上海春季近地面大气CO_2浓度空间分布特征及其影响因素分析

基于移动监测手段获取上海春季典型样带近地面CO2浓度监测数据,在明确近地面CO2浓度空间分布格局的基础上,分析了城市化水平以及土地利用类型对近地面CO2浓度的影响。结果表明上海市春季近地面CO2浓度空间分布呈现西高东低、北高南低的特征,空间异质性较为明显,市中心比郊区高出55.1μmol/mol(13.3%),存在着明显的城市"CO2"岛现象。城市化水平对于上海市近地面CO2浓度影响较为显著,总体上呈现随城市化水平上升而下降的趋势,距市中心距离每增加1km,CO2浓度下降1.56μmol/mol。上海市近地面CO2浓度与5km范围内下垫面土地利用类型相关性显著,其中近地面CO2浓度与林地以及建设用地覆盖率相关性最高,依次为-0.64和0.63。进一步分析表明近地面CO2浓度与土地利用类型的相关性在高度城市化以及城郊区域较高,在中低城市化水平区域较低。     

上海市水灾风险分析

利用1949-1990年上海市郊水灾历史灾情资料,分析其时空分布特征显示,自1949年以来,水灾受灾指数和相应粮食减产率呈阶段性下降,尤其自1977年水利控制片贯彻实施后,二者呈大幅度下降。各区县中,综合考虑水灾频次和受灾面积两个因素,得出南汇灾情最为严峻。最终,针对历史灾情资料缺乏、小样本数据使用传统统计模型进行风险分析精度不高的特点,基于信息扩散原理,利用正态信息扩散技术将单一的样本观测值变为一模糊集的模糊数学方法,对各区县受灾指数进行了风险分析,结果显示:南汇、浦东在受灾指数较低时,超越概率较高,即风险较高;崇明、金山在任一受灾指数下,风险都显示最高,受灾指数达0.8的超越概率为0.03345和0.01243,分别达到30年一遇和100年一遇。     

基于情景模拟的上海中心城区居民住宅的暴雨内涝风险评价

内涝是影响上海的主要灾害之一,上海城区居民住宅特别是旧式住宅容易因之受损乃至倒塌。基于情景模拟和指标体系方法,开展了上海中心城区住宅的风险评估。利用上海水务信息中心开发的内涝仿真模型,设置暴雨情景并对该情景下的内涝进行模拟,得到了区域水深分布状况,利用G IS技术求得每座住宅的水深,体现其在内涝中的暴露程度,并构造暴露性评价模型,综合反映区域总体暴露状况。根据旧式住宅较易受到影响的事实,构造脆弱性指数,最终衡量区域住宅面临灾害的整体风险状况,实现区域间居民住宅内涝风险的对比分析。设置了五十年一遇的暴雨内涝情景,针对中心城区各街道开展了实证研究,最终评价结果显示出的危险性、暴露性、脆弱性和风险分布规律,与实际情况基本符合。该方法可以为市政部门提供必要的信息,提高内涝灾害的管理水平。     

1956--2005年上海气象灾害时空变化分析

根据上海市历史气象灾害资料,对1956---2005年上海5种气象灾害的时空变化特征进行了分析。结果表明：①从时问变化来看,气象灾害年际变化呈波动上升趋势;从各灾种来看,1956--1985年影响上海的5种气象灾害发生的次数基本均衡,而1986—2005年暴雨洪涝和大风两种灾害成为影响上海的主要气象灾害。②从空间变化上看,浦东新区和崇明县为气象灾害高发区,而闵行区和金山区为低发区;对各灾种来说,除暴雨洪涝的发生次数和频度在市区最高外,其余4种气象灾害均是在浦东新区最高,而暴雨洪涝是各区发生次数和频度最高的,龙卷风则是最低的。     

2008~2012年上海黑碳浓度变化特征分析

采用上海市城市环境气象中心2008~2012年黑碳质量浓度小时平均资料,分析了上海市区黑碳质量浓度变化规律.结果表明,2008~2012年间上海黑碳平均质量浓度呈下降趋势,各年黑碳平均质量浓度从(4 045.3±3 375.4)ng·m-3降至(2 766.2±2 078.9)ng·m-3,观测期间的逐年变化率分别为2.3%、-6.5%、-18.7%和-12.1%.与其它大城市相比,黑碳平均质量浓度为中等偏低水平.从年平均变化看,11和12月的5年平均质量浓度最高,分别为5 426.6 ng·m-3和5 365.3ng·m-3,其次为1、6和10月,分别为4 402.5、3 763.3和3 412.7 ng·m-3.工作日和休息日的5年平均日变化均呈明显双峰结构,两峰分别出现在北京时间07:00~10:00和18:00~22:00,工作日第一峰高于第二峰,休息日则相反.5年间,工作日黑碳平均质量浓度较休息日高9%.此外,根据有效观测数据,通过回归整理,给出了一个5年平均黑碳质量浓度日变化的逐时经验函数,以方便估计和预测黑碳浓度水平.     

