Chemical composition, mass closure and sources of atmospheric PM10 from industrial sites in Shenzhen, China

Concentrations of atmospheric PM10 and chemical components (including twenty-one elements, nine ions, organic carbon (OC) and elemental carbon (EC)) were measured at five sites in a heavily industrial region of Shenzhen, China in 2005. Results showed that PM10 concentrations exhibited the highest values at 264 μg/m3 at the site near a harbor with the influence of harbor activities. Sulfur exhibited the highest concentrations (from 2419 to 3995 ng/m3) of all the studied elements, which may be related to the influence of coal used as fuel in this area for industrial plants. This was verified by the high mass percentages of SO42-, which accounted for 34.3%-39.7% of the total ions. NO3-/SO42- ratios varied from 0.64-0.71, which implies coal combustion was predominant compared with vehicle emission. The anion/cation ratios range was close to 0.95, indicating anion deficiency in this region. The harbor site showed the highest OC and EC concentrations, with the influence of emission from vessels. Secondary organic carbon accounted for about 22.6%-38.7% of OC, with the highest percentage occurring at the site adjacent to a coal-fired power plant and wood plant. The mass closure model performed well in this heavily industrial region, with significant correlation obtained between chemically determined and gravimetrically measured PM10 mass. The main constituents of PM10 were found to be organic materials (30.9%-69.5%), followed by secondary inorganic aerosol (7.9%-25.0%), crustal materials (6.7%-13.8%), elemental carbon (3.5%-10.8%), sea salt (2.4%-6.2%) and trace elements (2.0%-4.9%) in this heavily industrialized region. Principal component analysis indicated that the main sources for particulate matter in this industrial region were crustal materials and coal/wood combustion, oil combustion, secondary aerosols, industrial processes and vehicle emission.     

污染空间建立与识别研究

基于对污染场地的相关研究,提出建立污染空间的构想;以株洲市为例,应用株洲市环境监测站提供的2012年环境实测资料,首先分别对大气、水体、土壤污染分布状况进行分析,分别对上述环境要素的污染强度进行了区域划分;然后通过赋予其相应的权重借助Arcgis软件进行叠加,采用自然断点法将污染等级分类,最终识别出株洲市污染空间,结果表明：西北的清水塘工业区及其附近地区污染程度最大,向东南方向逐渐减轻;综合污染空间的分布与大气和土壤的污染空间分布在地理分布上具有相同的趋势,这充分说明综合污染空间较好的拟合了各环境要素的污染分布情况,为环境问题的研究提供了新的思路.     

河流健康评价中不同标准化方法的应用与比较

年5月与2010年5—6月对浑太河流域开展大型底栖动物野外生态调查,分别使用水质法(水质指标标准化法)、栖境法(栖息地质量评价指标标准化法)和综合法(水质与栖息地质量评价指标结合的标准化法)筛选参照点和受损点,构建IBI(生物完整性指数)以对研究区域的健康状况作出评价. 结果表明:不同标准化方法筛选的参照点与受损点不同,其中,水质法与栖境法筛选的参照点与受损点数量多于综合法. 不同标准化方法构建的IBI核心参数不同,仅有4个参数〔总分类单元数、EPT分类单元数(蜉蝣目、積翅目、毛翅目三目昆虫分类单元数之和)、耐污类群相对丰度和黏附者相对丰度〕为3种方法所共有. 不同标准化方法对河流健康的评价结果不同,其中,水质法与栖境法对浑太河健康状况的评价等级整体高于综合法. 比较不同标准化方法选择参照点的准确率可知,栖境法的准确率(75%)优于水质法(50%)和综合法(67%);而在选择受损点的准确率中,水质法(100%)和综合法(100%)均优于栖境法(89％).      

渤海沿岸底栖贝类体内微污染物残留

依据第二次海洋污染基线调查数据以确定渤海沿岸站位底栖贝类体内重金属和有机污染物含量范围和分布特征.结果表明,沿岸贝类体内Cd的含量普遍较高,而As、Hg和Pb的浓度水平大多较低.辽东湾沿岸贝类体内检测到较高的DDT显示附近区域有新的DDT输入.PCBs的生物残留量以莱州湾近岸为最高,其次是渤海湾近岸;酞酸酯的生物残留主要出现在莱州湾和辽东湾沿岸站位.渤海沿岸大部分站位贝类体内DDTs组份含量已超出相应的USEPA人体健康和野生动物的质量基准,应予以关注.     

优化布点的TOPSIS法研究

针对多目标系统的优化布点问题,尝试提出用改进的TOPSIS法研究水质环境监测点位的优化,并建立改进的TOPSIS法优化模型.实例分析表明,该方法充分利用了优化矩阵的信息,优选结果符合客观实际,可用于环境监测点位的优化布点.     

基于曲线投影动态聚类模型的大气质量监测布点研究

聚类数和聚类方法是聚类分析研究的核心,具有重要的实用价值。针对各单项大气质量监测指标的不相容问题,在投影寻踪动态聚类模型的基础上,通过引入S型曲线作为投影方式,提出了基于曲线投影动态聚类的大气质量监测布点研究新方法。从理论上讲,作为一种完全由数据驱动的方法,该模型充分体现了投影寻踪聚类的设计思想,能把最佳聚类数和对应的聚类结果的分析有机地融合在一起,具有物理意义清晰,可操作性强等特点。实例应用结果表明,通过把待研究地区大气监测点多维指标综合成一维投影指标,并利用免疫进化算法优化目标函数,模型能提供明确、客观及稳健的监测布点最佳方案,实现大气质量监测经济性和代表性的平衡。上述研究可为其它非线性、非正态高维数据分类问题开辟一条新途径。     

长江口-杭州湾生态环境监测点位优化布设及水质分析

河口海湾位于陆海交错带,受径潮流作用的双重影响,具有物质输运格局复杂、生态环境变化梯度大等特点。生态环境监测点位布设与优化是科学、客观评估河口海湾生态环境状况的前提。采用空间平衡抽样法开展监测点位增设和优化方案研究,将2020年5月上海市海洋环境趋势性监测布设的142个监测点位,增设至200个,并进一步优化至170个,对优化前后的点位数据进行显著性检验、方差分析和空间自相关分析。结果显示:2组数据之间无显著性差异,并且优化后点位的方差和空间自相关值更小,说明空间平衡抽样法适用于河口海湾生态环境监测点位布设和优化,点位布设和优化结果可客观反映河口海湾的生态环境状况。随后,采用泰森多边形法确定了优化所得的170个离散点位的海域代表面积,克服现有空间插值法的缺陷,为河口海湾生态环境总体状况评价提供技术参考。