中国快速城镇化的边际环境污染效应变化实证分析

通过建立模型并实际测算城镇化每增长1个百分点引起的污染物产排放变化量,来分析我国城镇化发展的边际环境污染效应。结果显示,我国城镇化发展与环境污染之间的矛盾仍十分突出,1996-2009年期间,城镇化每增长1个百分点带来的城镇生活污水排放量、COD产生量、NH3-N产生量、NOx排放量、CO2排放量、城镇生活垃圾产生量仍呈上升趋势。由于近年来城镇污水处理率明显提升,城镇化每增长1个百分点带来的COD和NH3-N排放量由＂十五＂的增加逐步转为＂十一五＂的减少;由于城镇生活用煤的减少,城镇化每增长1个百分点带来的SO2排放量在＂十五＂＂十一五＂期间都呈减少趋势。为减少环境污染,我国应选择有中国特色的城镇化发展道路,合理把握城镇化发展速度和节奏,促进城镇与环境协调发展。     

太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响因素分析

以室内培养的铜绿微囊藻样品为参照,基于反复冻融法,探讨了滤膜类型、磷酸盐缓冲液加入体积、冻融次数对太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响。结果表明:1)GF/C玻璃纤维滤膜(孔径1.2μm)和CN-CA混合纤维素酯微孔滤膜(孔径0.45μm)提取的叶绿素a结果差异不显著(p分别为0.95和0.97),说明二者的生物截留量基本一致;2)在生物截留量相当的情况下,GF/C滤膜和CN-CA滤膜提取的藻蓝蛋白结果差异显著(p均为0.04),GF/C滤膜的提取效率高于CN-CA滤膜;3)加入的缓冲液体积和藻蓝蛋白质量浓度呈良好的负线性关系(r均大于0.85),受藻体包裹效应的影响,太湖水体对比组中的相关系数略低于人工培养的铜绿微囊藻;4)太湖水样和铜绿微囊藻在冻融次数上存在差异,太湖水样冻融9~11次的提取效果较佳,室内培养的铜绿微囊藻冻融次数以5~7次为宜。     

气溶胶采样头在无人机上安装位置的模拟

利用流体力学软件CFD对固定翼无人机在海拔1000m高处以30m/s速度飞行时采样头的最佳安装位置进行了模拟.首先利用ICEM CFD前处理软件对无人机模型进行了网格划分;然后利用FLUENT软件及其中的DPM模型先后对气相(连续相)和颗粒相(离散相)分别进行了数值模拟,最后用DPM模型模拟了从速度入口方向以30m/s速度释放粒径为1,2.5,10μm的颗粒物,由颗粒物的轨迹图得到了颗粒物在机身周围的阴影区和密集区厚度.得到主要结论如下:对于本研究中的无人机,在海拔1000m高处,采集PM1,PM2.5,PM10时的气溶胶采样头的最佳安装位置为机身下部距机头距离约42~75cm,采样头探头距机身下部壁面的距离分别应大于4,4,4.3cm,但不超过26cm(机身下部距地面距离).     

大型环境监测实验室分析仪器绩效评估指标体系探索

大型环境监测实验室分析仪器是环境监测单位综合实力的集中体现,在环境监测工作中发挥着巨大作用。简述了仪器设备绩效评估研究现状,尝试构建大型环境监测实验室分析仪器绩效评估指标体系,并通过德尔菲法确定各项评价指标的权重值,最终计算绩效评估综合指数。在此基础上,对某省级环境监测机构的部分大型实验室分析仪器进行分析,提出,需合理配置仪器、加强日常维护管理以及开放共享等建议,为提高大型环境监测实验室分析仪器的精细化管理提供了科学依据。     

