Stepwise superposition approximation approach for analytical solutions with non-zero initial concentration using existing solutions of zero initial concentration in contaminate transport

Analytical solutions for contaminant transport are widely used for both theoretical and practical purposes. However, many existing solutions are obtained subject to an initial condition of zero concentration, which is often unrealistic in many practical cases. This article proposed a stepwise superposition approximation approach to solve the non-zero initial concentration problem for first-type and third-type boundary conditions by using the existing zero initial concentration solution. Theoretical examples showed that the approach was highly efficient if a proper superposition scheme with relative concentration increments was constructed. The key parameter that controlled the convergence speed was the time increment (Δt) multiplied by the rate constant ( ). The approach served also as an alternative way to make a convenient concentration calculation even if the non-zero initial concentration solution of a problem was known.     

石油运输对我国海洋污染的分析与对策

随着现代石油化工业的快速发展,我国进口原油不断增加,船舶石油运输污染事故的频繁发生给我国沿海水域生态环境及国家、人民财产和人身健康带来了巨大的威胁。分析影响中国海上石油运输污染防治管理的主要因素,提出了石油运输防污染管理建议和对策。     

植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运移的调控作用

在分析国内外有关盐渍土水盐运移规律研究的基础上,提出一种全新的植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运移的调控法。文章从微宇宙控制技术的理念出发,以局部植穴微生态的调控方式,将生态结构的主导因子,即生物与其相适应的非生物环境条件为控制要素,在不同的微宇宙结构（植物、无机基质、边缘材料等）和自然因子（地下水矿化度、土壤质地、补水量等）条件下,运用混合均匀设计U12（12×4^4×3^4）,建立人为控制的植穴微宇宙结构和自然因子与水盐动态变化之间的相关数学模型．探求植穴微宇宙在盐土中对水盐运动的调控机理．意在解决局部植穴内微生态系统的平衡与稳定．以点带面推动植穴微宇宙的汇向源斑块的转移．以植穴微宇宙的规模效益实现生态逆境的可持续生态修复。     

新冠肺炎疫情期间铁路客运职工心理影响调查

选取某铁路局集团公司客运系统人员为研究对象,调查新型冠状病毒肺炎疫情对铁路客运职工的心理影响情况,以调查问卷的方式收集社会人口学数据、工作情况、疫情认知和行为改变、广泛性焦虑自评量表(GAD-7)、患者健康问卷抑郁量表(PHQ-9)、事件影响量表修订版(IES-R)。采用单因素和多重线性回归分析其影响因素,结果显示,客运人员PHQ-9评分为6.34±6.730分,GAD-7评分为4.68±5.462分,IES-R评分为20.57±19.140分;多重线性回归结果表明年龄、夜班频率、焦虑、抑郁为IES-R总分的影响因素。客运人员有轻度的焦虑、抑郁;年龄、夜班频率、焦虑、抑郁均会加大客运系统人员对新冠肺炎疫情的应激反应程度;相关部门应关注职工心理健康状况,改善焦虑和抑郁状态。     

Characteristic of organic aerosol in a remote area of Okinawa Island

A continuous investigation of aerosol pollutants in Cape Hedo, Japan was conducted from October 2005 to August 2006 by Aerodyne aerosol mass spectrometer (AMS). This article focused on the analysis of long-range transport of organic aerosol from continental origin to the remote island. Based on the transport distance and air mass origin, four main air mass origins were considered, including North China, South China, Japan and Korea. Although the mass concentration and air mass origin were quite different during study period, the mass spectrum and size distribution of organic matter and oxidized organics were similar, which showed uni-modal distribution with modal diameter of around 500 nm. The loss rate of organics was (5.15 ± 0.55) × 10-⁶ s-¹ obtained by plotting the concentration against the transport time. Conversion rate of SO₂ to sulfate and oxidation rate of organics were (1.07 ± 0.15) × 10-⁵ and (1.09 ± 0.52) × 10-⁶s-¹, respectively.     

北京及周边地区夏季大气颗粒物区域污染特征

本地排放和区域传输共同影响着北京及周边地区的空气质量.2007年8月在北京清华大学、密云水库、河北任丘和内蒙古商都采集颗粒物样品并获得了PM_2.5质量浓度和TSP中22种无机元素的时空分布特征. 4个观测点PM_2.5质量浓度高低顺序为任丘>清华>密云>商都.二次污染元素S和一次污染元素Zn、Pb、Cu、As、Sb、Ni、Cd、In、Se在任丘的PM中含量最高,表明该观测点受人为源影响最为显著,其较弱的日变化幅度表明高浓度PM主要由本地源贡献;商都地区污染元素浓度随时间变化波动最为剧烈,受气象条件导致的传输影响较大;清华和密云的S、Pb、Cd、In、As、Zn的相关系数均大于0.70,其来源具有一定相似性;在锯齿型污染过程的开始和结束,密云各元素浓度值达到和区域背景点商都观测期间最低值相近的水平,表明密云可以表征西北洁净空气的区域特征; PM峰值阶段,整个地区高浓度硫酸盐的均匀分布（约10 μg/m³）证实了锯齿型区域污染的二次性本质.结合元素富集因子的不同分布特征讨论了各地区PM的可能来源及相互影响     

