近35年广东省区域灰霾天气过程的变化特征及突变分析

利用广东省86个地面观测站1980～2014年逐日能见度、相对湿度资料,在对“区域灰霾过程”与“单站灰霾过程”进行定义的基础上,分区域诊断典型灰霾天气过程（即连续三站3d及以上出现灰霾日的天气过程）,并对其长期变化趋势及特征进行分析.结果表明：广东省的灰霾过程主要出现在珠江三角洲、粤北及粤东个别地区,并以珠江口以西的珠江三角西侧最为严重.“区域灰霾过程”以日平均能见度在5～10km之间的过程为主,没有出现过日平均能见度低于2km的重度灰霾过程.各“区域灰霾过程”的特征有所差异：首先是各“区域灰霾过程”出现峰值的时间略有差异.尽管灰霾过程均主要出现在10月～翌年4月,但粤北和粤东、西两翼最多出现在冬季（12月～翌年1月）、春季次之,而珠江三角洲地区则最多出现在春季（3～4月）、冬季次之.其次是各“区域灰霾过程”变化趋势的差异.珠江三角洲地区和粤北地区灰霾过程变化趋势比较相似,在2008年以前总体呈增多趋势,珠江三角洲地区增势最为显著的时段是2000～2008年,而粤北地区则是1991～2011年;粤西地区灰霾过程在2000年以前变化都比较平稳,2004年开始快速增多;粤东地区的灰霾过程近35年来虽有小的波动,但总体变化不大,呈稳中略减的趋势.利用M-K法和滑动t检验的突变分析表明,珠江三角洲地区灰霾过程的增多是一种不连续的突变现象,发生突变的时间点是1986年;粤北地区灰霾过程则在1992～1994年出现了突发性增多的现象;粤西地区灰霾过程也在2001年发生了突变.     

集对分析在区域大气环境风险评价中的应用研究

应用集对分析法对事故状态下有毒有害气体环境风险分布建立数学模型,通过南京化工园区的实例分析,把评价区域大气环境风险划分为5个等级,并对差异不确定系数i取值进行讨论,以反映不同状态下的大气环境风险分布水平.研究结果显示,i₁=0.5,i₂=-0.5取值方法简便,且此时的区域大气环境风险状态相对符合实际,可为优化土地利用规划和完善环境风险防控措施提供依据.     

中国地区大气汞的数值模拟研究

结合中国地区的汞排放,利用引入大气汞化学反应机制和干沉降模型的区域大气环境模式系统(Regional Atmospheric Environment Model System,Reg AEMS),对中国地区大气汞化物浓度和干沉降通量的时空分布特征进行模拟研究。研究结果表明,中国地区年均气态零价汞Hg0、氧化汞Hg O、氢氧化汞Hg(OH)2、氯化汞Hg Cl2和颗粒态汞HgP的沉降量分布类似。除西部、西北部地区Hg0的浓度较低外(0.5 ng·m-3),其他地区均高于全球背景浓度。各类汞化物浓度的季节变化明显,8月最低,2、3月最高。一次汞源区附近汞浓度随高度递减,在离源较远的地区,高层汞浓度较高。气态零价汞的干沉降速度的季节变化最明显,其干沉降通量在夏季最高。模拟区域中气态零价汞、氧化汞和颗粒态汞的年干沉降量分别为163.9、7.43和32.2 t。     

Models predicting the fate of pollutants in rivers

The spill of 2,4,‐D in the Rhine river was used to show the evolution from simple to sophisticated models. The first simulation was done with an analytical solution of the dispersion‐advection equation without elimination. Elimination was introduced in a second simulation. The third simulation was carried out with a numerical model. This included elimination and variable dispersion. The lack of data limited the use of very detailed models.     

