光合有效辐射在大气中的衰减

2004年9月～2006年10月,在华北地区的4个站点开展了太阳辐射、气象参数等的综合观测,得到了光合有效辐射PAR、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于PAR/Q和PAR有明显的影响.基于能量观点,建立了实际天气PAR小时累计值(时累)的经验模式,获得了较好的计算结果.水汽因子对于PAR在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为7.99W.m-2和4.24%,受散射因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为172.36W.m-2和95.76%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中PAR分别为15.33、309.30W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和区域差别.敏感性实验表明,地表PAR对于水汽因子、散射因子的变化有不同的响应,PAR对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与PAR之间的关系与水密切相关,水汽因子项的真正含义应该是大气中的各种物质成分(气、液、固态)对于PAR的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用PAR经验模式计算了大气顶的PAR,计算误差为-3.5%.在目前及未来研究中,应该重视和考虑消耗于大气中的且与水汽有关的这部分能量.基于能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程及其规律是一种行之有效的方法.     

未开发油气田地表烃氧化菌空间定量分布

利用Real-time PCR技术,分别对非油气田对照区域、未开发油田、未开发气田地表30、60、100、150、200 cm深度的甲烷氧化菌、C5～C16烃氧化菌进行定量研究,目的在于加深对该类型区域烃氧化菌空间分布特征的了解,为微生物油气勘探技术的发展提供基础资料.结果表明,气田区域甲烷氧化菌(pmoA)含量为1.34E+04～3.90E+05 copies.g-1,并随深度的加深逐渐减少;油田仅为3.14E+02～4.32E+03 copies.g-1.100～200 cm深度,油田C5～C16烃氧化菌(alkB)含量为1.38E+07～3.61E+07 copies.g-1,高于等深度对照(4.24E+06～2.14E+07 copies.g-1)和气田区域(5.82E+06～3.52E+07copies.g-1).甲烷氧化菌分布受全氮、有机碳、pH影响显著,相关系数分别为0.859、0.631、-0.549,而C5～C16烃氧化菌分布受环境因素影响相对较小.100～200 cm深度范围内,该区域全氮、有机碳、pH等理化因素相对稳定,烃氧化菌含量在不同深度间差异较小.因此,本研究表明,气田区域具有明显的甲烷氧化菌异常,油田在100 cm以下深度具有一定的C5～C16烃氧化菌异常;100～200 cm更适于作为统一取样深度进行大范围定量调查,但仍需要进一步的验证.     

宁东能源化工基地核心区表层土壤中多环芳烃的空间分布特征、源解析及风险评价

为了解宁东能源化工基地核心区表层土壤多环芳烃的污染现状,按网格布点法在宁东能源化工基地核心区采集了146个代表性表层土壤样品,分析了16种优控多环芳烃（PAHs）的含量.结果表明,16种优控PAHs均检出,表层土壤中ΣPAHs含量介于ND~123.12mg·kg^-1之间,平均值为10.19mg·kg^-1;空间上存在3个PAHs高含量区,为研究区的西北部、西南部以及东部,且不同PAHs区域分异性显著;源解析表明宁东基地PAHs污染为混合源,石油污染、燃煤、交通污染及汽油源对ΣPAHs的贡献分别为39.4%、33.3%、19.2%和8.1%;质量基准与质量标准法生态风险评价表明,该区域PAHs产生的生态影响较小,出现负面生态效应的可能性较低;健康风险评价结果表明,该区域土壤PAHs对于不同年龄段的人群不存在潜在的致癌风险,主要的暴露途径是皮肤接触 > 误食 > 呼吸吸入.     

福建省区域空气质量监测点位布设研究

近年来,随着经济快速发展,区域性大气污染问题频频发生。而目前以城市尺度和常规污染物为监测指标的空气质量监测网络已不能满足监控和研究我国大气复合污染的需要。建立区域空气质量监测网络已经成为目前我国大气污染控制与空气质量管理迫切需要解决的问题。文章结合空间相关分析思想与国家技术规范,建立区域空气质量监测点位布设方法,该方法分别考虑常规污染物、区域特征污染物、同时考虑常规、区域特征污物和考虑不同污染物权重等4种方案,开展福建省区域空气质量监测点位布设研究。结果表明,该方法能够成功应用于区域空气质量监测点位的优化布设,与仅考虑常规污染物和仅考虑区域特征污染物的优化结果相比,同时考虑常规、区域特征污染物的方案三优化结果的空间代表性更好,更能满足监测目标与点位布设的有关要求。     

大气中挥发性有机化合物(VOCs)的人为来源研究

在2002年春、夏、秋、冬四季对环境大气中挥发性有机化合物的组成和变化规律进行了研究,在此基础上运用CMB8.0受体模型对各类污染源进行了源解析,得到受体点各人为污染源的年平均贡献率分别为:汽车尾气62%,汽油挥发9%,石油液化气10%,涂料6%,石油化工6%,未知源6%.对不同物种贡献的分析显示,环境大气中的乙烯、苯和甲苯等化合物主要来自于汽车尾气的排放,异戊烷来自于汽油的挥发,石油液化气、涂料、石油化工分别对大气中的异丁烷、正己烷和2,4-二甲基戊烷贡献量最大.     