新疆博格达山北坡表土花粉散布特征

基于博格达山北坡68个表土样品花粉组合特征,对比植物群落样方调查结果,借助聚类分析、主成分分析方法,探讨了表土花粉组合与现代植被分布的关系。研究表明,(1)博格达山北坡表土花粉可划归5个不同植被带,湿度是影响其分布的主要因素,藜科(Chenopodiaceae)、蒿属(Artemisia)、云杉属(Picea)花粉分布受气流影响显著,忽略它们对其他植被带花粉组合的干扰,表土花粉与现代植被分布对应良好。各植被带均有其特有的花粉组合方式,山地荒漠带藜科-蒿属组合占绝对优势,山地草原带演替为蒿属-藜科-禾本科(Poaceae)-蔷薇科(Rosaceae)组合,山地森林带以云杉属-桦木属(Betula)-蒿属-藜科-禾本科为主,高山草甸带以蒿属-云杉属-藜科-莎草科(Cyperaceae)组合为特征,高山垫状植被带表现为蒿属-藜科-蔷薇科-云杉属组合。(2)草本植物花粉含量(62.7%)优势明显,乔、灌木(37.3%)次之。蒿属(23.1%)、藜科(21.5%)、云杉属(18.1%)、莎草科(9.4%)、禾本科(8.6%)、桦木属(5.7%)、蔷薇科(5.3%)等科(属)含量高、变幅大,为最主要的花粉类型,可作为古气候研究的重要依据,藜科、蒿属产量大、易传播,表现出超代表性,云杉属代表性较好,莎草科则受自身结构及保存条件等多重因素影响呈低代表性。(3)蒿属/藜科(A/C)比值不仅能将山地荒漠带、山地草原带区分开,还能指示研究区域湿度变化,古环境重建时可作为区域有效湿度的代用指标。     

基于多目标优化的低影响开发设施布局方法

以海绵城市试点区-南昌市某分流制区域为例,针对低影响开发（LID）设施的最优成本效益问题,耦合了雨水管理模型（SWMM）和非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）,对LID设施建设成本、径流SS负荷削减率、径流量削减率3个目标函数进行多目标优化.得到了一系列完整的成本效益曲线（帕累托解集）,实现了区域LID设施建设方案的自动寻优.比较不同降雨重现期（P=2、5、15 a）条件下的优化结果,发现LID设施在径流SS负荷控制方面不易受降雨重现期的影响;而在径流量控制方面,受降雨重现期影响较大,高成本LID设施建设方案也难以有效削减高重现期降雨径流.以帕累托解集中3种不同建设成本的方案为例,根据2016年实际降雨对不同方案下的水量水质的控制效果进行了模拟,决策者可以根据资金投入、控制目标、受纳水体环境容量从帕累托解集上选择适合的LID设施建设方案.     

微塑料对大型溞摄食和抗氧化防御系统的影响

微塑料（Microplastics,MPs）作为一种新兴环境污染物,其环境效应已引起了广泛关注.为揭示不同粒径微塑料对淡水生物摄食和抗氧化防御系统的影响规律,以100 nm、5 μm、50 μm聚苯乙烯（Polystyrene,PS）微塑料为研究对象,以大型溞（Daphnia magna）为受试生物,研究微塑料在大型溞体内的积累量、停留量,以及对大型溞滤水率、摄食率以及抗氧化防御系统的影响.结果表明:3种粒径的微塑料均可被大型溞摄入,100 nm和5 μm的微塑料在大型溞体内的积累量和停留量均高于50 μm的微塑料,50 μm的微塑料主要黏附在胸肢处,而100 nm和5 μm的微塑料能在大型溞肠道中积累.暴露于3种粒径的微塑料后,大型溞的滤水率和摄食率较对照组分别降低了50.7%±9.5%和39.2%±10.7%.3种粒径的微塑料均能促进大型溞体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性的升高,并诱导丙二醛含量升高,导致大型溞氧化损伤.研究显示,微塑料损伤大型溞的食物过滤器,堵塞消化道,降低其滤水率、摄食率,造成大型溞氧化损伤,微塑料暴露对大型溞的摄食和抗氧化防御系统造成了不利影响.      

