环境污染物计算毒理学分析及环境行为模拟研究进展

根据国内外研究报道,系统地总结了计算毒理学和化合物环境行为模拟在环境科学领域的研究进展,包括二者的概念、理论、研究方法以及在环境研究中的应用;分析了计算毒理学和化合物环境行为模拟在发展中所面临的挑战,并提出对策;展望了计算毒理学和化合物环境行为模拟在环境研究中的发展前景。     

臭氧前体物排放清单相关模型及应用

欧美等国家对于O_3污染的研究开展较早,已建立较成熟的O_3污染生成、扩散及空气质量等模型。文章主要介绍评述了美国环保局推荐使用的计算O_3前体物的相关模型(MOVES、NONROAD、SMOKE、EMFAC和EDMS),从基本原理和功能、污染源类型、研究尺度、所需参数等方面对比分析各模型的特点和适用范围,并综述其国内外研究应用情况;讨论了中国在这些模型的使用方面应该注意的问题,如加强开展模型计算结果验证和基础实验获得本土化的模型参数,以及中国开发的相关模型的优势和适用性等。     

长三角典型城市公交车实际道路细颗粒物排放测试

为研究长三角典型城市公交车细颗粒物排放特征,采用便携式排放测试系统（PEMS）,对上海、杭州和苏州三大城市的8辆典型城市公交车开展实际道路细颗粒物排放实验。研究结果表明：长三角典型城市车辆的实际道路平均车速为22.7 km/h,怠速比例为20.4%,加减速比例为54.5%;在稳态行驶工况下,随车速增大,公交车颗粒物质量及数量排放呈逐渐增大趋势;在20 km/h车速范围内,上海国III、国IV和苏州国III公交车颗粒数浓度呈双峰粒径分布,其他公交车均为单峰分布;随比功率的增大,公交车颗粒质量呈逐渐增大的趋势,国IV公交车颗粒数量呈先下降再增大趋势,国III公交车颗粒数量呈上升趋势;公交车颗粒质量综合排放因子为0.8~189 mg/km,颗粒数量综合排放因子为6.2×10¹²~9.6×10¹⁴#/km。     

南水北调中线陕西水源区污染源排放时空变化特征

基于2008—2012年污染源环境统计数据,采用Spearman秩相关系数法等分析南水北调中线陕西水源区污废水及污染物年排放总量变化趋势,借助ArcGIS空间分析功能表征水源区污染源排放的空间分布特征。结果表明:2008—2012年水源区污废水和NH_3-N年排放总量呈显著上升趋势,COD、As、Pb、Cd、Cr和Hg年排放总量呈抛物线型变化,总体上COD、Pb、Cd年排放总量增加,As、Cr和Hg年排放总量降低。水源区污废水及污染物排放量空间差异明显,污废水、COD和NH_3-N排放涉及流域所有区县,其排放量从干流到流域边缘呈现较明显的梯度变化,即位于流域中心或地级市行政中心的区县排放量明显高于位于流域边缘的区县;As、Pb、Cd、Cr和Hg排放量呈现明显的区域分布,主要分布在勉县等8个区县。     

铅冶炼区土壤重金属总量和有效态含量的函数分析

采集铅冶炼企业周边3 000 m范围内220个表层土壤样品,测定了有毒有害元素铅、镉、砷和汞的总量和有效态含量,探讨了它们之间的关系。结果表明:研究区土壤受到汞、砷、铅、镉的污染依次明显严重,土壤重金属的总量和有效态含量的变异系数均大于100%,土壤镉、铅、汞、砷的生物有效性系数平均值分别为25.9%、17.2%、0.58%、0.11%。土壤铅、镉和砷的总量与其有效态含量呈显著正相关(P0.001),而汞的总量与其有效态含量的相关性不显著(P0.05)。土壤铅和镉的总量和有效态含量可以用直线函数和幂函数表达,函数反推的有效态值和对应统计值的变异系数不大于10%。     

