三峡库区高阳平湖水体富营养化主要驱动因子研究 ——基于主成分分析法

研究各种水质因子(水温、溶解氧、电导率、pH、营养盐等)对三峡库区支流水体富营养化的驱动效果,为库区支流水体富营养化的防控与治理提供科学依据.于2018年11月至2019年10月在三峡库区高阳平湖进行了12次样品采集,获取了水温、水体pH、营养盐、水体溶解氧等指标数据,利用主成分分析法研究三峡库区支流水体富营养化状况,...     

深圳近海区域降水中重金属湿沉降通量及源解析

为了弄清深圳近海区域城市活动对大气降水中重金属浓度及湿沉降通量的影响,2015年6月至2016年5月,对近海3个点位3年降水用ICP-MS测定18种重金属浓度,并对不同点位四季及全年重金属含量分布、湿沉降通量、富集情况与污染来源做了深入探讨.结果表明,近海区域降水中相同季节重金属浓度及沉降通量的空间变化趋势一致,但YT点位金属含量及沉降通量最高;除元素Cu、Sr及Sb外,3个点位四季重金属浓度存在明显季节性差异,且多出现在春夏季,BA点位频次最高,YT点位次之;降水中重金属浓度及年沉降通量空间差异大,但低于国内其他城市却高于国外一些地区,含量最高的地壳元素Na、Ca、Mg、K、Al及痕量元素Zn、Mn占总浓度的98.99%、占总沉降通量的99.62%,其中毒害大的元素Cu、Pb、Cd、As、Mn年沉降通量分别为：2.941、2.714、0.742、1.445、5.921 mg·（m2·a）-1;分别以Al及Na为参考元素得出降水Zn高度富集但空间差异小,高度富集的Sb在BA点位最高、YT点位最小,而富集因子均超过2200的Cd在YT点位高于4100,表明受人类活动影响最大;主成分分析得出重金属污染来源除受近20%海洋源及10%地壳源共同影响外,BA点位还受周边工业生产排放、发电场燃料废气、交通燃料释放的影响,贡献率达46.3%,DP点位与海上交通燃料排放、垃圾焚烧释放及生物质燃烧关系密切,贡献率达51.9%,而YT点位受盐田港及码头燃料燃烧、交通排放及焚烧释放影响大,贡献率达38.1%.     

淮河流域农田碳收支特征及影响因素分析

采用开路涡度相关系统对淮河流域农田湍流特征进行了4年连续监测,以该地区主要农作物小麦和水稻为例,对CO2通量数据进行分析处理。研究结果表明：农田CO2通量的日变化随季节变化明显,春、夏变化幅度明显大于秋、冬。2007—2010年淮河流域夏季农田CO2通量日变化规律均呈单峰型,白天为明显的碳汇;其日最大累计吸收量出现在2007年,可达16.1mg.m-2.s-1,最小值出现在2009年,为11.1 mg.m-2.s-1。在水稻拔节期垂直风速（W）、潜热通量（LE）、显热通量（H）、光合有效辐射（PAR）、净辐射（Rn）与CO2通量均呈负相关,通过对各项指标进行主成分分析,得到了新的综合指标F=-0.36ZX1＋0.42ZX2＋0.42ZX3＋0.42ZX4＋0.39ZX5＋0.42ZX6＋0.13ZX7,并经过计算得出中午1点是最大的碳汇,凌晨12点是最大的碳源。     

哈尔滨市大气PM2.5中多环芳香烃污染特征及来源解析

本文旨在分析哈尔滨市两城区（道里区和香坊区）2014年—2019年PM_2.5中16种芳香烃质量浓度变化规律,明确芳香烃中主要的污染及来源. 将颗粒物中的多环芳香烃收集于滤膜,滤膜用乙醚/正己烷的混合溶剂提取,提取液经过浓缩、净化后,用具有荧光及紫外检测器的高效液相色谱仪分离检测. 通过空气污染人群健康检测系统选取与PM_2.5监测期相同时期的平均气压、平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数、平均风速等6种气象因素数据,采用Spearman法分析6种气象因素与16种多环芳香烃的相关性. 结果表明, 道里区PM_2.5平均质量浓度为84.9 μg·m^-3,香坊区为86.5 μg·m^-3. 两城区的PM_2.5与平均气压呈显著正相关,与平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数呈显著负相关. 道里区和香坊区在2014—2019年多环芳香烃平均质量浓度分别为50.7 ng·m^-3、59.5 ng·m^-3. 其贡献值由高到低为芘>荧蒽>䓛>苯并[a]蒽>苯并[b]荧蒽>苯并[a]芘>苯并[k]荧蒽>苯并[g,h,i]苝>茚并[1,2,3-c,d]芘>菲>二苯并[a,h]蒽>蒽>苊烯>茐>萘>苊. 气象因素中日照小时数、平均风速和降水量与多环芳香烃有显著相关性. 哈尔滨市道里区和香坊区多环芳香烃中芘、荧蒽、䓛、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-c,d]芘为主要成分. 主成分分析结果表明,哈尔滨市大气中多环芳香烃的主要来源可能为冬季供暖期的煤炭燃烧及生物质燃烧、汽车尾气及工业排放,应加强对其主要污染来源的监测和污染控制,以减少哈尔滨市大气PM_2.5中多环芳香烃污染对健康的危害.     

