株洲夏季大气中气态总汞浓度特征

为研究株洲市夏季优良天气下大气中气态总汞(TGM)的浓度特征,于2013年8月利用大气汞分析仪(2537X,加拿大)进行了20 d的连续在线观测。结果显示,实验期间株洲市大气TGM的平均浓度为(4.20±3.37)ng/m3,中值浓度为3.40 ng/m3,高于背景地区和沿海城市,略低于国内其他重点城市。晴天、阴雨天TGM浓度分别为3.59、7.96 ng/m3。晴天TGM浓度具有一定日变化规律,最高值出现在早上7:00~9:00,之后逐渐降低,17:00出现最低值;TGM白天和夜间浓度分别为3.57、3.62 ng/m3,昼夜变化不大。晴天TGM与一次污染物SO2、CO、NO2具有显著的正相关性,与O3呈显著负相关性。株洲市夏季主导风向为东南风,该方向没有明显污染源,西北方向风向频率较低,但TGM浓度明显升高,其主要来源可能是位于西北方向的清水塘工业区。     

中国滨海湿地土壤汞空间分布及影响因素

通过对7个典型滨海湿地土壤（0～20cm）中总汞含量及土壤理化性质、气候以及社会经济因素的测定收集,研究了滨海湿地土壤中汞的空间分布规律和影响因子之间的关系,并对不同介质环境内汞含量进行分析.结果表明:我国滨海湿地土壤总汞的含量范围是1.26～169.94ng/g,平均值为（33.82±3.09） ng/g;滨海湿地土壤汞含量差异是由土壤理化性质、社会经济以及气候因素共同影响的结果,其中土壤理化性质中pH值、有机质、总铁、总氮为关键影响因素;在汞的输入途径中,河流输送对中国滨海湿地土壤总汞含量的影响要高于大气输送.     

北京市大气中CO的浓度变化监测分析

CO是城市大气中一种重要的污染物,在城市和区域的光化学反应中起着重要的作用.用装配氢火焰离子化检测器(FID)的HP5890II气相色谱(GC)方法,以每10min的采样频率,在北京中科院大气物理研究所325m气象环境观测铁塔上(39°9′N,116°4′E),对北京城市大气CO浓度进行了连续监测,时间为2004-01～2004-12.结果显示北京城市大气CO浓度日变化呈双峰型,1d之中出现2个高峰期,早晨07:00～08:00和夜晚22:00～23:00,最高浓度值分别达到13.8mg·m-3,17.1mg·m-3.不同季节CO的日变化存在差异:冬季、秋季的日变化幅度大,而夏季、春季的日变化幅度小.秋季、冬季早晨上班高峰期后CO浓度下降快,春季、夏季上班高峰期后CO浓度下降慢.CO的这种日变化是由地表排放源和气象条件共同决定的.另外,CO存在明显的季节变化,总的表现为浓度最高值出现在冬季12月份(4.0±3.4)mg·m-3,浓度最低值出现在5月份(1.7±0.7)mg·m-3.整个观测期间1a的平均浓度为(2.6±1.9)mg·m-3,采暖期平均浓度为(3.5±2.6)mg·m-3,非采暖期平均浓度为(2.2±1.2)mg·m-3.     

Two modelling approaches to water-quality simulation in a flooded iron-ore mine (Saizerais, Lorraine, France): a semi-distributed chemical reactor model and a physically based distributed reactive transport pipe network model