烟气中水、氧含量对羟基资源化脱硫效率的影响

采用强电场电离放电方法,将烟气中H₂O、O₂通过电离、分解和超激发,形成羟基和水合电子等自由基.在无吸收剂、催化剂条件下,自由基直接氧化SO₂生成H₂SO₄微滴,再用电收雾器加以回收.结果表明,烟气中H₂O含量对硫脱除率的影响率比O₂的影响率高出1倍,H₂O、O₂含量对SO₂脱除率影响比值与理论计算值的偏离度为4.3%.烟气中H₂O、O₂的含量可满足强电离放电羟基自由基脱硫过程的需要.     

酸沉降对森林生长固碳和土壤盐基保持功能的影响

在森林土壤酸化过程空间信息模型和森林植被生产力空间信息模型的基础上,耦合了森林水土保持、森林涵养水源、森林生长固碳、森林土壤盐基保持4个空间信息子模型,构建了森林生态效益空间信息模型.选取贵州省龙里地区作为试验点,运用遥感和地理信息系统技术获取模型参数,定量模拟了不同酸沉降条件下森林保土、保水、生长固碳、土壤盐基保持4种生态功能,并利用替代价值法对4种生态功能进行了货币化评定.本文主要介绍森林生长固碳、森林土壤盐基保持两个子模型及其生态效益评价.经研究森林生长固碳、土壤盐基保持效益远大于森林的林木价值,约为林木价值的10倍.森林不同生态功能受酸雨的破坏程度不同,若2007年酸雨pH值下降1.0,则在29km2的面积上森林生长固碳和土壤盐基保持生态效益损失达165万元,平均每km2面积上损失为5.7万元.     

冬季天津家庭室内空气颗粒物中邻苯二甲酸酯污染研究

为了解我国家庭住宅室内空气颗粒物中邻苯二甲酸酯的污染程度,采集天津市13户家庭住宅冬季室内空气颗粒物PM10、PM2.5样品,采用GC/MS分析了DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DOP等6种邻苯二甲酸酯.结果表明,室内空气颗粒物中DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP这5种邻苯二甲酸酯在所有家庭均被检出,DOP在部分家庭检出.其中,DBP和DEHP为主要污染物.PM10和PM2.5中的6种物质占ΣPAEs颗粒相的比例规律相同,DBP和DEHP较大,分别为13.92%～91.50%、5.56%～85.08%和20.88%～93.95%、5.53%～75.90%;其次是DMP、DEP和BBP,DOP最小.不同粒径颗粒物上PAEs的分布显示,大多数PAEs易吸附在粒径较小的细粒子PM2.5上;结合调查问卷分析表明,冬季室内空气颗粒物上PAEs污染主要来源于室内,受房间的装修时间、装修特点、生活习惯、吸烟、烹饪、塑料制品使用量、室内清洁度和温度等因素的影响.     

内蒙古高原干涸湖泊反硝化及甲烷氧化细菌的群落分析

以内蒙古高原半干旱草原区干涸湖泊为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术对湿地土壤中的反硝化和甲烷氧化关联菌群的关键功能基因nosZ和pmoA进行了研究,根据末端限制性片段(T-RFs)分析了两种菌群的群落结构及多样性变化,以及环境因素所产生的影响,并探讨了土壤微生物群落对湖泊干涸的响应机制.结果表明:干涸湖泊的湖心、湖底土壤反硝化和甲烷氧化细菌多样性指数较高,群落结构较复杂;而较早干涸的湖坡以及相邻草原对照区,两个菌群多样性指数较低,群落结构相对单一.从湖心到相邻草原,反硝化和甲烷氧化细菌的群落相似度逐渐降低,显示两个菌群处于动态演替中.湖泊干涸过程中,水分含量和有机质含量对反硝化和甲烷氧化细菌的群落结构影响显著;高pH值和高铵态氮分别对反硝化和甲烷氧化细菌有抑制作用.随着湖泊干涸,土壤微生物群落因环境扰动而受到胁迫,这一过程会加剧CO2等温室气体的排放.     

秦岭植被覆盖时空变化及其对气候变化与人类活动的双重响应

论文基于MODIS-NDVI数据、DEM及气象数据,辅以趋势分析、多元回归残差法、偏最小二乘回归法,反演了秦岭地区2000—2015年植被覆盖度及分析了其“格局—过程—趋势”的变化特征,探究了其对气候变化与人类活动的双重响应机制。结果表明：1）秦岭地区近16 a来植被覆盖度呈显著上升趋势,增速为2.77%/10 a,呈“中间高、周边低,西部高、东部低,南坡高、北坡低”的空间格局,植被覆盖度随海拔的升高在2 200 m左右达到最大,700~3 200 m达0.7以上,1 300~2 700 m达0.9以上,3 400 m以上为0.5以下的低值区;2）秦岭地区的植被覆盖与气候因子的响应关系存在明显的空间差异,对气温的响应总体上没有明显的时滞效应,而与降水的响应存在以滞后1个月为主的时滞效应;3）人类活动对秦岭地区植被变化的作用日趋增强,且以正向作用为主,主要分布在东部地区,而负向作用则分布于中部和西部地区;4）秦岭地区植被变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,影响因子对植被覆盖变化的解释能力依次为人类活动>降水>气温>潜在蒸散量。