沈阳市典型城市河流优先控制污染物筛选及生态环境风险评估

细河和蒲河接纳了沈阳市工业废水的排放,水体中有毒、有害污染物不容忽视.为了明确河流中优先控制污染物,评价实际暴露水平下优先控制污染物对该水系生态环境的风险,选择细河和蒲河表层水为研究对象,开展了平水期、丰水期和枯水期的采样及有机污染物的检测分析;通过改进的潜在危害指数法对水体中检出的52种有机污染物打分排序,筛选了优先控制污染物;将效应评价外推法与商值法结合评价了优先控制污染物的生态环境风险.结果表明:52种有机污染物在细河中检出的平均质量浓度范围为9.20×10-6~1.37×10-1 mg/L,在蒲河中检出的平均质量浓度范围为4.30×10-6~3.03×10-2 mg/L.细河或蒲河中这些污染物的危害指数总分值（R）在22分以上的分别有12和13种,其中,PAEs（酞酸酯类）占6种,苯酚类污染物占4种.在细河中,DBP（邻苯二甲酸二丁酯）、苯酚、对甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚和2,4,6-三甲基苯酚的R_q（风险商）>1,表明这些污染物存在较大的生态环境风险;在蒲河中,DBP、DEHP[邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯]和苯酚的R_q>1,表明这些污染物存在较高生态环境风险水平.研究显示,在细河、蒲河中PAEs和苯酚类有机物为优先控制污染物,其中部分优先控制污染物具有较高的生态环境风险,可为该流域有毒、有害物污染控制方案的制定提供参考和指导.      

2016年10～11月期间北京市大气颗粒物污染特征与传输规律

本研究采用气溶胶化学组分在线监测仪（ACSM）对北京地区2016年10月15日~11月15日期间非难熔性PM₁（NR-PM₁）化学组分进行实时连续在线观测,探讨了NR-PM₁化学组分的演变特征;运用潜在源贡献分析（PSCF）法和气象-空气质量模式（WRF-CAMx）识别了北京PM_2.5潜在污染源区和传输路径,揭示了PM_2.5净传输通量的垂直分布特征.结果表明,北京秋季NR-PM₁和PM_2.5质量浓度分别为（59.16±57.05）μg·m^-3和（89.82±66.66）μg·m^-3,其中NR-PM₁平均占PM_2.5的（70.31±22.28）%.整个观测期间,有机物（Org）、硝酸盐（NO₃^-）、硫酸盐（SO₄^2-）、铵盐（NH₄⁺）和氯化物（Chl）分别占NR-PM₁总质量浓度的（42.75±11.35）%、（21.27±7.72）%、（19.11±7.08）%、（12.19±2.64）%和（4.68±3.24）%,不同化学组分的日变化特征存在明显差异.对北京秋季NR-PM₁污染影响较大的潜在源区主要集中在河北南部、河南东北部及山东西部,重污染期间保定、北京南部及廊坊等城市对NR-PM₁贡献较大.WRF-CAMx模拟结果表明,PM_2.5总的净传输通量呈现出显著的垂直分布特征.整个观测期间,毗邻城市主要向北京输入PM_2.5,净通量最大出现在海拔600~1000 m;而重污染前期外来源输送PM_2.5主要位于高空,直到污染最严重的11月5日,PM_2.5转为近地面传输,说明高空和近地面传输是影响北京秋季PM_2.5重污染形成的重要因素.同时鉴别出了两种传输路径,即西南-东北方向（保定→北京→承德）和西北-东南方向（张家口→北京→廊坊北→天津）.     

安阳市典型工业源PM2.5排放特征及减排潜力估算

为探究安阳市PM_(2. 5)排放特征,通过现场调查对安阳市工业源活动水平和控制技术信息进行收集,采用合理的估算方法、排放因子,建立了安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放清单,并利用地理信息系统(GIS)技术进行空间分配.基于典型行业超低排放改造和煤炭压减要求设置3种情景,估算了2020年安阳市工业源PM_(2. 5)减排潜力.结果表明,安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放总量为81 071. 13 t;有色冶金、钢铁和建材行业是安阳市PM_(2. 5)主要贡献源,分别占总排放量的45. 43%、25. 74%和18. 00%;安阳市各乡镇排放差异突出,PM_(2. 5)排放主要集中在市区及林州市和安阳县,且以安阳市区排放量最为突出,而安阳市区的4个辖区的排放强度差异更为巨大;通过设定不同控制情景,估算2020年安阳市PM_(2. 5)减排潜力分别为398. 72、11 623. 87和14 072. 27 t,分别占2016年工业源排放总量的0. 49%、14. 34%和17. 22%.可见,安阳市PM_(2. 5)具有较大减排潜力,超低排放改造和煤炭压减对安阳市PM_(2. 5)减排具有重要意义.     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅱ.粮食生产潜力短期预测理论、模型及其应用

