西安城区大气中多环芳烃的季节变化特征及健康风险评价

利用大流量主动采样器于2008年8月至2009年7月采集了西安城区大气样品,研究了大气中多环芳烃(PAHs)的季节变化特征.结果表明,西安大气中16种美国EPA优控的PAHs(∑PAHs)气固两相总浓度为37～620ng·m-3(年平均为195ng·m-3),具有明显的季节差异,依次为夏季(74ng·m-3)<春季(106ng·m-3)<秋季(213ng·m-3)<冬季(360ng·m-3).气态PAHs以3～4环为主,颗粒态PAHs以5～6环为主.分子组成表明西安大气PAHs主要来自于燃煤和机动车尾气及生物质燃烧的复合源.应用BaP毒性当量因子及健康风险评价模型对西安城区成人和儿童进行PAHs健康风险评价,结果显示成人和儿童的日均暴露剂量分别为24.3×10-6mg·kg-·1d-1和5.6×10-6mg·kg-·1d-1,终身致癌超额危险度分别为7.5×10-5和1.7×10-5,可能造成成人和儿童的预期寿命损失分别约为467.6min和107.5min.     

巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量与水分来源探讨

为了查明巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量、水分来源等问题,于2009年5月大沙山区进行了15个5 m深钻孔的采样研究。结果表明,巴丹吉林沙漠高大沙山区干沙层分布深度比降水较多地区干沙层分布深度大,湿沙层含水量比降水多的地区低,指示该区的湿沙层含水量一般小于2%是当地气候条件下的正常现象。该区沙层水分主要以薄膜水的形式存在,并具有向下运移的特点,表明完全有可能成为湖水和地下水的来源之一。高大沙山区沙层含水量空间差异明显,洼地含水量最高与平地含水量较高,是大气降水向地下入渗的渠道。高大沙山区厚度小的干沙层的存在表明该区沙层水分受蒸发作用影响深度小,这能够有力促进大气降水通过入渗转化为地下水,这是在极端干旱气候条件下大气降水有可能入渗到达地下水位并成为湖水来源的主要原因。该区水分具有正平衡的显示,这是沙层水分入渗快和受蒸发作用影响深度小造成的,属于沙层水理性质决定的水分正平衡。     

许昌市街道灰尘重金属含量及其粒径效应

对许昌市街道灰尘样品进行了重金属含量和粒度测试,研究了重金属在各粒径上的富集规律及其原因。结果表明:许昌市街道灰尘主要以粉砂为主(平均为57.62%),砂粒次之(平均值为25.18%),粘粒含量最少(平均值为17.21%)。街道灰尘中Cr、Cu、Zn、Pb、Mn、Ni和Co含量范围分别为60.9—277.4μg?g~(-1)、15.5—116.4μg?g~(-1)、76.5—398.7μg?g~(-1)、25.1—63.7μg?g~(-1)、356—519μg?g~(-1)、9.0—25.6μg?g~(-1)和7.9—10.4μg?g~(-1),平均值分别为96.8±42.7μg?g~(-1)、35.4±23.8μg?g~(-1)、145.3±67.2μg?g~(-1)、41.9±10.4μg?g~(-1)、408±35.7μg?g~(-1)、18.5±4.1μg?g~(-1)和9.0±0.7μg?g~(-1)。Zn、Pb、Cu和Cr的平均值均高于土壤背景值,分别为背景值的2.42倍、2.14倍、1.80倍和1.52倍,污染较重。而Mn、Ni和Co值富集程度较低,污染较轻。研究发现,Cu、Pb、Zn和Cr与50—100μm粗粉砂相关性显著,Mn和Ni与10—50μm细粉砂相关性较高,但其含量并未随着粒径的进一步减小而增强;而Co与10μm的粘粒组分相关性较强,其粒径效应明显。街道灰尘中不同重金属含量粒径效应的不同可能与重金属的吸附作用和同晶替换作用的相对强弱有关。     

西安市2013—2017年大气PM2.5的时空变化特征及影响因素分析

为了解西安市近年大气颗粒物PM_2.5污染现状,为进一步研究、治理和控制区域PM_2.5污染以及空气质量情况预警预测提供可靠的科学依据,并服务于西安市将于2019年举办的第二届“一带一路”国际合作高峰论坛,本文基于西安市13个国控空气质量监测站2013年7月—2017年12月的PM_2.5质量浓度监测数据和同期气象资料,对不同时空尺度下PM_2.5的质量浓度变化特征及影响因素进行了分析。研究结果表明：近几年西安市PM_2.5一级浓度标准日达标率由15.71%逐渐升高到27.25%,但冬季依然存在高污染天气。PM_2.5浓度冬季高、夏季低;具有周末和节假日浓度高于工作日的“周末效应”;日变化呈现上午、凌晨高,下午低的日变化双峰模式。PM_2.5浓度在空间上具有城北高于城南,城区高于城郊区县的特征。人为活动和气象要素都在一定程度上影响区域PM_2.5质量浓度。     