低浓度废水厌氧处理中不同动力学模型对比研究

采用厌氧颗粒污泥处理低浓度废水来启动实验规模的沼气提升厌氧反应器,以啤酒废水为例,厌氧反应器在温度(35±1)℃和进水COD浓度在2100~2400mg/L条件下,通过提高进水量方式,来缩短水力停留时间HRT和提高有机负荷OLR.用First-order、Monod and Contois、Grau second-order和Modified Stover–Kincannon动力学模型,考察在不同的HRT和进水浓度Si条件下,出水浓度Se与前两者的关系,确定动力学参数.实验结果表明:First-order和Monod and Contois模型不适用本实验,Grau second-order和Modified Stover–Kincannon模型适用,通过后两个模型公式分别比较实验值Se与计算值Se的差别,Grau second-order模型比Modified Stover–Kincannon模型更接近实验值.     

东北典型湖库水体对铜绿微囊藻荧光特性的影响

为考察东北典型湖库水体对铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)生长过程中IDOM(细胞内溶解性有机物)荧光特性的影响,在镜泊湖、兴凯湖、五大连池、松花湖和大伙房水库5个典型湖库,共10个采样点采集水样,用于铜绿微囊藻的培养,利用EEM(三维荧光光谱)技术,结合三维荧光FRI(区域体积积分)开展IDOM荧光特性的聚类分析. 结果表明:铜绿微囊藻中IDOM的主要荧光特征峰为类蛋白荧光峰(峰S和峰T),峰S荧光强度高于峰T;对IDOM的三维荧光光谱分为5个区(Ⅰ～Ⅴ区)进行区域体积积分,荧光响应值比例(P_Ⅰ+Ⅱ,n和P_Ⅳ,n)总体上呈互补趋势;Ф_T,n(总区域体积积分)表现为镜泊湖>五大连池>兴凯湖>松花湖>大伙房水库,第16天镜泊湖的Ф_T,n最大,平均值为9.76×10-5 AU·nm2/(mg/L);大伙房水库的Ф_T,n最小,平均值为3.72×10-5 AU·nm2/(mg/L). 聚类分析将10个采样点分成3类. HJ1、HJ2采样点为类别1;HX1、LD1、JS1、LD2采样点为类别2;HX2、JS2、HW2、HW1采样点为类别3,其中,类别1(镜泊湖)水体较类别2和类别3水体更适宜铜绿微囊藻的生长.      

SWAT模型水文过程参数区域差异研究

探讨SWAT模型的敏感参数和参数值的区域差异,有助于减少水文过程模拟的不确定性,提高模型在不同区域的应用水平。论文在收集SWAT模型的国内应用文献基础上,依据干燥指数将流域划分为湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区,主要采用定性分析方法,分析模型的敏感参数和参数值的空间差异及其影响因素。结果表明,SWAT模型的敏感参数和参数值具有一定的区域差异。对于地表水文过程,径流曲线系数(CN2)和土壤可利用水量(SOL_AWC)在各个区域都比较敏感,土壤蒸发补偿系数(ESCO)在湿润区和半湿润区较为敏感;由于均受土壤质地的影响,湿润区CN2 值高于半湿润区,SOL_AWC则正好相反;受气温和植被覆盖的影响,湿润区和干旱区的ESCO取值高于半湿润区和半干旱区。地下水参数在湿润区和干旱区较为敏感。降雪融雪参数仅在干旱区融雪对径流贡献大的流域才比较敏感。由于气候、土壤、植被条件的区域异质性,导致了流域水文过程参数的区域差异。结果还表明,由于水文过程还受到局部气象条件、下垫面等多种因子共同作用,以及模型尚未揭示的其它因子的影响,模型参数在相同区域的不同流域也存在着一定的差异。     