基于Urban-RAM模型的上海居民生活碳排放研究

随着全球对碳排放相关研究的不断深入,居民生活引起的能源消耗和碳排放问题引起了研究人员越来越多的关注,但目前鲜有对上海市居民生活整体碳排放的系统研究.本文以2010年为基准年,引入美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的Urban-RAM模型,对上海市居民生活碳排放情况进行定量分析,旨在初步掌握上海市居民生活碳排放的总体规模和结构特征,为上海市低碳城市建设和相关决策提供科学依据.研究结果表明,上海市2010年居民生活碳排放总量(CO2e)为4985.7万t,主要以间接排放为主,间接碳排放和直接碳排放分别占居民生活碳排放总量的64.1%和35.9%;上海市居民生活碳排放在各个消费领域的分布不均,直接碳排放主要来自公共和居住建筑领域,该领域的直接碳排量为1065.0万t,占全市居民生活直接碳排放总量的59.5%;间接碳排放主要来自家庭消费领域,该领域的间接碳排量为1625.2万t,占全市居民生活间接碳排放总量的50.9%,其中以食品消费和衣装消费的贡献最大,分别占家庭消费领域碳排放总量的53.5%和29.5%;综合来看,公共和居住建筑领域的整体碳排量最大,为2231.6万t,占全市居民生活碳排放总量的44.8%.     

2013年1月中国中东部大气重污染期间上海颗粒物的污染特征

2013年1月,我国中东部地区连续遭受多场大范围、长时间、高强度的灰霾天气.期间,本研究采用在线连续观测手段测量了上海市城区大气中气态污染物、颗粒物的质量浓度、细颗粒物的化学组分等,获得了高污染过程中颗粒物的污染特征.观测结果显示,1月份期间PM₁₀、PM_2.5与PM_1.0平均浓度分别为(125±75) μg·m^-3、(82±54) μg·m^-3和(44±27) μg·m^-3,PM_2.5/PM₁₀为65.0%±13.0%,能见度小于10.0 km的累计时间长达284 h,占整月小时数的38.2%.灰霾期间大气PM_2.5中SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和OM分别占PM_2.5的21.5%±4.9%、22.8%±5.9%、15.9%±3.1%和20.4%±4.3%,其中,二次组分(SNA+SOA)占PM_2.5的65.7%±8.4%,表明灰霾期间二次组分对PM_2.5的贡献较大;灰霾期间还测得较高的SOR和NOR,分别为0.335±0.121和0.229±0.066,说明SO₄^2-和NO₃^-的生成效率较高;较高的/比值(1.137±0.438)表明灰霾期间机动车的污染较明显.研究发现,随着PM_2.5质量浓度不断地增加,SNA的比例明显上升,期间NH₄⁺对SO₄^2-、NO₃^-等酸性物质的中和发挥了重要作用.研究结果显示,灰霾期间,因受低温和高浓度颗粒物的影响,上海地区的大气对有机物的氧化能力明显减弱,昼夜OC/EC值差别不大.     

上海市PM2.5重金属污染水平与健康风险评价

为了解上海市大气环境中PM_2.5及其重金属的污染特征和健康风险,于2012年5~10月对上海市普陀区（PT）、闵行区（MH）和崇明岛（CM）大气颗粒物PM_2.5及其重金属（Cd、Cr、Cu、Pb、Zn）含量进行了监测.结果显示,PM_2.5质量浓度介于13.66~143.52 μg·m^-3之间,其中,普陀和闵行大气中PM_2.5的含量高于崇明岛,且于5月、9月和10月超出国家空气质量二级标准（24 h均值75 μg·m^-3）.3个监测点PM_2.5中重金属含量的时间分布规律与PM_2.5一致;崇明岛PM_2.5中Cd、Cu、Pb、Zn的含量整体上低于普陀和闵行,而Cr的含量则较高.5种重金属元素对成年男性的健康风险最大,其次是成年女性,对儿童青少年的健康风险则最小;其中,Cd和Cr的风险指数要高于Cu、Pb、Zn的风险指数.     

上海市典型疏浚泥重金属生态风险评价

为了探讨上海典型疏浚泥中重金属的生态风险,本研究利用生态风险指数法对黄浦江、长江口、内河航道疏浚泥中Hg、Cd、Cu、Pb、As、Cr和Zn进行风险评价.结果表明,7种重金属的潜在生态风险系数(Eir)从大到小平均值分别为20.05、17.49、8.82、5.71、4.68、1.74和1.13,均属轻微生态危害;从采样区域来看各区域重金属的Eir均小于40,属轻微生态危害;从采样点来看,除内河航道和长江口个别点Cd(1个点)和Hg(4个点)Eir>40,属于中度生态危害或强生态危害,其余均为轻微生态危害.从潜在生态风险指数(ERI)的评价结果来看:疏浚泥中重金属潜在生态风险较低,均属于轻微生态危害;内河航道、长江口和黄浦江码头前沿的ERI分别为81.4、57.7和52.5,均属于轻微生态危害.     

河流底质中汞污染的潜在生态风险评价——以上海市嘉定区为例

采用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,通过分析上海市嘉定区境内29条河流底质采样点中汞含量,定量确定了嘉定区河流底质中汞的污染程度和潜在生态风险程度。结果表明:嘉定区河流底质中汞污染比较严重,外围地区比中心城区污染严重,特别在横沥河民主街泰康桥段受到汞极强污染,对周围环境存在极高的汞生态风险。