青藏高原高寒草甸生态系统CO2通量及其水分利用效率特征

以涡度相关技术为基础,研究了青藏高原当雄县高寒草甸生态系统2003-2005年共3个生长季的潜热通量L(E)、CO2通量F(c)和水分利用效率W(UE)的变化特征。结果表明:①该地区2004和2005年的太阳总辐射最高值可分别达到1563和1640Wm/2,瞬时净辐射最高值分别为896和925Wm/2,瞬时潜热通量最高值分别为592和597Wm/2。净辐射能量的转化形式季节变化特征明显,6-8月份,净辐射能量多用于潜热蒸发,5月和10月净辐射则多用于显热交换。就2004年5-10月份所选6个代表性晴天来说,LE占Rn的比例分别为0.355%、0.916%、0.738%、0.818%、0.609%、0.456%。②该地区的LE从早上8:30左右开始增加,在下午15:00左右达到最大值,而后逐渐下降;CO2通量从早上8:00左右通过零值开始上升,在10:30左右达到峰值后下降;水分利用效率的日变化特征是日出后迅速增加或直接达到全天的最高值,其后在一天内呈现下降趋势;2004年和2005年生长季的CO2吸收峰值都刚接近-0.3mgCO2.m-2.s-1F(c为负值时表示碳吸收),水分利用效率瞬时最大值接近8gCO2k/gH2O。③2004年当雄高寒生态系统白天CO2通量平均值从6月份初就开始表现为净碳吸收,而2005年在6月下旬才表现为碳吸收F(c为负值),但两者均在10月初就表现为碳排放F(c为正值);2004的水分利用效率日平均值从6月初通过零点开始上升,在7月中下旬左右达到最大值。相比之下,2005年的水分利用效率日平均值在6月底通过零点开始上升。另外,2004年的水分利用效率在总体水平上要高于2003年和2005年。就水分利用效率的日平均值而言,2003年和2005年的最大值分别为2.0gCO2k/gH2O和2.7gCO2k/gH2O,而2004年可以达到3.2gCO2k/gH2O。④当雄高寒草甸生态系统在2004年和2005年生长季(5月1日到10月31日)净CO2吸收量分别为0.257kgCO2.m-2和0.153kgCO2.m-2;2004年和2005年整个生长季的水分利用效率分别为0.496gCO2k/gH2O和0.365gCO2k/gH2O,与降雨量呈现正相关关系。     

Estimation of biomass distribution in Peninsular Malaysia and in the islands of Sumatra, Java and Borneo based on multi-resolution remote sensing land cover analysis

In this study we used high resolution (20 m) land cover maps to derive detailed information on land cover structure within the classes of a regional medium resolution (500 m) land cover map. This enabled improved biomass estimation for the medium resolution land cover classes. Although our results suggested that land cover maps based merely on medium resolution remote sensing data can be used to monitor the extent of forest cover, they also showed that these maps alone are not sufficient to produce reliable regional estimates on above ground biomass in insular Southeast Asia. A quarter of the study area was covered by sub-pixel size (500 m) mosaic of various land cover types containing 14% of biomass. In total, non-forest areas covered over 60% of the study area and included 43% of biomass. In these areas, highly fragmented within class land cover structure was shown to significantly affect biomass estimates. Therefore we conclude that forest/land cover monitoring based merely on medium resolution remote sensing data can no longer be used to sufficiently quantify carbon fluxes connected to land cover changes in insular Southeast Asia, but multi-resolution approaches are needed to perform this task.     

黄渤海气溶胶中砷的分布特征和季节变化

于2017~2018年冬、春和夏季,在黄渤海海域走航采样,采集总悬浮颗粒物（TSP）样品,分析总砷（As）、As （Ⅴ）、As （Ⅲ）以及水溶性离子,讨论了As在黄渤海气溶胶中浓度、空间分布以及季节变化,估算了As的干沉降通量.气溶胶中As含量冬季（6.6 ng·m^-3） > 夏季（5.5 ng·m^-3） > 春季（4.4 ng·m^-3）,渤海和北黄海远大于南黄海.冬、夏季As（Ⅲ）/As（Ⅴ）比值分别为0.41和0.21.冬、春和夏季As/TSP平均值分别为95.4、83.9和81.4 μg·g^-1,冬季明显高于春季和夏季.冬季在冬季风主导下,携带了环渤海地区排放的污染物导致砷含量最高,夏季受东南季风携带的东部沿海地区污染物的影响也较大,而春季受西伯利亚陆地气团和东南远海海洋性气团的共同影响,浓度最小.冬季K⁺/TSP与As/TSP存在显著正相关（r=0.78,P<0.05）,说明受陆地生物质燃烧排放的As的影响明显,而夏季两者相关性不显著,说明来源不同.冬、春和夏季黄渤海大气气溶胶As的干沉降通量分别为1.15、0.77和0.97 μg·（m²·d）^-1,年平均为0.95 μg·（m²·d）^-1.     

