2013年1月中国东部地区重污染过程中上海市细颗粒物的来源追踪模拟研究

大气PM_2.5是当前我国城市和区域面临的最突出的大气污染问题,然而PM_2.5及其关键组分污染的来源不清,严重制约了人们对PM_2.5 的科学认知和污染防控的步伐.本研究以2013年1月中国东部地区一次典型重污染过程为研究案例,利用CAMx三维模型中耦合了物种示踪机制的颗粒物来源追踪方法,探讨和揭示了中国东部地区代表性城市上海及周边地区共4个源区(上海、苏南、浙北、大区域)、8类污染源(包括燃烧源、生产工艺过程、流动源、生活面源、挥发源、扬尘源、农业源、天然源)对上海城区大气中PM_2.5及其关键组分包括水溶性无机离子(SO^2-₄、NO^-₃、NH⁺₄)、元素碳(EC)和有机碳(OC)的污染贡献.研究结果表明,2013年1月份中国东部出现严重灰霾污染期间,上海城区PM_2.5的主要区域贡献为上海本地污染源排放累积(PM_2.5浓度贡献平均为55.4%±22.3%)和长距离输送(38.4%±20.0%).上海地区8类主要排放源中,扬尘源贡献均值最大,达到30.7%±31.8%,其次为燃烧源18.2%±15.6%、流动源18.6%±17.5%、挥发类源16.9%±18.0%.对上海市PM_2.5组分的源解析研究发现,燃烧源对细颗粒物中硫酸盐和硝酸盐的浓度贡献最大,其浓度贡献分别达到56.2%和55.9%.铵盐中72.4%来源于挥发类源贡献,元素碳约78.3%来自于交通源贡献.挥发类源排放和流动源是主要的有机气溶胶贡献源,浓度贡献分别为36.2%和32.5%.     

上海郊区农田氮磷养分平衡现状评价

通过对上海郊区具有代表性的青浦区某镇农田肥料施用情况的实地调查，评价分析了上海郊区目前农田氮磷养分平衡现状。结果表明：上海郊区农田氮磷养分平衡均处于盈余状态，而且氮磷养分实际平衡盈亏率均高于允许平衡盈亏率，水稻、小麦、蔬菜氮素实际平衡盈亏率分别高出允许平衡盈亏率68．16％、79．21％、126．78％，而磷素实际平衡盈亏率分别高出允许平衡盈亏率58.11％、52.67％、605．19％。其中，蔬菜农田氮磷养分平衡大大超过了合理范围，存在多余的氮磷养分进入水体而污染环境的潜在威胁。     

上海环境空气污染类型的定位

以空气污染类型为切入点，较为系统地对上海市空气污染类型的定位进行了回顾和思考，并提出了重新定位的建议。鉴于回顾、质凝和建议都是建立在大量统计数据之上的，因此，建议定位不仅有助于上海市空气污染防治工作主攻方向的准确把握，而且有利于环境空气质量的持续改善。     

黄浦江水质改善分析

在分析黄浦江干流水质及黄浦江接纳污染负荷现状的基础上，利用数学模型模拟分析了直排黄浦江的点污染源纳管，虹口港和杨树浦港地区污水截流，水流调度方案对黄浦江干流水质的改善效果。分析了黄浦江上游地区面源污染控制对水质的改善作用。结果表明，实施直排的点污染源纳管，虹口港和杨树浦港地区污水截流，苏州河“东引北排”调水方案，黄浦江上游地区面源污染控制等措施后，黄浦江干流监测断面水质基本达到水域功能区确定的水质标准，黄浦江干流水质也将相应改善。     

上海市中心城区低空大气臭氧污染特征和变化状况

对2005年1月～12月上海闸北地区地面空气臭氧污染浓度连续监测结果分析,表明臭氧小时浓度均值超过GB3095-1996<环境空气质量标准>二级标准160μg/m3的频率为2.88%,其中6月份超标率居全年之首,1月、2月和12月超标率为零.臭氧浓度日变化规律表明,日最大值出现在12时～14时之间,具有受污染地区光化学过程臭氧生成的典型日变化特征.臭氧浓度日振幅6月最大,2月最小.5月份臭氧月均浓度91μg/m3全年最高,最高小时均值浓度350μg/m3出现在5月19日,说明上海中心城区空气中臭氧生成可能受到前体污染物的浓度影响更大.太阳紫外辐射、气温、风速、风向、相对湿度、降水等气象因素的变化对O3变化的影响分析,在高温晴朗的天气中观察到NO2/NO比值与O3成显著线性关系.     