The flooding of abandoned mines in the Lorraine Iron Basin (LIB) over the past 25 years has degraded the quality of the groundwater tapped for drinking water. High concentrations of dissolved sulphate have made the water unsuitable for human consumption. This problematic issue has led to the development of numerical tools to support water-resource management in mining contexts. Here we examine two modelling approaches using different numerical tools that we tested on the Saizerais flooded iron-ore mine (Lorraine, France). A first approach considers the Saizerais Mine as a network of two chemical reactors (NCR). The second approach is based on a physically distributed pipe network model (PNM) built with EPANET 2 software. This approach considers the mine as a network of pipes defined by their geometric and chemical parameters. Each reactor in the NCR model includes a detailed chemical model built to simulate quality evolution in the flooded mine water. However, in order to obtain a robust PNM, we simplified the detailed chemical model into a specific sulphate dissolution-precipitation model that is included as sulphate source/sink in both a NCR model and a pipe network model. Both the NCR model and the PNM, based on different numerical techniques, give good post-calibration agreement between the simulated and measured sulphate concentrations in the drinking-water well and overflow drift. The NCR model incorporating the detailed chemical model is useful when a detailed chemical behaviour at the overflow is needed. The PNM incorporating the simplified sulphate dissolution-precipitation model provides better information of the physics controlling the effect of flow and low flow zones, and the time of solid sulphate removal whereas the NCR model will underestimate clean-up time due to the complete mixing assumption. In conclusion, the detailed NCR model will give a first assessment of chemical processes at overflow, and in a second time, the PNM model will provide more detailed information on flow and chemical behaviour (dissolved sulphate concentrations, remaining mass of solid sulphate) in the network. Nevertheless, both modelling methods require hydrological and chemical parameters (recharge flow rate, outflows, volume of mine voids, mass of solids, kinetic constants of the dissolution-precipitation reactions), which are commonly not available for a mine and therefore call for calibration data.     

三峡库区小流域不同土地利用类型对氮素流失影响

作为一个独立汇水单元,小流域是三峡库区面源污染源头.在三峡库区涪陵段王家沟小流域内选择最具有代表性3种土地利用类型布设地表径流监测点,利用2014年5~12月12场自然降雨采集地表径流样品,分析不同土地利用类型及其构成的坡面、子流域氮素流失浓度时空变化特征,揭示三峡库区小流域不同土地利用类型与氮素流失关系.结果表明,不同土地利用类型春季作物时期TN平均流失浓度差异最大,旱地分别是桑树套种地、水田的1.61、6.73倍;水田3个时期TN流失浓度变化最显著.氮素流失以NO~-_3-N为主,TN与NO~-_3-N存在显著的线性相关关系.TN、NO~-_3-N流失浓度与坡面旱地作物玉米、榨菜面积比显著正相关,与水稻、桑树面积比显著负相关;NH~+_4-N流失浓度与坡面榨菜面积比显著正相关.不同土地利用类型组成坡面中,桑树套种地与水田组成的坡面3个时期TN地表径流平均流失浓度最低,分别为2.55、11.52和8.58mg·L~(-1);玉米榨菜轮作旱地坡面最高,分别为27.51、25.11和27.11 mg·L~(-1).子流域不同土地类型和空间组合方式对其TN流失浓度影响较大,合理调整流域土地利用结构和空间布局是三峡库区面源污染源头控制有效措施.     