农村生活用能的区域分异——以关中临渭区为例

研究农村生活用能的区域分异,对于优化用能结构、制定合理的能源利用和生态环境保护政策具有重要意义。以关中临渭区为例,采用实地问卷调查、能源利用区位商、相关分析等方法,探究平原地区、黄土台塬与丘陵山区农村生活用能的分异特征及成因,得到以下结论:①平原地区具有区位优势的生活能源为煤炭、玉米棒芯、液化气、蜂窝煤、电能和太阳能,煤炭的区位商达2.671;黄土台塬为沼气、太阳能、作物秸秆、蜂窝煤、液化气和玉米棒芯,沼气的区位商达3.465;丘陵山区为薪柴,区位商为1.142。前两者用能多元化,商品能源较多;丘陵山区用能结构单一,木柴为主的非商品能源居多。②区域用能分异特征突出。平原地区市场化导向明显,多种能源互补利用;黄土台塬地区政策导向明显,沼气利用较多,用能组合多样;丘陵山区受自然条件影响,薪柴为主,其他燃料为辅。农村生活用能的区域分异取决于自然环境、生产结构、经济环境以及外界环境,是收入水平、温度、发展条件、政策影响等方面综合作用的结果。③平原地区人均收入高(7 056元),人均商品用能多(204.15 kgce);条件恶劣的丘陵山区人均收入低(5 750元),人均商品用能少(45.38 kgce)。人均非商品用能受人均收入影响小,相对稳定。人均有效耕地和人均耕地越多,人均商品用能越多,人均非商品用能越少,且人均有效耕地变化引起的用能类别的变化幅度较大。     

Wildfire smoke and health impacts: A closer look at fire attributes and their marginal effects

Existing studies on the economic impact of wildfire smoke have focused on single fire events or entire seasons without considering the marginal effect of daily fire progression on downwind communities. Neither approach allows for an examination of the impact of even the most basic fire attributes, such as distance and fuel type, on air quality and health outcomes. Improved knowledge of these effects can provide important guidance for efficient wildfire management strategies. This study aims to bridge this gap using detailed information on 24 large-scale wildfires that sent smoke plumes to the Reno/Sparks area of Northern Nevada over a 4-year period. We relate the daily acreage burned by these fires to daily data on air pollutants and local hospital admissions. Using information on medical expenses, we compute the per-acre health cost of wildfires of different attributes. We find that patient counts can be causally linked to fires as far as 200–300 miles from the impact area. As expected, the marginal impact per acre burned generally diminishes with distance and for fires with lighter fuel loads. Our results also highlight the importance of allowing for temporal lags between fire occurrence and pollutant levels.     

Sorption of cadmium(II) and copper(II) by soil humic acids: temperature effects and sorption heterogeneity

Sorption by humic acids is known to modify the bioavailability and toxicity of metals in soils and aquatic systems. The sorption of cadmium(II) and copper(II) to two soil humic acids was measured at pH 6.0 using ion-selective electrode potentiometric titration at different temperatures. Sorption reactions were studied with all components in aqueous solution, or with the humates in suspension. Adsorption reactions were described using a multiple site-binding model, and a model assuming a continuous log-normal distribution of adsorption constants. Adsorption of Cu²⁺ was more favourable than adsorption of Cd²⁺. The log-normal distribution model provided the closest fit to observations and allowed parameterisation of adsorption data using a mean adsorption constant (log K _μ). Sorption of Cd²⁺ to dissolved humic acids increased slightly in extent and sorption affinity with increasing temperature, but the effect was small (log K _μ 2.96–3.15). A slightly greater temperature effect occurred for sorption of Cd²⁺ to solid-phase humic acids (log K _μ 1.30–2.08). Sorption of copper(II) to both aqueous- and colloidal-phase humates showed more pronounced temperature dependence, with extent of sorption, and sorption affinity, increasing with increasing temperature (log K _μ 3.4–4.9 in solution and 1.4–4.5 in suspension). The weaker adsorption of Cd²⁺ than Cu²⁺, and smaller temperature effects for dissolved humates than suspended humates, suggested that the observed temperature effects had a kinetic, rather than thermodynamic, origin. For any metal-to-ligand ratio, free metal ion concentration, and by inference metal bioavailability, decreased with increasing temperature. The consistency of the data with kinetic rather than thermodynamic control of metal bioavailability suggests that equilibrium modelling approaches to estimating bioavailability may be insufficient.