中国云南补蚌区域典型热带森林汞的空间分布特征研究

热带森林在全球汞循环中占据着重要的地位,其面积占全球森林面积的45%以上,且能够贡献全球凋落物沉降汞的50%以上。然而,关于热带森林汞的生物地球化学循环研究的匮乏导致了估算过程中最大的不确定性,全面细致的热带森林汞调查有利于构建更为精准的全球汞循环模型。本研究选取中国云南典型的热带森林——补蚌区域森林开展了5 m分辨率的土壤汞的高空间分辨率的研究,以及开展了相应的凋落物汞沉积通量的研究。研究结果表明,补蚌区域热带森林有着高达75 μg/（m²·a）凋落物汞沉积通量,但是土壤中汞的浓度仅为71±16 ng/g。方程模型结果指出,表层土壤汞浓度受土壤中碳含量的影响,表现出显著地正效应关系,但凋落物汞沉降输入则对表层土壤汞分布无明确效应。为了克服热带森林的高空间异质性,本研究建议凋落物采样达到14个/ha,表层土壤的采样应达到20～25个/ha时,能够有效地降低采样过程引起的不确定性。本研究结论强调了即使热带森林存在高凋落物汞输入,但其较快的物质周转促进了凋落物降解过程中汞的丢失,能够有效地减少热带森林中大气汞汇的能力。     

海河水环境质量及污染物入海通量

在1993～1997年海河水质监测资料的基础上,计算了各污染因子的污染指数和入海通量.结果表明,海河的污染较严重,各断面的水质等级均在IV级和V级的水平,主要的污染因子为NH₃-N、NO₂-N以及有机物污染.5年间海河的水质有所改善,综合污染指数由1993年的17.21降为1997年的13.39.前4年中污染物的入海通量加大,尤其以COD_Mn、BOD、NH₃-N、NO₃-N和NO₃-N最为严重,分别由1993年的1555、655、337、156和25 t·a^-1上升到1996年8710、4317、2516、1528和188 t·a^-1.而1997年又分别急剧下降至1331、973、572、355和31 t·a^-1,这可能主要是由于海河径流量的变化所引起的.     

南海东部大气湿沉降中无机氮的研究

通过分析2000至2014年菲律宾马尼拉(Manila)和洛斯巴诺斯(Los Banos)大气湿沉降资料,初步探讨近15年湿沉降中无机氮含量特征以及对南海东部海域水生生态系统的影响。结果显示,湿沉降中NO-3-N和NH+4-N的浓度均为旱季高雨季低;NO-3-N浓度在近15年虽有波动,但并无明显变化趋势;而洛斯巴诺斯区域的NH+4-N浓度自2009后稍有波动上升。NO-3-N和NH+4-N的沉降通量与浓度相反,表现为雨季高而旱季低,年际上总体表现为NH+4-N的沉降通量大于NO-3-N,马尼拉无机氮的沉降通量大于洛斯巴诺斯,并且在2003年之后,马尼拉和洛斯巴诺斯NH+4-N的沉降通量均呈明显上升趋势,菲律宾经济的快速增长及人类活动是主导其上升的主要因素。马尼拉和洛斯巴诺斯湿沉降中NO-3-N/NH+4-N值分别为0.33和0.41,该比值和无机氮浓度与南海东部各海区表层海水的值有明显的差别,因此降水可能改变该海域表层水体无机氮的组成结构,进而影响水体中浮游植物的生长及其群落结构。     

杭州市多环芳烃的干、湿沉降

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机物,在各种环境介质广泛存在。为了研究干湿沉降对空气中PAHs的去除,采集了杭州市6个干沉降尘土样品、9个湿沉降雨水样品、5个湿沉降雪样品和6个地表径流样品,用高效液相色谱法（HPLC）测定了其中15种多环芳烃的浓度水平,比较了这些介质中PAHs的分布特点。结果表明,降尘中15种PAHs的总平均质量分数为4323ng·g^-1;雨水、雪水和地表径流样品中15种PAHs的总平均质量浓度分别为558.4ng·L^-1、765.1ng·L^-1和576.3ng·L^-1。地表径流、雨水、雪水和干沉降尘土4种样品中,都以4环PAHs为主,其次为3环PAHs。降雪比降雨对PAHs的去除效果更好,地表径流中PAHs主要来自雨水。根据杭州市大气降尘通量和降雨量,估算了PAHs的干湿沉降通量。杭州市辖区大气中每年PAHs的干湿沉降通量分别为1419.1kg和2689.8kg,湿沉降是PAHs去除的主要方式,约为干沉降去除总量的2倍。     

