北京市城市湖泊上空甲烷浓度水平和季节特征

通过对北京市市区内大于10 000 m2的10个湖泊上空0.5 m处甲烷浓度的季度观测,研究了北京市城市湖泊上空甲烷的浓度水平,并对其中4个典型的湖泊进行了每月1~2次的观测,分析了城市湖泊上空甲烷浓度的连续变化特征。结果表明湖泊上空甲烷浓度年平均值为2.337±0.431 mL/m3,高于全球均值和其他相关研究人员对北京市上空监测的结果。湖泊上空甲烷浓度季节之间的差异性显著(P<0.01),夏季的甲烷浓度较高(2.758±0.516mL/m3),秋季和春季相对较低。4个典型湖泊上空甲烷浓度连续变化具有一定的规律,大都在7-8月份达到甲烷浓度的高峰期,3月初融冰时都会有小幅增加;位于市中心的什刹海上空甲烷浓度相对较高。这表明了北京市内湖泊是甲烷排放的一个重要源头,同时也反映了北京作为一特大城市,其湖泊上空甲烷浓度受人类活动影响的特征。     

Measurement of Atmospheric Deposition Under Forest Canopies: Some Recommendations for Equipment and Sampling Design

Quantification of the forest water flux provides valuable information for the understanding of forest ecosystem functioning. As such, throughfall (and stemflow to a lesser extent) has been frequently measured. Although throughfall collection may seem relatively simple, the requirements to obtain reliable estimates are often underestimated. This review addresses the criteria to take into account when working out the sampling procedure, from the selection of equipment to implementation in the field. Sound sampling of the forest water flux is difficult due to its high spatial and temporal variation. The high costs entailed by the ideal sampling design often prohibit its implementation. Different procedures are available, some of which are compromises between the aim of the study (monitoring or experimental study, short or long term objectives, absolute or relative estimates, quality of the assessment to be achieved) and the available means.     

Distribution of perfluorinated alkyl substances in marine shellfish along the Chinese Bohai Sea coast

Perfluorinated alkyl substances (PFASs) are emerging persistent organic pollutants, which pose a threat to human health primarily by dietary exposure, especially through seafood. Bohai Sea (a semi-closed sea located north of China) is an important shellfish aquaculture area that is possibly highly-polluted with PFASs. In this study, we first evaluated contamination by PFASs in a total of 230 samples of marine shellfish from the Bohai Sea. Samples included five important shellfish species, collected from important aquaculture spots distributed around the Bohai Sea. Samples were analyzed by an ultra-fast liquid chromatography-tandem mass spectrometry method, which could simultaneously detect 23 PFASs in shellfish. Our research verified that PFASs have become a threat to the safety of shellfish products in this area. Furthermore, contamination by PFASs in shellfish changed depending on the components of PFASs, the species of shellfish, and the sampling sites. Many of the 23 target compounds contributed to the high detection ratio (>50%) as follows: perfluorooctanoic acid (PFOA)?>?perfluorononanoic acid?>?perfluorodecanesulfonic acid?>?perfluorooctanesulfonic acid (PFOS). Compared with other dominant components, PFOA not only had the highest detection percentage in shellfish samples (98.3%), but its detection level contributed to 87.2% of total PFASs concentrations, indicating that PFOA is the major threat to the safety of shellfish products. The highest level of PFAS was found in clams (62.5?ng?g^?1 wet weight of PFOA). The concentration of total PFAS in different shellfish species showed the following trend: clams?>?mussels?>?scallops?>?whelks?>?oysters. The maximum concentration of total PFAS or PFOA was found in Shouguang. The total concentration of PFOS and its precursor were highest in Cangzhou, possibly due to local industrial activities. The results presented in this paper provide new data on the contamination of marine shellfish along the Bohai Sea coasts in China, and constitute a reference for future monitoring of contamination by emerging contaminants in Bohai coast.     