北京市黑碳气溶胶浓度特征及其主要影响因素

为探究北京市黑碳(black carbon,BC)气溶胶时空分布特征及其主要影响因素,对4个站点2019年的ρ(BC)、ρ(PM2.5)、ρ(CO)和φ(NOx)及同期气象因子进行比对分析.结果表明,背景区(BA)、城区(UA)、城区路边(UR)和外环路边(HR)的平均 ρ(BC)分别为(1.58±1.15)、(2.27±1.67)、(3.35±2.13)和(3.57±2.40)μg·m-3,o(BC/PM2.5)分别为(5.3±1.6)％、(6.0±2.3)％、(9.0±3.6)％和(8.1±3.5)％;除 UR 站点 ρ(CO)高于 HR 站点以外,4个站点的ρ(BC)、ρ(PM2.5)、ρ(CO)和ψ(NOx)由低到高排序均为:背景区＜城区＜城区路边＜外环路边,且采暖季是非采暖季的1.1～1.7倍;用最大频率法估算各站本底ρ(BC),UR站点最高,BA站点最低,分别为0.56 μg·m-3和0.19 μg·m-3;交通排放导致路边站点本底ρ(BC)、平均ρ(BC)和ω(BC/PM2.5)均高于其他站点.ρ(BC)日变化曲线呈双峰型结构,非采暖季早高峰时段(07:00～08:00)峰值较高,采暖季全天浓度高于非采暖季且凌晨时段(00:00～02:00)峰值较高,谷值均在午后(14:00～16:00)出现.4个站点的平均吸收埃斯特朗指数(AAE)为1.38、1.34、1.26和1.26,表明全市BC主要来自化石燃料燃烧;采暖季平均AAE为1.46,高于非采暖季的1.23,主要是由于采暖季生物质燃烧排放占比增加;非采暖季各站点AAE日变化曲线主要受机动车活动时间影响,一致呈凌晨低、午后高的分布特点,采暖季曲线各异.BC与PM2 5、CO、NOx、风速和相对湿度的Pearson相关系数(r)为0.86、0.81、0.69、-0.37和0.34;由于燃煤源作为4种污染物的共同来源贡献增加,采暖季较非采暖季| r |更高.4个站点的△BC/△CO值分别为3.1×10-3、3.5×10-3、3.9×10-3和4.1×10-3.一次污染过程中,城区站点BC以区域传输为主要来源,路边站点局地排放BC积累过程较明显,易发生颗粒物二次生成过程.     

基于无人机垂直观测塔克拉玛干沙漠一次沙尘污染过程研究

利用多旋翼无人机于2021年7月30—31日对塔克拉玛干沙漠的塔中（飞行高度0~2000 m）、民丰地区（飞行高度0~1000 m）不同粒径 颗粒物浓度、气温、相对湿度和风速进行垂直观测,结合多地面站点、再分析资料、后向轨迹模型和卫星遥感数据,对沙尘污染过程中的影响 因素、颗粒物垂直分布特征及污染成因进行了分析.结果表明：①近地面低气温、高相对湿度、高风速的气象条件有利于沙尘污染事件的发生,通过无人机探测数据发现高相对湿度有利于颗粒物吸湿增长,气温和风速的上升能够加强大气对流运动,有利于污染物的输送.②在沙尘污染期间,塔中地区PM₁、PM_2.5和PM₁₀的浓度分别为0.8~45.7、1.0~267.0和1.0~588.7 μg·m^-3;民丰地区PM₁、PM_2.5和PM₁₀的浓度分别为21.5~126.9、39.6~263.6和48.5~520.6 μg·m^-3.③在沙尘污染期间,塔克拉玛干沙漠腹地颗粒物组成以粗颗粒物为主,南缘则以细颗粒物为主.民丰地区PM₁/PM_2.5比值（0.48~0.55）和PM_2.5/PM₁₀比值（0.55~0.83）在同时刻均高于塔中地区（PM₁/PM_2.5为0.18~0.33, PM_2.5/PM₁₀为0.33~0.51）.④天气形势和后向轨迹表明,此次污染主要由西风环流导致,气团分别从北面翻越天山和东面绕道进入塔克拉玛干沙漠,携带了塔克拉玛干沙漠东部地区沙尘颗粒和新疆北部人为污染物.⑤CALIPSO卫星数据表明,此次污染中气溶胶存在于海拔1~8 km之间,主要集中在低层（消光系数在 海拔1.0~2.2 km左右最大）.气溶胶类型为沙尘气溶胶、污染沙尘气溶胶和烟雾气溶胶,其中,沙尘气溶胶占主要部分.     

