基于多源数据的城市扩张中热环境演变及响应

改善城市热环境,提升人居环境质量是创建生态宜居城市的重要前提.目前对城市扩张与热环境关系的研究多基于遥感数据,多源数据应用较薄弱.选取西安都市圈核心区,基于2010年和2020年Landsat遥感影像测定城市扩张及热环境时空演变状况,利用兴趣点和百度热力指数等多源数据,通过地学统计分析方法对城市热环境响应机制进行多方面研究.结果表明：（1）研究区建设用地共扩张200.84 km²,面积和强度呈现“中心和外围较弱,两者之间较强”特征,扩张模式以边缘式和填充式为主.（2） 2010～2020年间,研究区整体热环境恶化,热岛区面积增加282.65 km²,热岛区蔓延与城市扩张方向一致,分布格局由“东南-西北”向“东北-西南”演变;但城市中心区平均温度下降1.09℃.（3）城市扩张与城市热环境恶化表现为强正相关;城市空间规模扩大对热环境恶化的贡献率为60.40%;各社会经济因素作用程度较弱,总体贡献率为39.60%,植被水体降温作用明显,多因素共同影响下,地表温度共增加0.241个单位.城市扩张过程中地表参数和城市二维形态变化依然是热环境变化的主要因...     

新冠疫情管控期间西安细颗粒物中碳组分浓度变化特征

于2019年1月27日—3月18日及2020年1月27日—3月18日对西安市细颗粒物(PM_2.5)的碳组分浓度进行了在线观测,对比分析了非疫情与疫情期间各常规污染因子、气象要素、PM_2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的污染特征。结果表明：非疫情与疫情期间西安市的气象条件总体水平较为相近。疫情期间的二氧化硫(SO₂)、臭氧(O₃)浓度相对升高。重污染天气下,除PM_2.5外,其他污染物浓度均降低,说明疫情管制对重污染天气污染物浓度的削弱作用明显。疫情期间,PM_2.5中的OC组分浓度及占比有显著升高,与疫情期间的各类交通管制导致的机动车尾气排放量显著降低有关。另外,OC与EC的相关性较强,说明污染来源与人类日常生活有关。疫情期间西安市颗粒物中碳组分主要来自各类生物质燃烧,并且存在SOC污染,SOC在OC中的占比达到37.8%。疫情期间重污染天气下,SOC在OC中的占比达到87.5%,说明SOC对重污染天气OC的贡献较大。     

西安市城市降尘和土壤尘PM10和PM2.5中碳组分特征

为研究西安市城市降尘和土壤尘PM₁₀和PM_2.5中碳组分污染特征,丰富大气降尘的成分谱库,于2015年4~5月收集了西安市城区5个点位的城市降尘和周边16个点位的土壤尘样品,通过ZDA-CY01颗粒物再悬浮采样器获得PM₁₀和PM_2.5的滤膜样品,使用Model5L-NDIR型OC和EC分析仪测定了样品中的有机碳（OC）和元素碳（EC）,定量分析了西安市城市降尘和土壤尘PM₁₀和PM_2.5中碳组分特征及其主要来源.结果表明,不同站点降尘PM₁₀和PM_2.5中OC的占比差异较大,分别为6.0%~19.4%和7.6%~29.8%.不同站点降尘PM₁₀和PM_2.5中EC的占比较小,在城市站点的占比分别为0.6%~2.2%和0.2%~3.6%,而在多数外围土壤尘中几乎检测不到EC的存在.PM₁₀中含碳组分的占比为：城市降尘>外部对照>河滩土>土壤尘,PM_2.5中含碳组分的占比为：城市降尘>土壤尘>外部对照>河滩土.不同站点降尘含碳气溶胶均以OC为主,在城市降尘中相对较低,在PM₁₀和PM_2.5中OC占总碳（TC）的比值分别为85.2%~95.3%和87.9%~98.9%;在土壤尘中OC的占比较高,均超过99%.含碳物质主要集中在细颗粒物中.不同城市站点降尘中碳组分的分布具有一致性,不同土壤尘中碳组分的差异较大.城市和土壤降尘中碳组分主要受生物质燃烧、燃煤、汽油车和柴油车尾气等污染源的影响,PM₁₀和PM_2.5中含碳气溶胶的来源贡献率存在差异.     

西安市采暖季与非采暖季环境空气中二噁英类物质浓度特征变化研究

为研究西安环境空气中二噁英类物质的浓度变化特征，选择西安市采暖季和非采暖季开展持续22周监测工作，并使用高分辨气相色谱高分辨质谱法对样品进行分析研究。结果显示：该市采暖季和非采暖季二噁英浓度均低于国内其他城市；采暖季期间化石能源燃烧是二噁英毒性当量质量浓度升高的主要原因；17种二噁英同类物浓度在时间与空间上分布特征基本相同。在采暖季期间，二噁英主要存在于细颗粒物中；在非采暖季，低氯代二噁英及呋喃主要存在于气相中，高氯代二噁英及呋喃主要存在于颗粒物中。采暖季期间，可通过采用非化石能源燃烧和佩戴PM_2.5口罩减少二噁英对人体的危害。     

西安市典型道路扬尘排放清单及化学组分

道路扬尘是城市大气颗粒的主要来源之一,扬尘中含有的重金属、碳质组分和水溶性离子会危害人体健康 . 为研究西安市道路扬尘的排放量及颗粒物的化学组分,在西安市环路、主干路、次干路和支路设监测点,采集了 141个道路积尘样品,估算了不同类型道路的积尘负荷 . 采用 AP-42 模型估算了不同类型道路的扬尘排放因子,建立了 2018 年西安市道路扬尘 PM_2.5和 PM₁₀的排放清单,分析了道路扬尘颗粒物的化学组分 . 基于西安市路网分布、GIS信息和车流量对道路扬尘 PM_2.5和 PM₁₀的排放量进行了空间分配 . 结果表明,西安市机动车道、非机动车道和人行道的积尘负荷分别为（0.88±0.83）、（2.62±2.23）和（1.41±1.42）g·m^-2. 按道路长度加权平均的扬尘中 PM_2.5和 PM₁₀的排放因子分别为 0.22和0.93 g·km^-1·veh^-1. 2018 年西安市道路扬尘...