不同穿越角度对采空区埋地管道力学行为的影响

为解决采空区煤矿工作面逐渐开采引起的埋地管道力学行为变化问题,以实际地质参数为基础,运用有限元软件建立管-土三维有限元模型,模拟水平煤层工作面推进方向与管道走向之间不同夹角以及不同煤层倾角时工作面逐步开采引起的埋地管道力学行为变化,得出在2种情况下埋地管道的力学行为时变性规律。结果表明:水平煤层不同夹角开采时,在开采中后期,随着开采时间的不断增加,大夹角工况下的管道最大应力位移增长速度比小夹角工况快;开采完成后,水平夹角越大管道越危险;不同煤层倾角时,埋地管道最大位移变化随开采时间的增加基本呈线性趋势,且煤层倾角越大,管道的最大位移越小,管道越安全。     

三维变分在PM2.5重污染数值模拟中的应用研究

为了探讨三维变分法(3DVAR)对成渝城市群冬季PM2.5重污染模拟的改善效果,采用3DVAR对成渝城市群2017年12月至2018年1月的空气质量数值模拟结果进行资料同化,对比评估嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)原始数据与同化再分析数据的准确率,并分析成渝重污染特征。研究结果显示,3DVAR在PM2.5、PM10和NO2的同化实验中均取得较好的改善效果,成渝地区检验站点各污染物相关系数(r)的平均提升比例依次为44%、90%和332%,r改善的站点占检验站点总数的比例分别为98%、100%和82%;检验站点均方根误差(RMSE)的平均下降比例分别为15%、37%和31%,RMSE改善的站点占检验站点总数的比例为65%、98%和84%。与原始模拟结果相比,同化结果能够更准确地反映成渝地区冬季重污染期间的PM2.5和PM10空间分布特征。     

贵州省石漠化敏感区生态红线空间分异与管控措施研究

贵州省石漠化演变态势遏制了长江、珠江流域的生态安全需要。为响应国家生态环境保护与修复政策,加强长江上游生态保护工作,遏制贵州省生态环境恶化趋势,研究基于遥感和GIS技术,针对贵州省喀斯特石漠化等典型生态环境问题,依据《生态红线划定技术指南》(2015-06)建立敏感性评价指标体系及评价模型,评价贵州省石漠化敏感性现状,划定石漠化敏感区生态保护红线,定量揭示贵州省石漠化敏感区生态红线现状及地域分异,并根据贵州省石漠化治理实际情况,提出具体管控措施。结果表明:(1)2011年贵州省石漠化敏感性以强度敏感性为主,面积达36 227.83 km~2,占全省喀斯特地貌面积的32.23%,总体分布规律呈条带状分布;(2)通过叠加分析得出石漠化敏感区的空间分布与石漠化现状有一定关系,表现为除去无明显石漠化、潜在石漠化、不敏感性、轻度敏感性之外,已石漠化土地与中度以上敏感性所占面积比例变化趋势呈正相关。(3)贵州省石漠化敏感区生态红线面积达6 814.25 km~2,占全省国土面积的3.87%;主要由破碎斑块组成,较集中分布于贵州北部、南部及西部地区,其中遵义市、毕节市以及黔南州面积最大、最集中;(4)石漠化敏感区生态红线的管控措施应实施治理与保护并行,主要以保护为主,同时,加强石漠化敏感区综合治理以及生态保护政策体系建设。     

