基于WRFDA-Chem的中国大气成分数据再分析方法研究

大气成分数据是开展空气质量预报、认识大气污染形成机理、评估空气污染各种效应的基础,而融合了模式结果和观测资料的大气成分再分析数据则有更广泛的应用价值.本文基于WRFDA-Chem空气质量模型和三维变分同化技术,逐时同化地面站点污染物浓度观测资料 （包括PM_2.5、PM₁₀、O₃、SO₂、NO₂及CO）,建立了大气成分数据再分析的方法.以2019年7月和12月为例,构建空间分辨率为10 km、时间分辨率为1 h的全国大气成分再分析数据,并对该方法的性能进行了检验.结果表明,经过再分析后的大气成分数据的时间变化趋势和空间分布得到显著改善,其中,7月PM_2.5 和O₃的平均偏差分别降低了55%和39%,相关系数分别提升了77%和7%,达到0.80和0.98;12月PM_2.5 和O₃的平均偏差分别降低了55%和68%,相关系数分别提升了58%和13%,达到0.98和0.98.综合而言,基于WRFDA-Chem逐小时同化全国站点空气质量监测资料,能够得到高时空分辨率的大气成分再分析数据,可以为认识我国大气污染的演变特征和制定科学的管控措施提供有效支撑.     

成层地基挡土墙地震响应解析解及软夹层的影响研究∗

目前已有土?挡土墙动力相互作用的理论分析方法通常把墙后土体假设为均质土,很少能考虑层状土对挡土墙动力响应的影响。已有研究表明,挡土墙后层状土对挡土墙的地震反应及其抗震设计至关重要。鉴于此,采用 Pasternak 地基模型,建立了地震作用下层状地基中挡土墙的动力位移控制方程,通过引入修正 Vlasov 地基模型中的迭代算法,推导了层状地基弹簧系数和剪切系数的表达式。通过本文方法计算结果与已有方法计算结果的对比分析,充分证明了本文方法的正确性和可行性。同时,通过设计不同的挡土墙后软夹层厚度、埋深和土层模量比, 进一步明确了软夹层的不同存在条件对挡土墙地震反应的影响规律。     

铅暴露与排放对中华鲟幼鱼血液中ALT、AST活力的影响

采用水溶液静态置换法,从中华鲟(Acipenser sinensis)受精卵发育至96 h开始,研究了其在0(对照组)、0.2、0.8和1.6mg·L~(-1) Pb~(2+)水溶液中暴露16周,随后排放6周,对中华鲟幼鱼血液中ALT、AST活力的影响.结果显示:Pb暴露后幼鱼血液中的ALT和AST活力均表现为随Pb暴露剂量增加而升高的趋势,1.6mg·L~(-1)组ALT活力与其它各组比较呈极显著差异(P<0.01);0.8和1.6mg·L~(-1)组AST活力与对照组比较分别呈显著差异(P<0.05)和极显著差异(P<0.01). Pb排放后,各暴露组血液中ALT活力降低至对照组水平(P>0.05);1.6 mg·L~(-1)组的AST活力依然较高.超出对照组近2倍(P<0.01).对照组血液的AST/ALT值在2.24～2.32之间;随Pb质量浓度增加,暴露后AST/ALT值呈增加趋势.Pb排放后AST/ALT值降低,但1.6 mg·L~(-1)组与其余各组比较仍维持较高值(P<0.05).初步认为,0.2 mg·L~(-1)和0.8 mg·L~(-1) Pb~(2+)暴露导致中华鲟幼鱼肝细胞不同程度受损,经Pb排放后,轻度受损的组织细胞能够恢复.血液中的AST/ALT值在判断鱼类组织损伤中也具有重要意义.     

深圳市夏季臭氧污染研究

以2009年8月为例分析了深圳市夏季臭氧污染情况及污染气象特征,基于二维空气质量模式对臭氧污染控制进行数值模拟. 结果表明:深圳市８月各监测点均存在臭氧超标现象,污染形势严峻;副热带高压控制和热带气旋外围下沉气流是造成夏季出现高浓度臭氧的主要天气过程,此时大气边界层混合层高度在500～800 m,且近地面风速约在5 ms以内,不利于污染物扩散;臭氧的生成受前体物挥发性有机物(VOC)和氮氧化物(NO_x)排放的共同影响,其中VOC排放的影响较大,深圳市臭氧控制应以降低VOC排放量为重点,模拟得出对VOC和NO_x按25∶1～40∶1的比例协同减排可有效降低臭氧污染.      

