基于深度学习的大数据空气污染预报

为了更好地反映环境污染变化趋势,为环境管理决策提供及时、全面的环境质量信息,预防严重污染事件发生,开展城市空气质量预报研究是十分必要的.本文针对环境大数据时代下的城市空气质量预报,提出了一种基于深度学习的新方法.该方法通过模拟人类大脑的神经连接结构,将数据在原空间的特征表示转换到具有语义特征的新特征空间,自动地学习得到层次化的特征表示,从而提高预报性能.得益于这种方式,新方法与传统方法相比,不仅可以利用空气质量监测、气象监测及预报等环境大数据,充分考虑污染物的时空变化、空间分布,得到语义性的污染物变化规律,还可以基于其他空气污染预测方法的结果(如数值预报模式),自动分析其适用范围、优势劣势.因此,新方法通过模拟人脑思考过程实现更充分的大数据集成,一定程度上克服了现有方法的缺陷,应用上更加具有灵活性和可操作性.最后,通过实验证明新方法可以提高空气污染预报性能.     

国家《大气污染防治行动计划》健康效益评估

为了提高空气质量改善进程,2013 年国家发布了《大气污染防治行动计划》。本文基于空气污染与健康效益评估模型(BenMAP),对人口分布资料、大气污染与人体健康影响的暴露反应关系等进行了本土化修正,采用“支付意愿法”与“疾病成本法”相结合的方法,系统评估了《大气污染防治行动计划》实施后,PM_2.5 污染变化引起的环境健康效益。研究结果表明,《大气污染防治行动计划》的实施将在一定程度上降低PM_2.5 环境浓度,改善环境空气质量。如果《大气污染防治行动计划》空气质量目标全面实现,可以避免城镇8.9 万居民的过早死亡,减少12 万人次住院治疗以及941 万人次的门诊和急诊病例,实现的全国健康效益约为867 亿元/ 年,说明了《大气污染防治行动计划》实施的健康有益性。本文对政府部门开展污染损失评估及制定环境健康政策具有重要的参考价值。     

园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律

为研究常用园林植物滞留大气颗粒物的能力,本文以北京市常用园林植物为例,应用直接采样、电镜分析和统计分析的方法,对选定园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律进行了系统分析。结果表明：（1）园林植物滞留的颗粒物形状为不规则块体、球体和聚合体,通过对比分析得出,滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是蜡质结构〉绒毛〉沟槽〉条状突起,并且这些微形态结构越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物。（2）以园林植物叶片滞留颗粒物的数量进行统计时,得出园林植物叶片表面大部分为PM10（Dp≤10μm）,均在98%以上,而PM2.5（Dp≤2.5μm）均在90%以上,粗颗粒物（Dp〉10μm）的数量对总体数量的贡献非常小,均在2%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例在50%以上,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积8.5%-17.6%,粗颗粒物（Dp〉10μm）体积占总体积20%以上。（3）对园林植物滞留颗粒物累积规律分析得出：在相同观测叶面积下,园林植物滞尘10 d的叶表面颗粒物数量较滞尘5 d的叶表面颗粒物数量均有所增加,增幅最大的是小叶黄杨（Buxus microphylla）,增幅最小的是月季（Rosa chinensis）,通过方差分析得出绦柳（Salix matsudana f.pendula）叶表面颗粒物数量显著低于除银杏（Ginkgo biloba）之外的其它7种树种,大叶黄杨（Euonymus japonicus）、小叶黄杨和国槐（ Sophora japonica）叶表面滞留颗粒物的数量较多,并且显著高于月季、银杏和绦柳叶表面滞留的颗粒物数量;滞尘10 d后园林植物叶表面滞留的颗粒物的总面积均未超过观测叶面积的25%,至于叶片持续滞留颗粒物多少天后达到饱和状态仍需进一步研究。     

福州鼓山茶园不同生境空气负离子浓度及其影响因子

为研究福州市鼓山茶园不同生境空气负离子浓度空间分布规律以及空气负离子与其环境因子的关系,以茶园内7种生境作为研究对象,对各生境空气负离子浓度及环境因子进行测定。结果表明,茶园内7种生境空气负离子浓度由高到低为乔木群落高海拔茶园池塘有机茶园草地空地常规茶园,其平均负离子浓度分别为924、892、770、761、754、617、601个/cm3;在观测高度范围内(50~150cm),空气负离子浓度大致存在随海拔高度升高而增加的趋势,且150cm高度处空气负离子浓度显著大于50cm高度;各生境空气负离子与相对湿度呈极显著正相关关系,与温度、风速、气压及海拔相关性不显著;鼓山茶园空气质量总体较为清洁,各生境空气质量评价系数CI均在0.50以上,且空气质量评价系数CI值大致存在随海拔高度而增加的趋势。     

Occurrence of benzotriazoles (BTRs) in indoor air from Albany,New York,USA, and its implications for inhalation exposure

Despite the widespread use of benzotriazoles as corrosion inhibitors in many household goods, studies on the occurrence of these compounds in indoor air are scarce. In this study, five benzotriazole derivatives were measured in 83 indoor air samples collected from various locations in Albany, New York, USA. Benzotriazoles were found in a majority of the indoor air samples, and the concentrations of their sum in bulk (vapor plus particulate phases) indoor air ranged from below the method limit of quantification to 492 ng·m^?3 (geometric mean: 5.8 ng·m^?3). The highest geometric mean concentration was found in air samples collected in parking garages (155 ng·m^?3), followed by barbershops (13.6), public places (11.5), auto repair shops (5.2), automobiles (4.5), homes (4.5), offices (3.7), and laboratories (2.8). Inhalation exposure to benzotriazoles was calculated on the basis of the measured geometric mean concentrations and air inhalation rate. The highest exposure dose was found for teenagers, with a geometric mean inhalation exposure dose of 79 ng·day^?1. The body-weight normalized exposure dose, however, was the highest for infants, at 3.2 ng·(kg bw)^?1·day^?1.     

