应用OSPM模型计算太原市交通大气污染时空分布

文章以太原市机动车排放的实际数据结合气象因素与街道构造,采用OSPM模型计算了2008年太原市夏季（7月）与冬季（12月）车流量高峰期街道内的一次NOx与CO的小时浓度,验证了适用性,并使用模型对太原市55条主干道进行了扩散模拟计算,结果表明：OSPM模型可以较好地模拟太原市NOx与CO的扩散;太原市冬季交通大气污染物浓度要明显高于夏季;从空间分布上来看,污染物浓度基本与车流量分布一致;对比国家大气二级环境质量标准来看,太原市主干道NOx超标较为严重,夏季达到了83.64%,冬季达到了98.18%;夏季CO浓度计算结果全部在二级标准限值内,冬季超标率为16.36%。     

大气多环芳烃区域迁移转化模型比较与关键影响因素:以京津冀地区为例

针对芘(Pyr)和苯并[a]芘(BaP),以京津冀地区2014年为例分别构建CMAQ和BETR模型系统开展数值模拟,对比评估两种模型对PAHs大气迁移转化的模拟效果,并利用XGBoost模型识别CMAQ中影响PAHs环境行为的关键大气物理化学过程和参数.结果表明,BETR和CMAQ模拟年均值与实测年均值比值基本在1/2～2之间,且CMAQ模拟值和实测值季节变化趋势相同,验证了两类模型结果的可靠性.同时,将CMAQ模型9 km网格模拟浓度平均至27 km网格并和BETR模拟浓度的对比结果显示,BETR模型Pyr和BaP模拟浓度平均分别约为CMAQ年均模拟浓度的1.59倍和1.38倍,两类模型在年均浓度水平和空间分布方面具有较好的可比性.基于XGBoost模型的SHAP变量重要性分析表明,边界层高是对Pyr和BaP迁移转化影响最大的气象因素,其重要性在所有因素中占比高达22%～35%,在部分城市和污染物中对浓度变化的贡献甚至超过排放量,且和两种PAHs浓度呈显著负相关;PAHs浓度水平其次受风速影响最大,且风速和PAHs浓度呈负相关关系;风向对不同城市污染物浓度的影响则各不相同.     

黄土高原植被数量区划研究

采用GIS技术与数量生态分析技术(TWINSPAN)相结合的方法,对黄土高原植被进行数量区划。植被数量区划的结果表明:黄土高原可划分为4个植被区,包括5个植被亚区,与黄土高原植被DCA、CCA、DCCA排序的结果相吻合。     

基于多属性决策方法的太原市冬季街道尘土中潜在有害元素关键来源解析

为解析太原市冬季街道尘土中潜在有害元素(PHEs)的关键污染来源,采集了40个街道尘土样本,使用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱仪测定了尘土中As、 Cd、 Pb、 Ni、 Cr、 Cu和Zn这7种元素的含量.使用内梅罗综合危害指数法(NIRI)、美国环境保护署推荐的健康风险评估模型分别评价了尘土中PHEs造成的生态和居民健康风险;使用正定矩阵因子分解模型结合主成分分析法分析了尘土中PHEs的来源,并基于此计算了不同来源对尘土PHEs的总含量和PHEs造成风险的贡献程度;使用多属性决策方法(MADM)识别了街道尘土中PHEs的关键来源.结果表明：(1)太原市冬季尘土中ω(As)、ω(Cd)、ω(Pb)、ω(Ni)、ω(Cr)、ω(Cu)和ω(Zn)的平均值分别为17.92、0.32、69.10、30.06、107.74、73.37和268.49 mg·kg^-1,均超过了太原市土壤中相应元素的背景值,说明尘土中PHEs已经出现富集现象,尘土中PHEs的NIRI平均值为63.86,属于中度风险,处在可控状态;(2)尘土中PHEs造成的致癌和非致癌风险均低于阈值,表明...     

苦草叶表附生和水体浮游细菌群落多样性格局及其影响因素

浮游与附生细菌群落在湿地氮污染物去除及其水质净化方面具有重要作用,然而与湿地土壤细菌群落相比,它们的群落动态还远未被了解.以榆古桥人工湿地水体浮游细菌群落和常见沉水植物苦草(Vallisneria natans)叶表附生细菌群落为研究对象,通过高通量测序的方法对浮游和附生细菌群落的组成、结构与功能多样性进行了比较分析.结果表明,浮游与附生细菌群落的组成具有显著差异,相比浮游细菌群落,附生细菌群落中存在更多的异养细菌和反硝化细菌.浮游细菌群落的α多样性在3个采样点间存在显著差异,而附生细菌群落的α多样性没有显著差异;整体来看,附生细菌群落的OTU指数与Shannon指数显著高于浮游细菌群落且二者存在明显的空间异质性.RDA分析表明DO、 IC、 TP、 NH⁺₄和TOC对浮游和附生细菌群落的结构变化均具有重要影响,但对浮游细菌群落的影响更大.共现性网络分析表明附生细菌群落有更多的生态位分化,网络更加稳定,对外界干扰的抵抗力也更强.FAPROTAX功能预测结果分析表明,附生细菌群落的氮循环特别是反硝化作用显著大于浮游细菌群落.研究结果揭示了浮游和...     