综合考虑植被、温度和降水的四川省月尺度伏旱遥感监测

基于四川农业大省的重要性、伏旱监测的必要性、复杂地貌背景区实测气象站点的有限性以及多云雾天气下高频伏旱遥感监测的困难性,综合降水（TRM）、植被（VCI）和地表热力状况（TCI）在旱情发生发展中的作用及体现,构建基于三者加权的伏旱遥感监测模型,并完成了2000—2015年7—8月四川省月尺度伏旱监测,从伏旱多年平均状态、演变趋势、频率三方面分析了四川省月尺度伏旱的时空演变规律。结果表明：1）SDCI（归一化旱情综合指数）=0.25×VCI+0.5×TRM+0.25×TCI模型是最适用于四川省的月尺度伏旱监测模型。该模型体现了在伏旱监测过程中考虑并突出降水的重要性。2）四川省7月平均旱情强度较强,8月旱情强度整体上有所减弱;各地貌类型区7、8月旱情强度则表现为川东盆地旱情强度最强,高原与盆地过渡区次之,川西高原最弱。3）四川省整体上7月伏旱呈减缓变化,8月旱情呈加重变化。川东盆地7月伏旱以加重变化为主,8月则为减缓变化;高原与盆地过渡区及川西高原7月伏旱以减缓变化为主,8月多表现为加重变化。4）四川省不同地貌背景区伏旱频率分布特征表现为川东盆地历年旱情发生频率最高,其次是高原与盆地过渡区、川西高原。川东盆地和高原与盆地过渡区以中度干旱较为频发,川西高原则多为轻度干旱。     

深圳湾海域营养盐的时空分布及潜在性富营养化程度评价

根据深圳湾海域2008年2、5、8、11月4个航次的海水中营养盐监测数据,分析了深圳湾海域海水中营养盐的时空分布特征,应用Si：N：P比及潜在性富营养化评价模式对整个海域水质富营养化程度进行了评价。结果表明：深圳湾海域氮磷营养盐污染严重,劣于四类海水水质标准;且受珠江口水系夏季带来的高氮低磷低硅的海水的影响,整个深圳湾海水中氮磷硅营养盐的时空分布不尽相同：夏季DIN的分布由湾口向湾内逐渐降低;冬、春、秋3季DIN的分布和4个季节PO43--P、SiO32--Si的分布都是由湾内向湾口逐渐降低;受陆源输入的影响,秋季DIN和PO43--P表现出由西岸向东岸逐渐降低的趋势;受海底沉积物交换的影响,夏季SiO32--Si表现出由西岸向东岸逐渐升高的分布趋势。冬季整个海域都处于氮限制状态,基本无赤潮发生风险;春季整个海域基本处于富营养状态,是赤潮的高发期;夏季整个海域从湾内到湾口由氮限制逐渐过渡到磷限制状态,处于赤潮发生的危险期;秋季整个海域处于轻微的磷限制状态,也是深圳湾赤潮的高发期,但危险性较春季有所降低。     

基于WRF-NAQPMS的一次沙尘天气预报评估

为提高沙尘天气的预报准确率,利用ECWMF再分析资料和近地面PM₁₀小时质量浓度监测数据,评估WRFNAQPMS模式对2021年3月15—21日甘肃强沙尘过程的预报能力。结果表明,WRF-NAQPMS能够在一定程度上模拟此次污染过程:WRF对“3· 15”天气系统的模拟与实况整体趋势较为一致,随着预报时效延长,气象模拟场移动偏快,导致沙尘预报场发展偏快、沙尘二次传输影响下游时间提前;近地面风向的局地偏差是导致甘肃中东部地区沙尘浓度出现预报误差的主要气象因素。NAQPMS模式对PM₁₀小时质量浓度的模拟随着预报时效增加和离沙源地距离的增大,预报误差逐步增大:在河西地区,沙尘影响时段和起沙浓度的模拟值均接近监测值,其中嘉峪关、酒泉、张掖的PM₁₀小时质量浓度模拟值与监测值相关系数r>0.8;中部地区城市的沙尘影响时段预报略有偏差,且模拟值低于监测值;受复杂下垫面和气象场预报误差影响,省内其他地区沙尘预报结果参考性较低。