Protecting the photosynthetic performance of snap bean under free air ozone exposure

Tropospheric ozone(O_3) is a major air pollutant and causes serious injury to vegetation. To protect sensitive plants from O_3 damage, several agrochemicals have been assessed,including cytokinin(e.g., kinetin, KIN) and ethylenediurea(EDU) with cytokinin-like activity.In higher plant, leaves are primarily injured by O_3 and protective agrochemicals are often applied by leaf spraying. To our knowledge, the mitigating abilities of EDU and KIN have not been compared directly in a realistic setup. In the present research, impacts of elevated O3(2 × ambient O_3, 24 hr per day, for 8 days) on an O_3 sensitive line(S156) of snap bean(Phaseolus vulgaris), which is often used for biomonitoring O_3 pollution, were studied in a free air controlled exposure system. The day before starting the O_3 exposure, plants were sprayed with a solution of EDU(300 ppm), KIN(1 mmol/L) or distilled water, to compare their protective abilities. The results demonstrated that 2 × ambient O_3 inhibited net photosynthetic rate and stomatal conductance, increased the minimal fluorescence yield of the dark-adapted state, decreased the maximal quantum yield of PSII photochemistry, and led to visible injury. KIN and EDU alleviated the reduction of the photosynthetic performance, and visible injury under O_3 fumigation. The plants sprayed with EDU showed greater ability to mitigate the O_3 damage than those sprayed with KIN. Chlorophyll fluorescence imaging may have detected more precisely the differences in O_3 response across the leaf than the conventional fluorometer.     

利用多模式最优集成方法预报上海PM2.5

采用多模式最优集成方法(OCF),对PANDA项目中国和欧洲7个空气质量模式的PM_(2.5)预报结果进行集成释用.2016年6月—2017年5月对上海逐日预报试验结果表明:和最优单模式预报结果相比,OCF预报的PM_(2.5)日均质量浓度的均方根误差降低1.9μg·m-3,相关系数提高0.04,日均质量浓度的精度评分TI提高了2.4,污染TS评分提高了0.28,污染空报率降低了20%,显著提高了PM_(2.5)污染等级预报、趋势预报和精度预报的技巧.对长三角合肥、南京、苏州、杭州、宁波5个城市的预报试验也得到类似的结果,为城市空气质量预报提供了新的方法和思路.但OCF对客观预报的改进幅度在夏季不如冬季显著,在降雨日相对较低.     

兰州主城区大气颗粒物质量浓度及健康风险

分别在2013年春季3月23日~3月29日和冬季12月15日~12月21日对兰州市主城区5个采样点进行采样,每天每个采样点采集8个样品,共采集有效样品560个.通过实验室分析和重金属健康风险评价,结果显示：兰州市主城区≤ 10μm颗粒物中,主要分布在5.8~10.0μm （春、冬季）、1.1~3.3μm （春季）和0.65~3.3μm （冬季）范围内,Pb在PM_3.3~4.7（一级支气管）中的质量浓度最大,分别为0.2352ug/m³（春季）和0.2177ug/m³（冬季）,Cd作为一种致癌重金属在PM_9.0~5.8、PM_4.7~1.1均被检出.儿童、成年男性、成年女性的非致癌风险值HZ在春季和冬季分别为0.842、0.360、0.345和0.842、0.326、0.361,低于1不存在非致癌的风险,致癌风险值RIS在10^-6~10^-4的范围内,不存在致癌风险,但儿童RIS值较高,对儿童的健康状况的影响,应受到社会群体的重视.     

环境条件对遵义市呼吸系统疾病的影响及预测研究

为探究气象和空气污染等环境条件对呼吸系统疾病发病的影响,为遵义地区相关疾病预防提供科学依据,采用分布滞后非线性模型和广义线性、相加模型,利用当地气象和污染资料,分析了2012~2016年遵义市气象环境要素对呼吸系统疾病发病的影响.结果显示,遵义市呼吸系统疾病发病状况与当地长期气候状态基本保持一致,气候效应对其的影响占主导作用,其中,冬季为呼吸系统疾病高发期,立秋至处暑前后其发病人数最少,表明此时间段内当地气候条件对呼吸系统疾病患者有气候疗养效应.气温对呼吸系统疾病发病的影响以低温滞后效应为主,在其敏感阈值附近气温每变化1℃,发病人数将累积增加31.6%（95% CI：4.4%~65.8%）;气压以高压滞后效应为主,相对湿度则在低湿部分同时有即时和滞后效应.舒适度对呼吸系统疾病的影响,在冷、热斜胁迫下其发病人数明显多于舒适状况时.PM_2.5、SO₂和NO₂三种污染物的影响都以即时效应为主,而CO则在累积滞后lag04时相对危险度最高,PM_2.5与呼吸系统疾病发病人数的暴露-反应曲线呈单调线性分布,SO₂、NO₂和CO均为“J”型分布.低温与高浓度NO₂或者低湿与高浓度SO₂的协同作用对呼吸系统疾病的影响较大.建立的全年和季节多元逐步回归方程的试预报准确率在75%以上（夏季除外）,其中分季节建模预测效果显著优于全年预测效果.     

昆明室内空气甲醛污染状况与防治措施

介绍了甲醛污染的危害,分析了昆明市48家室内空气甲醛的监测结果,结果表明:超标率高达91.7%,最高浓度为0.74mg/m3,超过国家标准8.25倍。提出了防治措施和建议。