山西省近50年日照时数变化趋势分析

根据山西省近50 a(1959-2008年)108个地面气象观测站的年日照时数系列数据,采用参数线性回归检验(LR)和非参数Mann-Kendall检验(MK)两种方法,从观测站、全省和综合治理规划地区3个角度,对山西省日照时数的时空变化基本特点进行了研究.统计分析显示,近50 a山西省各个观测站的年平均日照时数在2 070.80～2 973.67 h之间.MK结果表明,(1)108个观测站,100个站的日照时数分别呈显著减少(79个站)和非显著减少(21个站)趋势;8个站的日照时数分别呈显著增加(2个站)和非显著增加(6个站)趋势.(2)山西省的年平均日照时数在总体上呈显著减少趋势(-67.27h/10a),近50a减少了336.35 h.(3)在17个综合治理规划地区中,16个地区的日照时数呈显著减少趋势,尤以省境中心各综合治理规划地区为突出.对比分析表明,LR所得结果与MK的一致性很高.     

荧光增白剂生产废水不同预处理方法的比较

采用Fenton试剂氧化、O3氧化、曝气铁炭微电解3种方法对荧光增白剂生产废水进行了处理,考察了不同影响因素对3种处理方法处理效果的影响.结果表明,在H2O2投加量为0.13 mol/L、H2O2与Fe2+的物质的量比为20、pH值为5.0、反应时间为1.0h时, Fenton试剂氧化处理效果最好,CODCr去除率达到39.9%, BOD5/CODCr提高到0.51.在反应时间为70min(O3通入量为2.51 g/L)、pH值为9.2时,O3氧化处理效果较好,CODCr去除率达到36.7%,BOD5/CODCr提高到0.47.在铁炭质量比为1、反应时间为2.0h、pH值为2.5时,曝气铁炭微电解效果最好,CODCr去除率达到57.1%,BOD5/CODCr提高到0.45.3种预处理方法均可有效降解荧光增白剂生产废水中的有机物并且提高废水的可生化性,其中曝气铁炭微电解的效果最好,处理成本最低,可以应用于荧光增白剂生产废水的处理中.     

山西省近50年无霜期变化特征研究

根据山西省108个地面站近50 a（1959—2008年）的初霜日、终霜日和无霜期系列数据,采用非参数Mann-Kendall检验法,对山西省近50 a无霜期的变化特点进行了研究。计算结果表明,全省108个地面站的平均无霜期在124.6~232.9 d之间。Mann-Kendall检验结果显示,在所有地面站中,77个站初霜日推后,78个站终霜日提前,87个站无霜期延长,其中35个站显著延长。全省初霜日显著推后（＋1.41 d/10 a）,终霜日显著提前（-2.57 d/10 a）,无霜期显著延长（＋3.72 d/10 a）。初霜日推后和终霜日提前对无霜期延长的贡献约分别为1/3和2/3。Pearson相关分析证明,在全省范围内,初霜日、终霜日和无霜期与年平均气温、纬度和海拔具有密切关系。直线回归分析显示,气温每升高1℃,初霜日迟4.7 d,终霜日早4.1 d,无霜期延长8.8 d。纬度每北移1o,初霜日早6.1 d;终霜日迟4.5 d;无霜期短10.6 d。海拔每升高100 m,初霜日早3.4 d;终霜日迟2.8 d;无霜期短6.2 d。对初霜日、终霜日和无霜期这些特点的认识,对本区自然和人工生态系统管理、生态恢复和生态工程实施等具有重要意义。     

晋西北地区土地沙漠化时空格局及其驱动因素

利用晋西北地区1975,1991,2000,2015,2019年遥感影像,采用转移矩阵模型、重心迁移模型和主成分分析法,研究晋西北地区土地沙漠化的时空变化及其驱动机制.结果表明：土地沙漠化面积在时间上呈现先增加、后减少的动态趋势,其中1975~1991年沙漠化土地面积增加1495.10km²,非沙漠化土地转移为轻度沙漠化土地面积最大（1506.12km²）;1991~2000年沙漠化土地面积增加689.09km²,轻度沙漠化土地转移为中度沙漠化土地面积最大（11098.72km²）;2000~2015年沙漠化土地面积减少2365.85km²,中度沙漠化土地转移为轻度沙漠化土地面积最大（10569.56km²）;2015~2019年沙漠化土地面积减少1931.39km²,轻度沙漠化土地转移为非沙漠化土地面积最大（1909.93km²）.空间上呈现先偏南、后偏西北的迁移趋势,其中1975~1991年、1991~2000年沙漠化土地重心总体上偏南方向迁移,重度沙漠化土地重心迁移距离最大,分别为19.26,20.06km;2000~2019年沙漠化土地重心向西北迁移,轻度沙漠化土地重心迁移距离最大,为30.29km.1975~2019年晋西北地区土地沙漠化动态变化是自然因素和人为因素共同作用的结果,人口数量和牲畜数量是影响沙漠化土地变化的主要人为因素,大风日数是影响沙漠化土地变化的主要自然因素.     

铜尾矿坝不同恢复年限土壤理化性质和酶活性的特征

金属矿产资源开采使尾矿坝迅速升高,矿区生态环境遭到严重破坏.土壤理化性质和酶活性是衡量生态系统功能的重要指标,可作为评价土壤恢复质量的重要因子.以山西省垣曲县十八河铜尾矿区9个尾矿子坝作为研究对象,分析不同恢复年限子坝土壤理化性质与土壤酶活性之间的关系.结果表明,不同恢复年限子坝的土壤理化性质差异较大,随着恢复年限的增加,土壤养分含量显著升高.过氧化氢酶与碳氮比显著负相关,脲酶与总氮含量和土壤含水量均显著正相关,磷酸酶和蔗糖酶与土壤理化因子之间无显著关系.土壤中铜含量随子坝恢复年限增加而逐渐累积,砷和镉含量先增加后降低,恢复后期逐渐达到稳定水平,各子坝的土壤锌含量无显著差异.为铜尾矿区的土壤生态系统恢复及退化机制的研究提供一定的生态学依据.