厦门秋季近郊近地面CO2浓度变化特征研究

利用CO2监测仪在厦门近郊中国科学院城市环境研究所超级监测站进行了秋季CO2数据采集,并结合监测站气象要素和气体污染物监测,分析了近地面CO2浓度变化特征、风速风向对其变化特征的影响以及CO2与部分气体污染物的相互关系.结果表明,厦门近郊秋季近地面CO2浓度主要集中分布在375～415μmol.mol-1范围内,约占70.87%;近地面大气CO2日变化曲线呈单峰型结构,CO2浓度日变化范围375.74～418.18μmol.mol-1,日平均最高值出现在黎明前后(408.54μmol.mol-1),最小值出现在午后附近(379.14μmol.mol-1),夜晚(18:00～05:00,北京时间)平均浓度(400.87±4.05)μmol.mol-1高于白天(06:00～17:00)平均浓度(388.86±9.40)μmol.mol-1;风速日变化曲线与CO2呈现完全相反的变化趋势,夜晚时段(22:00～04:00)风速波动范围在1.0～1.5 m.s-1时,对应的CO2浓度变化平稳,基本稳定在(400.72±2.12)μmol.mol-1.白天时段(09:00～18:00)风速变化范围在2.0～2.5 m.s-1时,对应的CO2浓度变化范围较大为379.14～394.83μmol.mol-1;用指数函数模型估测到该站点区域CO2背景浓度为386.84μmol.mol-1;观测期间该站点主要风向为东北偏东,统计该方向上CO2浓度与风速的相关关系,得出CO2浓度与风速呈极显著负相关(r=-0.67),相关系数高于所有方向统计的CO2浓度与风速的相关系数(r=-0.41,P<0.01),不同风向上CO2浓度贡献来源不同;此外,CO2浓度与温度、辐射量呈负相关(r=-0.541/-0.515,P<0.01),与湿度呈正相关(r=0.66,P<0.01);与其它大气气体污染物相比CO2与CO、NO的相关程度较高(r=0.469/0.436,P<0.01),与SO2相关程度较弱(r=0.126,P<0.01),经分析推测监测站点区域CO2排放源部分来自机动车排放,而燃煤排放贡献较小.     

云南大理洱海溶解氧日变化特征分析

利用大理国家气候观象台依托于JICA项目,在洱海湖中建立的自动观测系统2009年全年的观测资料,分析了溶解氧的日变化特征。结果表明:洱海湖中溶解氧表现为日出后最小、日落后最大的日变化特征。全年变化范围为2.31～7.98 mg/L,最大值出现在12月20:00时,而最小值出现在9月10:00时;较小时段出现在6-10月,各月月平均12月最大,9月最小,年较差为4.83 mg/L;四季中冬季偏大,夏季偏小,冬春季比夏秋季明显偏大。四季中各个典型日的日较差相对于各季的平均偏大,峰值、谷值出现时间大都偏晚。连阴雨出现后,由于受低温阴雨寡照的影响,洱海溶解氧偏高。     

广东罗非鱼养殖区水体和鱼体中重金属、HCHs、DDTs含量及风险评价

利用气相色谱(GC-ECD)、原子吸收和原子荧光法,对广东罗非鱼主要养殖区鱼塘水体及罗非鱼肌肉中Cu、Pd、Cd、As、HCHs和DDTs进行检测,同时应用了不同评价模型对罗非鱼食用安全进行健康风险评价.结果表明,Cu、Pd、Cd、As、BHCs和DDTs在4个不同养殖区水体中含量范围分别为:nd~0.101 mg·L-1、nd~0.097 mg·L-1、nd~0.003 27 mg·L-1、0.012 1~0.081 27mg·L-1、2.63~37.18 ng·L-1和2.05~12.21 ng·L-1.主要罗非鱼养殖区水体中BHCs、DDTs含量大小依次为:茂名>广州>惠州>肇庆,仍有新的γ-HCH输入.罗非鱼肌肉中残留Cu、Pd、Cd、As含量均值分别为0.805 6、0.409 6、0.070 6、0.257 mg·kg-1,BHCs和DDTs含量均值分别为12.21 mg·kg-1和13.21 mg·kg-1;采用美国国家环境保护署(EPA)推荐的评价模型对食用罗非鱼健康风险进行评价,结果表明除As可能存在致癌风险外,Cu、Pd、Cd、HCHs和DDTs的致癌和非致癌风险均低于国际放射性辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平,表明罗非鱼肌肉中HCHs、DDTs和重金属对人体健康风险处于较低水平.