高效率颗粒物微物理模型简介与重污染过程应用分析

中国细颗粒物(PM2.5)导致的空气污染和雾霾天气问题越来越突出,在低层对流层中很多地方都有显著的二次颗粒物生成过程,因此对颗粒物物理化学转化过程的研究具有重要意义,其转化过程对空气质量模式模拟和预报的准确性有重要影响。高效率颗粒物微物理(APM)模型经过近20多年的研究和发展,在全球化学传输模型(GEOS-Chem)、区域性气象和化学预报模型(WRF-Chem)通用地球系统模型(CESM-CAM5)等气象及环境空气质量预报模型中取得了很好的应用验证,能够在全球/区域等不同尺度对粒子生成、长大、凝聚、消除等微物理过程以及气溶胶光学厚度(AOD)、直接/间接辐射强迫等进行模拟。应用GEOS-Chem-APM模式模拟了2014年2月京津冀区域的重污染过程。结果显示,湿度模拟的准确性对其他物理和污染物浓度等模拟结果有重要作用;2月20—26日的重污染过程模拟结果与实际观测较为吻合,主要污染特点是较高的湿度(90%以上),同时,二次颗粒物和包裹了二次物种的一次颗粒物(黑碳/有机碳)是低能见度的最大贡献者。     

济南市空气污染现状及控制对策

利用2013年1—12月济南市大气监测数据,分析该市空气质量现状及时空分布特征,结果表明:2013年济南市空气主要污染物质量浓度均超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值,空气污染严重时段为冬季采暖期,颗粒物污染严重区域为该市西部和西北部地区,SO2、NO2污染严重区为中心城区,并从点源、面源和移动源3个方面提出相应的污染防治对策。在SO2、NOx和工业烟粉尘分别减排22.5%、18.2%和31.4%的条件下,运用Models-3/CMAQ模型模拟计算得出:2015年1月和7月,济南市空气中SO2、NO2、PM10和PM2.5的质量浓度与2010年同期相比将分别降低23.9%和29.7%、11.4%和15.9%、21.9%和32.6%、13.5%和26.9%,空气质量得到明显改善。     

引水放流方式对太湖贡湖示范区水质的影响

基于国家水专项太湖贡湖湾示范区水质水量调控的需求,构建了示范区的等比例缩放实体模型。通过研究模型中4种不同调水方案的效果,为示范区调水技术的比较与选择提供决策依据。研究中,通过测定模型中5个断面的流场数据,判断引水方式对模型流场的影响,以此评价不同调水方案效果。同时以墨汁作为示踪剂,通过不同引水放流方式下示踪剂的扩散场变化,验证不同断面流速测定对整个区域流场判断的准确性,从而分析引水放流方式对水质的影响。     

重庆市内环货车错时限行对空气质量的影响

在分析货车实施错时限行后内环车流量时段分布变化基础上,通过对PM_(2.5)、NO_2等指标的ADMS模型模拟和实际监测数据对比分析,探讨了内环货车错时限行对环境空气质量的影响。结果表明,货车错时限行后主城区环境空气中PM_(2.5)、NO_2小时平均质量浓度分别降低了9.4%和6.0%,峰值浓度明显降低,晚上出现峰值时间往后推移了2~3 h。经ADMS模型模拟计算,内环高峰时段机动车排放对主城区NO_2、PM、VOCs的浓度贡献分别降低了54.1%、56.3%、17.5%,CO浓度贡献不大。内环货车错时限行措施对重庆市主城区空气质量的改善有一定的积极作用。     

天津市基于新标准的空气质量预报模型效果评估

利用2015年环境空气质量监测数据,对天津市OPAQ空气质量统计预报模型预测效果进行验证评估。结果表明,模型对天津市AQI和PM_(2.5)、PM_(10)、O_3、NO——2的预测结果与实测结果具有较好的趋势一致性,且预测时间越临近,拟合度越好,24 h预报的相关系数r全部达到0.8以上。对PM_(2.5)的预报性能明显优于PM_(10)、O_3和NO_2,PM_(2.5)平均值预测略呈正偏差,但重污染预测值偏低约15%;O_3和NO_2预测值呈明显负偏差,O_3峰值预测不足,NO_2预测值整体偏低,均以24 h预报趋势性最好,但负偏差最为突出。