西安市大气环境质量评价及变化趋势预测

选用SO2、NO2、PM10作为评价因子,采用时间序列的方法对西安市2009年-2014年大气环境质量进行分析评价.结果表明:2009年-2012年西安市空气质量达到了国家二级标准,SO2和NO2的年平均含量下降,2013年都略有上升,但总体上呈下降趋势,而颗粒物的年平均含量呈上升趋势且为影响该市空气质量的主要污染物,主要污染时间为1季度和4季度;利用GM(1,1)模型,预测2015年空气质量变化趋势,提出2015年应该采取措施降低颗粒物的含量,提高本市空气质量.     

卫星遥感技术在空气点位布设评估工作中的应用研究

以苏州市为例,利用2013-2014年MODIS高分辨率大气气溶胶卫星遥感产品对国控空气监测点位布设调整方案进行评估论证,通过提取2 km和5km半径范围的PM2.5遥感观测数据,与现有国控布设点位的地面监测数据进行相关性分析后,确定卫星产品用于评估验证是可靠的;通过不同天气场下PM2.5月均值浓度分布的比较,表明调整后空气点位布设具有很好的代表性.     

白洋淀上游城市内河浮游动物群落调查与水质评价

对处于白洋淀上游的保定市城区府河设点调查监测,分析其浮游动物群落结构特征及变化规律。通过计算Shannon-Wiener多样性指数、Margalef指数和Pielou均匀度指数进行了府河水质评价。结果显示:监测期内在监测河段共检出浮游动物81个种属(原生动物未计入);优势种8种,且大多数为生活在中污性水体中的种类;ShannonWiener指数月平均值波动范围为1.38~2.64;Margalef指数月平均值波动范围为1.69~2.83;Pielou均匀度指数月平均值波动范围为0.47~0.58。依据生物多样性指数对监测河段进行水质评价结果表明其水体为中污染。     

聚类分析和标识指数法在苏州城区河道的应用

选取2013—2014年苏州市古城区河道8个监测断面的水质监测数据,应用层次聚类分析法和改进的综合水质标识指数法对苏州市古城区河道水质进行综合评价,并对各监测断面综合水质达标率进行计算。结果表明:苏州市古城区主河道水质在2013年5月份后明显好转,但小河道水质改善较小;在空间上呈现出城北河道水质较城南好,纵向河道水质比横向好的特点。根据评价结果与实际工程情况对比发现,层次聚类分析和水质标识指数法可以有效、准确地对城区河道水质进行总体评价。     

回归模型法推导油菜田土壤Cd限值的不确定性

为研究土壤-作物迁移模型推导农田土壤环境基准的不确定性,以油菜为例,通过贵州省4种典型微酸性土壤——红壤、黄壤、石灰土和黄棕壤进行Cd盐添加的盆栽试验,除全量Cd外,选择5种有效态提取剂,分别与油菜籽w(Cd)建立土壤-作物迁移模型. 参照GB 13078—2001《饲料卫生标准》w(Cd)限值(0.5 mg/kg),采用模型预测中位值和95%预测上限进行土壤Cd限值推导并分析模型的不确定性. 结果表明:全量和各提取态Cd质量分数与油菜籽w(Cd)均能建立极显著的一元(R2为0.907~0.946)或多元(考虑pH)回归模型(R2为0.875~0.962). 5.550(以多元模型中位值推导的农田安全种植油菜的Cd限值)随pH的升高从0.93 mg/kg增至1.45 mg/kg,HNO₃提取态、HCl提取态、DTPA提取态的Cd的质量分数也分别从0.81、0.97、0.73 mg/kg升至1.39、1.79、1.66 mg/kg. 基于CaCl₂提取态Cd的一元模型对pH不敏感,SEQS₅₀不受其影响. 对所有模型而言,SEQS₅₀是SEQS₉₅(基于模型95%的预测上限推导的限值)的1.1倍左右. 其中,CaCl₂提取态Cd的SEQS₅₀和SEQS₉₅分别为0.052和0.049 mg/kg,小于福建省CaCl₂提取态Cd标准限值(0.15 mg/kg). 为降低不确定性,需要选择合适的提取剂,使用全量Cd,HNO₃、HCl或DTPA 3种提取态Cd建模时须兼顾pH的影响. 研究显示,SEQS₉₅能够降低土壤Cd限值达标而作物Cd含量超标的可能性.      

