Significant concurrent decrease in PM2.5 and NO2 concentrations in China during COVID-19 epidemic

The strict control measures and social lockdowns initiated to combat COVID-19 epidemic have had a notable impact on air pollutant concentrations. According to observation data obtained from the China National Environmental Monitoring Center, compared to levels in 2019, the average concentration of NO₂ in early 2020 during COVID-19 epidemic has decreased by 53%, 50%, and 30% in Wuhan city, Hubei Province (Wuhan excluded), and China (Hubei excluded), respectively. Simultaneously, PM_2.5 concentration has decreased by 35%, 29%, and 19% in Wuhan, Hubei (Wuhan excluded), and China (Hubei excluded), respectively. Less significant declines have also been found for SO₂ and CO concentrations. We also analyzed the temporal variation and spatial distribution of air pollutant concentrations in China during COVID-19 epidemic. The decreases in PM_2.5 and NO₂ concentrations showed relatively consistent temporal variation and spatial distribution. These results support control of NO_x to further reduce PM_2.5 pollution in China. The concurrent decrease in NO_x and PM_2.5 concentrations resulted in an increase of O₃ concentrations across China during COVID-19 epidemic, indicating that coordinated control of other pollutants is needed.     

区域COD、SO2及TSP排放的空间自相关分析：以江苏省为例

空间自相关分析是空间统计学的一个重要组成部分,是认识空间格局的有效手段.针对研究的空间范围不同,常采用全局空间自相关和局部空间自相关来衡量区域空间自相关程度.利用江苏省1990～2006年13个省辖市COD、SO₂和TSP排放量数据,采用空间自相关分析方法对江苏省环境污染排放区域异质性进行了研究.结果表明,江苏省COD和TSP排放总量分别从1990年的596?353　t和1?101?404　t显著下降到2006年的291?762　t和704?734　t, SO₂排放量基本保持稳定;江苏省COD、SO₂和TSP排放的空间自相关性随时间推移正在发生着变化,到2006年COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I分别达到0.465?7、　0.214?2和0.510?1,呈现较显著的正空间自相关趋势,空间上的集聚分布格局业已形成,且COD排放先于SO₂和TSP排放在空间呈现集聚格局,空间集聚的程度也较大;苏南与苏北的污染排放格局差异较大,苏南COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I值至2006年分别增加到0.499?7、　0.320?2和0.298?3,集聚格局明显,而苏北COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I值大部分都低于-0.2,没有表现集聚状态.COD排放的集聚区域变为苏州、无锡和常州,SO₂排放的集聚区域变为苏州和无锡,TSP排放的空间格局变化不大,苏南五市一直是TSP排放的集聚区域.空间自相关关系的探讨对于认识江苏省区域环境异质性及环境宏观战略研究具有重要意义,也对江苏省生态省建设和和谐社会构建提供重要参考.     

综合水质标识指数法在浑河水质评价中的应用

综合评价水环境质量,全面把握流域水环境污染特征是水环境污染防治中的重要基础性工作。水质标识指数可以完整标识水质评价指标的类别、水质数据、功能区目标值等重要信息,在单因子水质标识指数法基础上建立的综合水质标识指数法能完整表达河流总体的综合水质信息,既不会因个别水质指标较差就否定综合水质,又能对综合水质做出合理的评价;既可以在Ⅰ到Ⅴ类中比较水质的优劣,亦可以对劣Ⅴ类进行评价。为系统全面地研究浑河流域各不同河段水环境特征,将浑河流域划分为3个控制单元,根据2001—2010年间水质监测数据,采用综合水质标识指数法,识别出各控制单元主要污染因子,并阐明了浑河流域水环境质量时空变化规律,本研究即体现了全流域统筹考虑的系统思想,又体现了分区研究的针对性特点,并首次将综合水质标识指数法应用于浑河流域水质综合评价,其研究结论对水质监测数据的评价有一定的借鉴作用,亦对流域水污染防治对策的提出有一定的指导意义。     

湖北省湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对湖北省湖泊营养物生态分区的尝试. 运用主成分分析法对众多指标进行降维处理,产生彼此互补又能综合反映湖区情况的新指标,构建了湖北省湖泊营养物生态分区指标体系. 在此基础上,根据各区域新指标值结合聚类模型进行湖泊流域的初步分类,利用判别分析完成非湖泊流域的类别归属判别,运用空间自相关分析方法对区域各因素的空间分布格局进行量化分析,以揭示零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,最后根据关联结果确定边界完成分区并进行特征描述. 结果表明,利用该分区技术方法体系可以尽量避免人为因素干扰,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性.      