上海市PM_(2.5)中含碳物质的特征和影响因素分析

为了解上海市大气细颗粒物(PM2.5)中含碳物质的浓度及其影响因素,于2007年12月～2008年12月间在上海市的市区(徐家汇)和工业区(宝山)采样点分别采集了130多个PM2.5样品,应用DRI碳分析仪采用IMPROVE-TOR方法测定了样品中的有机碳(OC)、元素碳(EC)的含量.结果显示,OC和EC的季节平均浓度值冬季最高,夏季最低.上海市市区采样点PM2.5中OC和EC的年平均浓度为8.10μg.m-3和3.91μg.m-3,而工业区为11.91μg.m-3和4.69μg.m-3,高于市区;OC/EC比值在市区和工业区分别为2.01和2.42.OC和EC在4个季节都有较强的相关性(R2为0.52～0.87),其中冬季的相关性最高(R2为0.87,0.80),春季最低(R2为0.52,0.58),这与春季时上海的风向多变、污染物来源复杂有关.应用OC/EC比值法对二次有机碳(SOC)的含量进行了估算,SOC的年平均浓度在市区和工业区分别为2.72和5.07μg.m-3,占OC含量的30%左右,SOC对OC的贡献率夏季最高(约40%),这与夏季温度高、光照强烈有利于光化学反应进行的情况一致.降水对OC和EC的浓度有较明显的影响,冬季无降水天气的OC和EC平均浓度是雨雪天气时的2倍以上,而夏季有降水和无降水天气时OC和EC的浓度没有明显区别,这可能与夏季降水发生时大气稳定度较高有关.降水天气时OC/EC及SOC/OC比值明显降低.     

上海市地表水水质近20年的变化

利用1983-1999年的水质监测数据和有关的自然社会经济统计数据，研究了上海市地表水水质近20年的变化，并对影响水质变化的自然社会经济因素进行了探讨，研究发现：（1）上海市近20年的地表水水质变化可分为缓慢恶化，加速恶化和逐渐改善3个阶段，1996年是水质变化趋势的转折点；（2）水质变化主要受人类社会经济活动影响，与水文气象因素相关性较小；93）农牧业，生活污染是影响水质变化的主要因素；（4）农牧业，生活污染的迅速上升趋势受到遏制，工业污染持续减少，而城市污水处理能力呈跳跃式大幅度增长，是水质恶化趋势发生逆转的根本原因；（5）上海市的高度城市化进程在1996年后已转变为地表水水质改善的积极动力和重要原因。     

上海与东京生活垃圾处理回收体系之比较

进入21世纪，上海提出建设循环经济型国际大都市的战略目标，其中很重要的一个领域就是要构筑高效、实用的生活垃圾处理回收体系。文章分析了上海与东京现行的生活垃圾处理回收体系的特点，并对二者进行了比较。发现上海体系存在着垃圾处理方式的简单化，垃圾分类收集形式化，废品回收无序化，对策视点局限性和管理系统封闭性等诸多缺陷。通过借鉴东京体系的成功经验，建议实施法律和经济的手段。不断改进和完善上海体系。     

城市道路绿化带不同植物叶片附尘对大气污染的磁学响应

对上海市金沙江路两侧绿化带内24个常绿植物叶片样品进行了磁性与重金属测试,以探讨城市道路绿化带不同植物叶片附尘对大气污染的磁学响应.结果表明,χ、SIRM值分别在（4～59）×10-8m3.kg-1和（496～6 114）×10-6Am2.kg-1之间变化,S-300 mT在89%～98%之间变动.所有植物样品中χARM/χ〈4,χARM/SIRM〈30×10-5mA-1.磁性参数表明,植物叶片附尘以亚铁磁性矿物为主,磁性矿物颗粒以假单畴（PSD）-多畴（MD）为主.重金属元素Zn、Cu、Pb含量与反映亚铁磁性矿物含量的χ、SIRM、χARM呈显著正相关,可以将磁性参数SIRM作为叶片重金属元素的替代指标.推荐在上海地区广泛种植的广玉兰作为道路植物污染的指示植物。     

基于生态服务价值的上海土地利用变化影响评价

基于Costanza的生态系统服务单价和我国国情,评估了上海中心城区1947~2006年土地利用变化对区域生态系统服务功能的影响.研究表明,60年间生态系统服务功能总体下降了87.96%,可分为缓慢减少、剧烈减少、趋缓减少和缓慢上升4个阶段,各阶段生态系统服务价值年均变化分别为-278.90×104,-2451.60×104,-88.89×104,36.66×104元/a.17类生态系统服务功能中,土壤侵蚀控制、栖息地、文化功能和扰动调节功能呈正增长,其中20年来绿地面积和绿化覆盖率持续增加是侵蚀控制功能和栖息地功能显著增加的主要原因.60年来水域面积大量减少使得水分调节和水供应功能的降幅巨大,两者对中心城区生态系统服务功能减少的贡献率为63.74%和24.33%.水域、耕地、绿地、城市住宅和公共建筑用地的生态系统服务功能变化,对中心城区生态系统服务功能减少的贡献率为99.57%,5.09%,-4.09%,-0.34%, -0.22%.除水域和耕地的生态系统服务功能显著下降外,其余均有上升,其中绿地的生态系统服务价值增幅最大,年增长率为19.45%.