石油烃在胶州湾多介质中迁移-转化模型研究

在分析石油烃主要迁移-转化过程的基础上,根据化学污染物在多介质环境中迁移-转化模型的基本原理,建立了石油烃在胶州湾多介质海洋环境中迁移-转化箱式模型,主要包括大气挥发、浮游植物富集、微生物降解、悬浮颗粒物吸附和水动力交换5个迁移-转化过程.通过模型模拟与验证表明,该模型逻辑结构及动力学方程基本合理,而且所确定的模型参数也基本能够反应胶州湾海域的地域化特征.结合模型灵敏度分析表明,石油烃在胶州湾多介质海洋环境中主要决定于大气挥发、微生物降解和水动力交换等迁移-转化过程.     

四环素类抗生素对土壤-生菜系统的生物效应及其迁移降解特性

四环素类抗生素（TCs）会随畜禽粪便的施用而残留在农田土壤,对蔬菜生长和土壤生态带来风险.本文通过温室土壤盆栽试验,外源添加3种不同水平的土霉素（OTC）、四环素（TC）和金霉素（CTC）,研究了TCs对生菜的生理毒性和在生菜中的吸收转运特性,同时研究了TCs在土壤中的降解和对土壤酶活性以及土壤微生物数量的影响.结果表明,OTC、TC和CTC降低了生菜的生物量,减少了叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量,抑制了净光合速率,提高了SOD、POD和CAT活性;生菜对TCs的吸收量根系>地上部分,随土壤施加的TCs增加吸收量增加,而生物富集系数和转运系数降低;通过人体预测每日摄入量（EDI）和人体每日允许摄入量（ADI）的比值计算TCs暴露引起的人体健康潜在风险值（HQ）,当土壤中OTC、TC和CTC含量低于150 mg·kg^-1时,生菜可食部位的健康风险较低（HQ<0.1）;TCs在不同土壤中的降解速率：对照土 > 根际土 > 非根际土,OTC在土壤中的降解速率显著低于TC和CTC;高含量的TCs（150~1350 mg·kg^-1）处理显著抑制土壤脲酶和根际土的过氧化氢酶活性,减少土壤细菌和真菌的数量.     

北京2019年冬季一次典型霾污染特征与成因分析

为研究北京冬季霾污染过程的污染特征和成因,以北京2019年12月一次典型PM_2.5污染过程为分析对象,利用气溶胶垂直探测资料、边界层气象场和近地湍流资料,对霾不同污染阶段的特征与边界层理化特性的演变进行综合分析.结果表明：①观测期间北京共经历两次污染生消,历时5 d,PM_2.5小时浓度最高220 μg·m^-3,超过重度污染标准的时次占比53%.②高空稳定形势和地面均压场配置下,来自北京西南城市群地表的气溶胶和水汽传输（占比48%）,在近地层偏南弱风（风速1~2 m·s^-1）,贴地强逆温［0.8 K·（100 m）^-1］和高湿（相对湿度80%以上）等不利扩散的气象条件下不断吸湿增长,加之本地污染排放,成为霾日维持的主要原因.且随污染加重,气溶胶球形特征逐步显著（退偏比从0.05降至0.02）.③各湍流统计量（湍流强度、摩擦速度和湍流动能）在重污染发生与结束前提前出现规律性异常突降（小时波动率77%）与激增（超过一个量级的峰值）现象,表明湍流统计量可作为重污染过程发生和结束的预报指标,其中湍流强度响应提前的时长与其峰值后的持续湍流强弱有关.污染累积阶段摩擦速度（0.04~0.21 m·s^-1）、湍流强度（均值0.678）和湍流动能（均值0.643 m²·s^-2）等均维持在较低水平,底层大气混合扩散能力较差,对污染持续累积起重要作用.另外晴天和霾天感热通量均由地面向大气输送,且呈明显的日单峰变化特征,霾天感热通量（20W·m^-2）较晴天小（60W·m^-2）;潜热通量则全程在0值附近.     

复杂污染场地的风险管理挑战及应对

复杂污染场地中土壤和地下水介质的非均质性、污染物形态归趋变化的复杂性是导致复杂污染场地调查、风险评估与修复过程存在较大不确定性的主要原因.基于侵入式采样和实验室样品分析等高成本调查技术无法理想反映复杂场地的真实污染分布,简单的定值风险评估结果则具有较大的不确定性,线性化场地管理技术体系不能适应复杂污染场地风险管理面临的不确定性挑战.结合国内外实践经验,本文提出"二精一优"的场地风险管理技术方法体系,即:①基于"有效数据理论"的定量测试与半定量实时监测技术相结合的精准调查技术;②基于污染物形态归趋规律,综合采用基于生物有效性、多证据和概率分析等多种手段的精细化风险评估技术;③动态调整优化的非线性场地风险管理技术框架.