帕米尔高原冰川流域碎屑颗粒的铀同位素组成及其对沉积物搬运的指示

铀(U)同位素作为一种新的地球化学示踪手段,被逐渐用于研究陆地和海洋沉积物的搬运过程。然而,这一新技术能否有效指示不同环境中各类沉积物的搬运还需更多流域数据的支持。本文选取位于帕米尔高原东北部具有显著海拔梯度和气候差异的盖孜河冰川流域作为研究对象,通过该流域河流沉积物细颗粒中的U同位素的活度比((~(234)U/~(238)U)_(AR))的空间变化,探索U同位素指示内陆冰川流域沉积物搬运的可行性。流域内河流沉积物的矿物组成以石英和长石(占51%—77%)为主,表明较弱的风化作用。流域内受冰川侵蚀控制的上游山区支流康西瓦河和木吉河沉积物的(~(234)U/~(238)U)_(AR)范围分别是0.990—1.017和0.988—1.009,盖孜河中下游段河流沉积物的(~(234)U/~(238)U)_(AR)则为0.913—0.997。从上游山区至中下游段显示了一个明显的下降趋势,指示了沉积物搬运过程中(~(234)U/~(238)U)_(AR)的确发生了系统的变化。然而,盖孜河流域碎屑颗粒比表面积和分形维数计算得到的反冲损失参数太低,未能利用U同位素破碎年龄模型获得合理的沉积物搬运时间,该模型如何用到冰川流域尚需更多的研究工作。     

黄石市夏季昼间大气PM10与PM2.5中有机碳、元素碳污染特征

2012年7月,对黄石市城区夏季昼间大气颗粒物PM10与PM2.5样品进行采集,并用热/光反射法(TOR)分析其中的有机碳(OC)、元素碳(EC).结果显示,新老城区PM10中OC平均含量分别为14.60μg·m-3和18.70μg·m-3,EC平均含量分别为4.70μg·m-3和11.02μg·m-3;PM2.5中OC平均含量分别为11.89μg·m-3和13.66μg·m-3,EC平均含量分别为2.28μg·m-3和4.96μg·m-3.研究结果表明,夏季昼间黄石市新老城区大气PM10与PM2.5中碳组分浓度变化趋势相同,且老城区大气PM10、PM2.5中的OC和EC含量普遍要比新城区高,且PM10中OC、EC在总碳(TC)的质量分数均高于在PM2.5中,说明黄石市老城区碳污染状况较新城区要严重,其夏季昼间大气粗颗粒物中碳的含量更高.通过对OC/EC及8个碳组分进行探讨,发现黄石市大气颗粒物中OC易形成二次污染,而EC排放以烟炱为主,夏季燃煤和机动车尾气是黄石碳污染的重要污染源,生物质燃烧也具有一定影响.     

最近21ka以来"神秘时段"的地质记录

通过对我国黄土高原10^Be和磁化率的高分辨率研究,我们提取了"神秘时段"地质记录,将它与葫芦一董哥洞石笋记录、以及南、北半球高纬地区地质记录进行了空间对比.对比表明亚洲记录的"神秘时段"气候特征不同于其他地区气候记录,表现出空间上的不同步性.由于北半球高纬地区的寒冷气候对亚洲大陆冰雪覆盖期的延长.使得温暖季节对大陆的...     

无电力驱动的分子筛大气CO_2采样方法的建立及其初步应用

利用~(14)C进行大气化石源CO_2示踪是目前节能减排领域的热点研究,为了更加便利、环保地对大气CO_2进行长期、积时采样,在原有排磷酸溶液集气法的基础上,西安加速器质谱中心研究组设计和建立了新的分子筛采样方法和装置。进一步的实验表明,分子筛解吸附的最佳条件为550℃下热解20 min,该条件下分子筛解吸附效率达99%以上,且重复性良好。该方法所收集的碳量随采样天数呈线性增长,碳吸附速率约为1.04—1.30 mg C?d~(-1),可以满足高精度AMS-~(14)C测定及高分辨率大气~(14)C研究的要求。在相同实验条件下,利用分子筛方法和排磷酸溶液集气法同时采集大气CO_2气体,结果表明,两者存在较好的一致性,说明分子筛法可提供可靠的数据。此外,分子筛法易于操作和运输,并具有便利环保的特性,值得推广使用。目前该方法已应用于大气CO_2的收集,数据表明从冬季供暖期到夏季,西安市大气化石源CO_2浓度以0.22μL?L~(-1)?d~(-1)的速率逐渐降低。化石源CO_2来源分析结果进一步表明,西安市化石源CO_2主要源自于煤燃料的燃烧,而冬季采暖需求导致的煤燃烧量的增加可能是导致冬季化石源CO_2浓度较高的主要原因。     

河套平原湖泊陈普海子沉积物粒度与元素分析

通过对河套地区不同类型沉积物进行粒度和元素分析,根据区域陈普海子沉积岩芯的年代和环境代用指标结果,借助于判别分析技术,结合历史文献资料,揭示区域近300a来两个典型时段的环境变化.结果表明,约1850a受黄河河道变迁引起的洪水活动影响,陈普海子岩芯55~50cm（CP1）沉积物表现为灰黄色黏土层,其粒度参数、分布曲线与黄河岸边缓流沉积物相似,两者的中值粒径和众数数值分别为3.8,7.7μm和4.4,5.0μm,元素及其比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr（数值分别为7.1、21.5、102.7和6.2、20.7、87.8）的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域,与其它类型沉积物的分布区域明显分离,元素比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr可作为湖泊沉积指示洪水活动的环境代用指标;自1995年以来,由于区域人类活动,沙荒土地大规模开垦,致使风沙活动增强,岩芯15cm以上（CP2）沉积物粒度参数、分布曲线与风积物相似,两者的中值粒径和众数数值分别为20.1,19.6 μm和41.6,45.7 μm,元素的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域,研究结果与文献记录具有较好的一致性.