粮食生产潜力短期预测结果可以检验粮食中长期生产潜力预测的准确性和为国家提供制定粮食生产战略的科学依据。粮食生产潜力短期预测理论即“趋势-波动理论”,它建立在粮食或作物“现状生产潜力”概念和“天-人-地概念模型”基础上,预测模型为最佳移动步长条件下的多年单产移动平均趋势模型,实际预测时采用系统预测方法。11个研究案例预测的平均误差为0.77％,最大误差为2.99％,预测精度高。本研究初步结论是：粮食生产潜力短期预测理论和模型是科学和实用的。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅴ.粮食潜力实现率及其评价方法

为说明粮食潜力与估产的关系,定义了“粮食潜力实现率”的概念,它是与粮食潜力预测值相比,当年实际达到或能够达到的百分比,它将潜力值和当年估产值或实际产量结合在一起,可用来评价潜力实际达到的程度,并可反映气候年型。应用结果表明：2010年各省单产和总产潜力平均实现率围绕100％波动,说明科技进步对增产仍然起到支撑作用,而1999-2008年各省单产和总产潜力平均实现率低于100％,说明科技进步对增产作用在减小。因此,粮食潜力实现率可以用来评价粮食增产趋势和科技进步的贡献,其方法实用、误差小。     

北京城区不同组分PM2.5散射特性及来源分析

近年来北京城区PM_2.5浓度下降伴随其中二次离子占比升高,为探索不同组分PM_2.5散射特性及其来源,于2020年12月至2021年11月开展了小时分辨率的PM_2.5及其组分浓度和散射系数的连续在线监测,分析了PM_2.5组分及散射的特征和来源.结果表明,研究期间北京城区PM_2.5最主要组分为NO^-₃,PM_2.5中ω(NO^-₃)和ω(SNA)分别为24%和46%.根据浓度和组分占比将PM_2.5划分为6种类型：优型出现频率最高,为56%,四季分布均匀,PM_2.5中ω(SNA)、ω(OM)和ω(FS)相当,分别为32%、 32%和28%;沙尘(D)型和OM(O)型全年出现频率较低,分别以FS和OM为主要组分,PM_2.5中ω(FS)和ω(OM)分别为66%和46%,主要分布于春季和夏季;OM+SO₄     

粤北典型工矿区土壤重金属富集特征、来源解析及风险评价

为了解粤北典型工矿区土壤重金属污染状况,以研究区的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,在测定209个样点土壤重金属(As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb和Zn)含量的基础上,运用GIS和主成分分析法解析8种土壤重金属来源和空间分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法系统评估其污染状况和生态风险.结果表明：(1)除Ni以外,其余7种元素均超过全国土壤背景值,但低于污染风险筛选值,土壤环境整体较为清洁.(2)土壤重金属空间分布各异,As和Pb含量呈现西北-东南向条带状分布,Cd、 Cu、 Hg和Zn含量在研究区总体上呈中部向四周同心圆状递减分布,与工矿企业位置基本吻合,而Cr和Ni含量的空间分布与工业企业等污染源的位置没有直接关系.(3)8种元素可辨识为3个主成分,PC1(Cd、 Cu、 Pb和Zn)主要受铅锌矿选冶、交通排放和农业生产等人类活动影响;PC2(Cr和Ni)属自然来源,主要受成土母质影响;PC3(As和Hg)主要受有色金属冶炼和火力发电等工业活动影响.(4)通过地累积指数法发现,8种重金属风险程度依次为：Cd>As>Zn>Hg>...     