液化天然气储罐火灾爆炸事故的定量分析

介绍了某天然气站的基本情况,利用道化学指数评价法,对该站储罐区的1个3000m3球罐进行风险评价,评价结果表明：该罐火灾爆炸指数为149.1,危险等级是较大。一旦罐内天然气在储存过程中发生火灾、爆炸,将使半径38.17m内,面积4574.82m2内的设备、设施受到损害,最大可能财产损失为0.66A万元。由于罐区采取了一些安全措施对储罐安全进行补偿,有效地降低了事故损失。为操作管理者更加全面地了解整个罐区的风险状况提供参考,有利于天然气储罐区的规划、管理及事故预防等。     

3S技术在太湖富营养化和蓝藻水华分布规律中的应用研究

应用3S技术,采用营养状态指数法、蓝藻水华分级评价方法以及蓝藻水华发生频率分析方法,对2010—2013年太湖富营养化状况和太湖蓝藻水华时空分布规律进行分析和研究,以期为太湖富营养化控制和蓝藻水华预警、监控工作提供技术支持,同时为太湖水环境治理提供科学依据。实践证明,3S技术能快速、全面、直观地反映太湖富营养化状况和蓝藻水华时空分布规律。结果表明:(1)2010—2013年太湖处于轻度富营养状态,太湖富营养化呈现西北高、东南低的分布规律;(2)2010—2013年,全太湖小型蓝藻水华发生次数最多,蓝藻水华级别越高,发生次数越少;(3)年际变化上,蓝藻水华发生次数总体趋于平稳,蓝藻水华发生呈现"小型多发、中大型少发、重大型偶发"趋势,蓝藻水华发生规模呈显著缩小趋势;(4)月际变化上,8月和9月是太湖蓝藻水华的高发月份,9月蓝藻水华发生规模最大;(5)空间变化上,太湖西部沿岸是太湖蓝藻水华首次爆发最频繁的水域,太湖西部沿岸区尤其宜兴沿岸是蓝藻水华爆发频率最高的水域。     

用分担率-效益模型确定自动监测系统的安装范围

考虑到我国的污染物控制目标和国情,从污染物排放总量控制及其成本-效益(cost-effect)的角度出发,综合各方面因素对污染物分担率的影响,提出综合累积分担率-效益模型,利用该模型可以计算出成本-效益最优的安装范围.同时可根据环境管理所容许的最低效益,确定需要安装自动在线监测系统的范围及其方法,并以1999年某市污染源COD排放量和1998年全国重点污染源COD排放量的统计资料为例,计算了需要建立自动在线监测系统的企业数及其总成本,为环境管理决策提供科学依据.      

黄浦江江水和沉积物中汞的分布和形态特征

黄浦江江水的总汞、溶解态汞和颗粒汞含量变化较大,其平均值分别为(0.4±0.44)ng/mL、(0.27±0.42)ng/mL和(0.13±0.10)ng/mL,江水中汞以溶解态汞为主.黄浦江沉积物的总汞含量为70.52ng/g～387.30ng/g,平均汞含量为(204.03±97.41)ng/g.江水和沉积物中汞的沿江分布具有中游高,上游和下游低的特征,西渡—南浦大桥江段汞含量为整个黄浦江最高的江段,汞的分布特征与两岸工农业布局相一致.沉积物总汞与有机质显著相关,沉积物中高汞含量的地点都在高水汞点的下游,与河流的动力沉积特点一致.沉积物中汞以可交换态、腐殖酸结合态、残渣态为主,少量为碳酸盐结合态.从上游到下游,沉积物中可交换态汞具有两端高中间低的特点,而残渣态汞与此相反.在剖面方向上,沉积物中的汞主要集中在残渣态,少量为腐殖酸结合态,可交换态及碳酸盐结合态,随着深度增加残渣态所占比例不规则增加.愈接近长江口,沉积物中的重金属愈容易被重新激活.     

区域空气资源的评估方法及其在台湾海峡西岸地区的应用

从区域大气环境管理的需要出发,提出了空气资源的概念、等级计算及评估方法.以台湾海峡西岸（简称＂海西＂）地区为例,在深入分析该地区污染气候特征和各种特殊污染气象过程特点、频率及对空气资源的制约因素基础上,利用新一代气象模式WRF进行了区域尺度和局地尺度的气象场模拟.从模拟的气象要素场及湍流特征量中筛选出影响空气资源的主要...     

炎性因子在大气细颗粒物(PM2.5)心血管毒性中的作用

PM2.5染毒心血管内皮细胞24h后,提取内皮细胞中的mRNA,通过逆转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术及电泳的方法,确定PM2.5染毒前后心血管内皮细胞中IL-4、嗜酸性粒细胞活化趋化因子(extaxin)相对含量的变化.结果表明,随着大气PM2.5染毒浓度的增加,0.05,0.20mg/mL染毒组心血管内皮细胞中IL-4和extaxin mRNA表达产物的相对含量显著增高,说明IL-4、extaxin等I型变态反应相关炎性因子在PM2.5的心血管毒性中可能起一定作用.