大气汞的时空分布研究进展

大气汞是汞全球循环的组成部分，探索汞在大气中的时空分布对于研究其地球化学循环具有重要意义。本文综述了大气汞时空分布的研究现状，主要包括大气汞的来源，形态分布，空间分布度时间分布。研究表明，大气汞具有扩散范围广，空间变异大，时间变化规律性强的特点，同时还指出扩大时空分布研究范围和建立污染和预测模型是未来的研究重点。     

我国城市新冠肺炎发病率的地理分布格局:人口迁徙与社会经济因素的影响

新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情的暴发使我国城市系统面临严峻挑战.认识城市尺度新冠肺炎发病率的地理空间分布格局及影响因素,可以为面向公共卫生安全的城市发展提供参考.以我国282个城市作为基本研究单元,通过地理加权回归模型,探究了2020年1月1日—3月5日我国城市人口迁徙与社会经济因素对新冠肺炎发病率的影响.结果表明:①地理加权回归模型的解释力（整体R2=0.40）显著高于传统的普通最小二乘法线性回归模型（整体R2=0.02）.②武汉迁入率较大地增加了武汉周边城市的新冠肺炎发病率,该效应随着与武汉地理距离的增加呈现空间衰减特征,东北和西南部分地区除外.③高人均地区生产总值在东南经济较发达地区对新冠肺炎发病率的控制起到了重要作用.④人均绿地面积和人均医务人员数量指标的提升仅在全国少部分地区显示出积极作用,其中不包括武汉周边城市.相反,人均公共财政支出对于武汉周边地区新冠肺炎发病率的控制起到了重要作用.研究显示,我国城市的新冠肺炎发病率及其与人口迁徙/城市社会经济指标的关系具有明显的空间依赖模式,其中来自武汉的人口流入、公共财政支出和绿化水平的影响均呈现一定的空间衰减特征,而经济发展水平的影响则呈现地域性依赖特征.      

北京耕作土壤重金属含量的空间自相关分析

以北京市耕作土壤中重金属元素为例,采用Moran's I统计量研究了土壤重金属含量的空间自相关关系、空间相关尺度以及空间分布规律.结果表明:北京市耕作土壤中8种重金属含量均存在空间自相关性.Cr、Ni、Zn、Hg、Cu、Pb、As、Cd的空间自相关尺度分别为57、75、57、55、55、65、74、37km.以cr和Hg为例,用区域空间自相关指标结合Moran散点图分析了重金属含量空间聚集区和空间孤立区在研究区内的分布规律.其中"高-高"空间聚集和"低-高"空间孤立区域存在潜在的污染风险,对土壤重金属环境质量评价和重金属污染防治有着重要的作用.     

长沙城市景观破碎化空间异质性研究

景观破碎化表现为景观由单一、均质、连续趋于复杂、异化离散状态.空间异质性是空间景观格局产生的原因.不同尺度下景观破碎化空间异质性表现为不同的特征.遵循"尺度——格局——过程"的思路,以长沙市2005年、2010年遥感影像为数据源,针对都市区空间异质性对不同粒度和幅度水平的响应得到合适的分析尺度,进而对长沙市景观破碎化的空间格局和空间异质性展开研究,最后剖析了景观破碎化与城市生态系统的耦合过程.研究表明:(1)长沙都市区研究中,60 m粒度是一个本征观测尺度,1200 m幅度是理想特征尺度;(2)都市区景观破碎化空间格局复杂;(3)景观破碎化空间异质性受人为因素干扰影响大,随经济社会发展呈正相关关系.     

石家庄市臭氧污染的时空演变格局和潜在源区

基于石家庄市46个国控、省控环境自动监测站在2019年4—10月的大气O₃-8 h和O₃-1 h浓度数据,在对其进行反距离加权插值（IDW）的基础上,分析了石家庄市域5—9月O₃浓度月度和时域空间演变格局,并结合全球资料同化系统（GDAS）气象资料和大气污染物数据（PM_2.5、NO₂、PM₁₀、SO₂及CO）,进行了空间自相关和后向轨迹分析,探讨了石家庄市O₃污染的空间积聚特征和潜在源区分布.结果表明：①石家庄市域大气O₃稳定程度较低,5—9月变动呈以6月为峰值的单峰型态势,时域变化呈以15：00—16：00为峰值的单峰型趋势;②5—9月O₃浓度为207~260 μg·m^-3,呈中西部高、外围区域低的空间格局;O₃质量浓度在0：00—6：00呈西北至东南向降幅逐渐增加的趋势,在6：00—12：00和12：00—15：00的变动过程中O₃浓度呈东南至西北向梯度交替递增的态势,即前一过程O₃浓度增长强度高的区域在后一过程变弱,其中长安区、井陉县和新华区O₃污染较严重;③O₃污染浓度全域有较强的空间积聚特征（p<0.05）,局部积聚特征出现在市域中部、东部和东南部（p<0.05）,与O₃后向轨迹聚类结果的东-东南向污染轨迹占比一致;④O₃污染潜在源区主要集中于600 km的空间内,权重浓度贡献较大的区域处于200 km的范围,河北中南部、河南中北部、山东西部和山西中部是潜在污染源区的集中范围,对石家庄市O₃污染贡献较大.     

城市空间结构对城市热场的影响—— 以济南市夏季为例

建筑是城市空间结构的主要构成要素,其在空间上的立体拓展,不但改变着城市下垫面,也影响着城市空间的能量平衡和空气流动,进而对城市热场的分布产生影响.文章以济南市中心城区为研究区域,基于Landsat 8遥感影像数据,首先使用大气校正法反演城市地表温度,以此表示城市热场,并基于建筑、绿地和水体构建多维城市空间结构指标体系;...