南京市南部地区O3污染特征、生成敏感性及传输影响分析

作为中国最重要的城市群之一,近年来长江三角洲(YRD)地区大气臭氧(O₃)污染问题突出.于2020年7～9月和2021年4～5月在南京市南部地区溧水站点开展了大气O₃、氮氧化物(NO_x)和挥发性有机物(VOCs)等污染物的在线观测.在此基础上分析了溧水站点O₃的污染特征并与城区站点进行比较,发现溧水站点O₃污染较城区站点更加严重.在观测期间选择了3次典型的O₃污染过程,分别为2020年8月16～27日、 2020年9月3～11日和2021年5月17～25日.利用基于观测的模型(OBM)分析了这3次污染过程的O₃-VOCs-NO_x敏感性.基于OBM所模拟的O₃前体物相对增量反应性(RIR)和NO_x和VOCs削减情景下O₃生成等值线(EKMA曲线)结果显示,3次污染过程中O₃-VOCs-NO_x敏感性分别处于N...     

淀山湖水生生物中有机氯化合物的浓度与富集特征

为研究淀山湖水生生物中有机氯化合物的浓度与富集特征,测定了该湖水生生物样品(铜锈环棱螺、日本沼虾、鱼类)中滴滴涕(DDTs)、六六六(HCHs)、六氯苯(HCB)、多氯联苯(PCBs)的浓度。研究结果显示,在所有生物样品中均检测到了DDTs、HCHs、HCB,各生物体内的有机氯农药含量有很大差异。在8种生物样品中,乌鳢体内的有机氯化合物含量最高,这可能与乌鳢处于较高营养级,且为肉食性鱼类,体内脂肪较多有关。∑DDTs、∑HCHs、HCB的含量范围分别是55~1 135、0.5~24、6.9~91ng/g lw,其中DDTs为最主要的有机氯农药。4,4’-DDE和α-HCH在各自同系物中所占比例最高,说明淀山湖历史上曾经使用过有机氯农药,而近期没有新的污染源输入。以铜锈环棱螺为参照,有机氯农药的生物放大系数(BMFs)范围是1.2(泥鳅)~23(乌鳢);PCBs的生物放大系数范围是5.9(河川沙塘鳢)~55(乌鳢)。亲脂疏水性、低生化降解速率导致有机氯化合物能在生物组织中富集并通过食物链逐级放大。研究结果表明,有机氯化合物会沿着食物链积累放大,可能会对人体健康存在潜在的威胁。     

基于生态复垦的铜矿排土场污染土壤修复效应研究

酸性矿山废水（acid mine drainage,AMD）污染是阻碍矿山生态自然恢复的最大难题。利用以植物修复为主的生物策略控制矿山潜在污染的效费比更好且更可持续,但修复土壤存量污染、遏制增量污染仍是首要问题。其中土壤存量污染是短期内植被恢复能否成功的决定因素,而增量污染是植被恢复能否持续的决定因素。本文以铜矿排土场为例,采用石灰+鸡粪+钙镁磷肥+微生物的原位综合改良方法与栽植乔灌木袋苗+混播乔灌草种子的直接植被快速重建模式,开展了基于生态复垦的污染土壤综合改良修复效应研究。结果显示：综合改良修复后的土壤pH由改良前的2.84上升到7.83,生态复垦1 a后则轻微下降到6.72,而土壤阳离子交换量（CEC）、有机质（OM）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）等含量相比改良前分别增加1.98倍、32.96倍、11.74倍、2.38倍、3.64倍,生态复垦1 a后除TK含量略有下降外,CEC、OM、TN、TP含量相比改良后则分别增加了1.08倍、1.29倍、1.25倍、1.03倍;综合改良修复后的土壤净产酸量（net acid generation,NAG）、酸性中和能力（acid neutralizingcapacity,ANC）、NAG-pH值分别由改良前的17.33 kg·t^?1（以H₂SO₄计）、?23.67 kg·t^?1（以H₂SO₄计）和2.53显著（P＜0.05）提高到0 kg·t^?1、38.33 kg·t^?1和8.43,其中土壤NAG-pH和ANC在生态复垦1 a后相比改良后显著（P＜0.05）降低到5.90和0.13 kg·t^?1（以H₂SO₄计）,但土壤NAG则无显著变化;综合改良和生态复垦1 a后的铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、铅（Pb）等重金属全量相比原始土壤均无显著性变化,但其残渣态比例均呈增大趋势,而且也均是其主要赋存形态。在AMD污染严重且富硫化矿业废弃地中,借助基于综合改良和直接植被的生态复垦技术,重建可自维持的土壤-微生物-植物生态系统是非常必要且有效的。