Distribution, availability, and sources of trace metals in different particle size fractions of urban soils in Hong Kong: Implications for assessing the risk to human health

The concentration and loading distribution of trace metals (Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Cr, and Mn) and major elements (Al, Ca, Fe, and Mg) in different particle size fractions (2000-280, 280-100, 100-50, 50-10, 10-2, and <2 μm) of surface soils from highly urbanized areas in Hong Kong were studied. The enrichment of Pb, Cu, and Zn in the urban soils was strongly influenced by anthropogenic activities, and Pb accumulated in fine particles was mainly derived from past vehicular emissions as shown by Pb isotopic signatures. Trace metals primarily accumulated in clay, fine silt, and very fine sand fractions, and might pose potential health risks via the inhalation of resuspended soil particles in the air (PM₁₀ or PM_2.5), and ingestion of adhered soils through the hand-to-mouth pathway. The mobility, bioavailability, and human bioaccessibility of Pb and Zn in bulk soils correlated significantly with metal concentrations in fine silt and/or very fine sand fractions.     

湖滨带温室气体氧化亚氮(N2O)排放研究

利用不锈钢气体采集箱,在太湖梅梁湾湖区,沿水体至陆地方向对植被型和裸露型湖滨带进行温室气体N2O的原位排放观测。结果发现两种类型湖滨带N2O排放均显著高于临近的开阔水体,可以达到10~100倍,水位变幅区是湖滨带温室气体N2O排放的峰值区,是陆向和水向辐射区的5~10倍。在观测期间,N2O排放通量的范围为-159.2～1565.6μg·m-2·h-1,具有明显的时空梯度变化,时间上,9月份最高,随着气温的下降和芦苇的衰亡而逐渐减少,在1月份最低;空间上,自水向辐射区至陆向辐射区,先逐渐升高,在水位变幅区达到峰值,然后再降低。该结果初步说明了湖滨带是温室气体N2O的一个极其重要的排放源,而目前IPCC对水体N2O排放的估算可能存在很大的疏漏;同时也从一定程度上反映了湖滨带是湖泊脱氮的重要区域,其对缓解湖泊氮污染起到了举足轻重的作用。     

Atmospheric deposition of PCDD/Fs measured via automated and traditional samplers in Northern Taiwan

Most polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) in the atmosphere are bound to particles which are suspended in the atmosphere, and eventually settle on soil, vegetation, water bodies or other receptors in the environment. Monitoring atmospheric deposition fluxes (dry/wet) is important in tracing the environmental fate and behavior of PCDD/Fs. PCDD/F depositions were collected via an automated PCDD/F ambient sampler and traditional cylindrical vessels, respectively, from April 2007 to February 2008. The automated PCDD/F ambient sampler used in this study can prevent both re-suspension and photo degradation of the PCDD/Fs collected and effectively separates the PCDD/F samples into dry and wet contributions. The results indicated that the ambient PCDD/F concentrations collected using the PS-1 sampler ranged from 0.02 pg I-TEQ/m³ to 0.16 pg I-TEQ/m³ in Northern Taiwan. The results also indicated that the PCDD/F deposition flux collected using the automated PCDD/F sampler (17.5 pg I-TEQ/m² d to 25.8 pg I-TEQ/m² d) was significantly higher than that sampled with the cylindrical vessels (2.0 pg I-TEQ/m² d to 9.9 pg I-TEQ/m² d). The difference was attributed to the fact that part of the PCDD/F depositions collected using the traditional cylindrical vessels had undergone photo degradation and evaporation. In addition, the wet deposition flux of PCDD/Fs (39.4 pg I-TEQ/m² rainy day to 228 pg I-TEQ/m² rainy day) observed in this study was significantly higher than the dry deposition flux (12.3 pg I-TEQ/m² sunny day to 16.7 pg I-TEQ/m² sunny day). These results demonstrated that wet deposition is the major PCDD/F removal mechanism in the atmosphere.