Climate Sensitivity of Phosphorus Loadings to an Urban Stream

We investigate the sensitivity of phosphorus loading (mass/time) in an urban stream to variations in climate using nondimensional sensitivity, known as elasticity, methods commonly used by economists and hydrologists. Previous analyses have used bivariate elasticity methods to represent the general relationship between nutrient loading and a variable of interest, but such bivariate relations cannot reflect the complex multivariate nonlinear relationships inherent among nutrients, precipitation, temperature, and streamflow. Using fixed‐effect multivariate regression methods, we obtain two phosphorus models (nonparametric and parametric) for an urban stream with high explanatory power that can both estimate phosphorus loads and the elasticity of phosphorus loading to changes in precipitation, temperature, and streamflow. A case study demonstrates total phosphorus loading depends significantly on season, rainfall, combined sewer overflow events, and flow rate, yet the elasticity of total phosphorus to all these factors remains relatively constant throughout the year. The elasticity estimates reported here can be used to examine how nutrient loads may change under future climate conditions.     

Estimating emissions from crop residue open burning in China based on statistics and MODIS fire products

With the objective of reducing the large uncertainties in the estimations of emissions from crop residue open burning, an improved method for establishing emission inventories of crop residue open burning at a high spatial resolution of 0.25°× 0.25° and a temporal resolution of1 month was established based on the moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS) Thermal Anomalies/Fire Daily Level3 Global Product(MOD/MYD14A1). Agriculture mechanization ratios and regional crop-specific grain-to-straw ratios were introduced to improve the accuracy of related activity data. Locally observed emission factors were used to calculate the primary pollutant emissions. MODIS satellite data were modified by combining them with county-level agricultural statistical data, which reduced the influence of missing fire counts caused by their small size and cloud cover. The annual emissions of CO_2, CO, CH_4,nonmethane volatile organic compounds(NMVOCs), N_2O, NO_x, NH_3, SO_2, fine particles(PM2.5),organic carbon(OC), and black carbon(BC) were 150.40, 6.70, 0.51, 0.88, 0.01, 0.13, 0.07, 0.43,1.09, 0.34, and 0.06 Tg, respectively, in 2012. Crop residue open burning emissions displayed typical seasonal and spatial variation. The highest emission regions were the Yellow-Huai River and Yangtse-Huai River areas, and the monthly emissions were highest in June(37%).Uncertainties in the emission estimates, measured as 95% confidence intervals, range from a low of within ±126% for N_2O to a high of within ± 169% for NH_3.     

A~2/O-MBR工艺在农村生活污水处理中的示范

A2/O-MBR工艺因其稳定的出水水质和良好的脱氮除磷效果,在我国城镇早已得到规模化应用。但在农村由于受各种条件制约,使该工艺的应用受到限制。通过A2/O-MBR工艺在四川农村地区散户的小规模示范,分析了其在污染物去除、建设、运行维护等方面的特点以及需注意的问题,为该技术在农村地区的推广应用做出积极的探索。     

常州市环境空气质量功能区划调整研究

以尊重自然、顺应自然为原则,立足常州大气环境质量分布特征及污染源排放规律,以自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域为基线,综合气象环境均一性分析、大气环境敏感区域识别的结果进行优化,再与城市总规"四区划定"进行协调性分析后最终确定环境空气质量功能区划调整方案。     

河岸带地下水营养元素和有机质变化及与洪水的响应关系研究

河岸带地下水和河水存在复杂的交互作用,地下水和地表水存在明显的补排关系,洪水事件是影响河岸带地下水水质波动的重要水文过程. 以黄河湿地国家级自然保护区孟津湿地为研究对象,通过河岸带地下水营养元素指标(特别是小浪底水库调水调沙期间)野外定位观测,深入分析了河岸带地下水水质变化及其与洪水的响应关系. 结果表明,河岸滩区的农业开发存在明显的氮、磷下渗流失风险. 临近河岸的农耕旱作区,是河流与人工湿地之间一个特殊的氮污染物控制单元,对地下水和河流之间的氮迁移隔离起着极为重要的作用. 在人工湿地,农家粪作为底肥加入可能是磷下渗流失的重要源头,进入地下水中的磷顺着水力坡度还发生着显著的横向迁移,尤其在调水期横向迁移更加明显. 河岸滩区的开发类型及其耕作制度对地下水的硝氮含量产生重要的影响. 在鱼塘区,常年的土壤厌氧环境加重了氮的下渗迁移和积累;在荷塘区,春夏季节,土壤淹没呈厌氧环境,氮迁移和硝化作用显著,在秋冬季节,土壤呈好氧环境,氮硝化作用显著发生,全年氮达到相对平衡的状态;距离河岸50～200 m之间氮的硝化-反硝化作用强烈,是一个高效的微生物氮净化单元. 人工湿地施用的农家粪是有机物流失的重要源头,河岸滩区土壤质地呈沙性,渗透能力强,土壤保水保肥能力差,在此区进行农业活动,尤其是人工湿地开发中大量施用肥料,容易造成土壤表层有机质和氮磷养分因灌溉而导致的下渗流失,进而污染地下水与河水,较由降雨引起的地表径流流失显得更为突出. 距离河道50～200 m的范围是重要的污染净化单元,为典型的滩区地下水-河流的水陆交错带. 该区域的合理保护,对于保护河流水质和地下水水质十分重要.