秦岭南部地区农业气候资源的变化及其对油菜的影响

秦岭南部地区地形及气候条件复杂,作为油菜主要种植区之一,研究其农业气候资源的变化特征及其对油菜的影响,可以为该区有效利用农业气候资源、合理安排农事活动提高油菜生产提供实践参考。以1960~2014年秦岭南部33个站点的逐日气象数据和近25a各省市统计年鉴资料,通过滑动平均、线性倾向估计、灰色关联分析等方法,研究秦岭南部农业气候资源的时空变化特征及对油菜产量的影响。结果表明:(1)近55a来,秦岭南部地区油菜生长季内平均气温和≥5℃积温呈上升趋势,平均速率分别为0.2、29.3℃/10 a,冻害指数、降水量、开花期降水量和相对湿度与日照时数都呈减少趋势,平均每10 a分别减少0.3、14.8 mm、1.4 mm、0.6%、32.2 h。(2)近55a来研究区油菜生长季内平均气温与≥5℃积温的多年平均空间分布都表现为由西南向东北方向递减,冻害指数的空间变化与二者相反,表明越冬期极端最低气温值在空间上由西南向东北逐渐减小;其水资源指标多年平均空间分布由南向北递减,日照时数则由西南向东北递增。(3)1960~2014年秦岭南部油菜生长季内平均气温与≥5℃积温在空间上均呈极显著的增加趋势,研究区西部变化幅度较小,东部变化幅度较大,冻害指数的空间变化趋势与二者相同;水资源与日照时数在空间上均呈极显著的减少趋势,只有少数站点表现为极显著的增加趋势,而日照时数在研究区东部变化幅度相对较大,其余区域变化幅度相对较小。总体上,平均气温和≥5℃积温高值区的变化幅度小,低值区变化幅度大,其他指标与之相反。(4)近25a来秦岭南部油菜气候产量呈不明显的上升趋势,平均速率为3.79 kg/(a·hm~2),其空间变化幅度差异大,且大部分站点的变化趋势均不显著;由关联度得作用于各区域油菜气候产量的主要影响因子存在差异。各农业气候资源指标的变化幅度越大,对油菜单产的可能影响相对较大。     

长江流域土壤相对湿度变化及其影响因素

以1992~2012年长江流域196个土壤观测站的旬土壤相对湿度资料为基础,通过线性趋势和Kriging插值等方法分析0~50 cm土层土壤相对湿度年际、年内时空分异和季节变化特征,并从气候和NDVI要素探寻其变化原因。结果表明:(1)长江流域年均土壤相对湿度自1992年以来整体上呈波动增加趋势,年际变化倾向率为0.26%/a。江源地区土壤相对湿度增幅大于其他地区。(2)土壤相对湿度表现为东南和西南部较高,东北和西北部较低的空间分布特点。(3)四季土壤相对湿度增加的强烈程度由大到小依次是秋季、冬季、夏季、春季。(4)土壤相对湿度增加的主要原因是潜在蒸发减少和NDVI增加。     

珠三角地区大气中HCFC-22的浓度观测和变化趋势初步研究

通过罐采样和预浓缩-色谱/质谱方法,对珠三角地区广州城区和鼎湖山大气中HCFC-22进行了初步的观测和分析.结果表明,2005年广州城区HCFC-22年平均体积分数达到(479.5±241.4)×10-12,鼎湖山仅为(244.4±51.3)×10-12.广州城区大气HCFC-22日变化幅度夏秋季节相对较大,而鼎湖山日变化不明显;广州城区大气HCFC-22的体积分数夏秋季节高于冬春季节,鼎湖山则相反.与城区HCFC-22排放的季节性有关,夏秋季节广州城区与鼎湖山HCFC-22体积分数差别很大,冬春季节则比较接近.初步研究结果表明,广州城区和鼎湖山大气HCFC-22的体积分数呈现快速增长趋势,年增长率分别达到6.57%和7.28%,约为一些全球基准观测站(NOAA/CMDL)的1.9～2.8倍.     

泰山春季臭氧污染特征

采用紫外光度法,使用美国热电子公司的TECO model49c型紫外吸收式臭氧分析仪,对2004年5月泰山站的地面臭氧进行监测,以获得更具华北区域代表性的臭氧春季污染特征.结果表明:2004年5月泰山站ψ(O₃)的月均值为64μL/m3,变化幅度达到53 μL/m3;其频率分布呈单峰性,主要集中于55～75μL/m3,与济南站的分散型和区域背景站Cape D'Aguilar的双峰型分布有明显的不同;泰山ψ(O₃)有明显的日变化特征,变化幅度(19 μL/m3)远大于中国西部的瓦里关站,这可能与泰山处于中国东部,尽管距地面较高,但不可避免地受到区域性的污染有关.