水相中有机化学品和卤素自由基反应速率常数的定量结构-活性关系模型

卤素自由基尤其是氯自由基在污水中难降解污染物的降解以及表层海水中环境微污染物的降解过程中发挥重要作用,能够影响污染物的环境持久性与毒性风险。在污水及表层海水中存在着多种多样的有机污染物,单纯依靠实验手段测定它们和氯自由基的反应速率常数费时费力并且成本较高。因此本研究通过发展氯自由基与有机污染物的反应速率常数的QSAR模型来实现反应速率常数的定量预测。本研究搜集了28种有机化合物与Cl^·的反应速率常数以及18种有机化合物与Cl₂^·−的反应速率常数的实测值,采用多元线性回归(MLR)分别建立了QSAR模型。$ text{lg}{text{k}}_{text{Cl·}}= $11.133 − 7.236 × Dv − 0.087 × VE3sign_RG + 0.569 × GATS5e − 0.158 × H-051。$ text{lg}{text{k}}_{text{Cl·}} $的QSAR模型的校正决定系数(R²_{adj, tr})为0.810,均方根误差(RMSE_train)为0.34,去一法交叉验证系数(Q²_LOO)为0.716,外部验证系数Q² _ext = 0.793;$ text{lg}{text{k}}_{{text{Cl}}_{text{2}}{text{·}}^{text{-}}} $= 3.657 + 0.374 × RDF010s − 0.037 × ATSC5s + 0.073 × L/Bw。$ text{lg}{text{k}}_{{text{Cl}}_{text{2}}{text{·}}^{text{-}}} $QSAR模型R²_{adj, tr}为0.902,RMSE_train为0.29,Q²_LOO为0.839,Q²_ext为0.629。表明两个模型具有较高的拟合优度、稳健性和预测能力。应用域表征结果显示所选择的模型具有较好的代表性,所有化合物均在应用域范围内。所构建的模型可以实现含羟基,羰基,羧基等多种官能团有机化合物$ {text{k}}_{text{Cl·}} $及$ {text{k}}_{{text{Cl}}_{text{2}}{text{·}}^{text{-}}} $的定量预测。     

Empirical Bayes calculations of concordance between endpoints in environmental toxicity experiments

Hierarchical models are considered for estimating the probability of agreement between two outcomes or endpoints from an environmental toxicity experiment. Emphasis is placed on generalized regression models, under which the prior mean is related to a linear combination of explanatory variables via a monotone function. This function defines the scale over which the systematic effects are modelled as additive. Specific illustration is provided for the logistic link function. The hierarchical model employs a conjugate beta prior that leads to parametric empirical Bayes estimators of the individual agreement parameters. An example from environmental carcinogenesis illustrates the methods, with motivation derived from estimation of the concordance between two species carcinogenicity outcomes. Based on a large database of carcinogenicity studies, the inter-species concordance is seen to be reasonably informative, i.e. in the range 67–84%. Stratification into pertinent potency-related sub-groups via the logistic model is seen to improve concordance estimation: for environmental stimuli at the extremes of the potency spectrum, concordance can reach well above 90%.     

Extreme value analysis of Munich air pollution data

We present three different approaches to modelling extreme values of daily air pollution data. We fitted a generalized extreme value distribution to the monthly maxima of daily concentration measures. For the exceedances of a high threshold depending on the data, the parameters of the generalized Pareto distribution were estimated. Accounting for autocorrelation, clusters of exceedances were used. To obtain information about the relationship of the exceedance of the air quality standard and possible predictors we applied logistic regression. Results and their interpretation are given for daily average concentrations of ozone and nitrogen dioxide at two monitoring sites within the city of Munich.     

呼和浩特市冬季PM10中多环芳烃的污染特征及来源解析

2013年12月在呼和浩特市主城区9个环境空气监测点位同步采集PM10样品,对PM10浓度和16种多环芳烃的浓度、污染特征进行了分析,使用特征比值和主成分分析对多环芳烃来源进行了解析.9个监测点位的PM10浓度介于23.5-322 μg·m-3之间,16种多环芳烃总量介于5.34-850 ng·m-3之间.荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘、苯并[g,h,i]苝和茚并[1,2,3-cd]芘等多环芳烃单体浓度较高,这8种多环芳烃占多环芳烃总浓度的80.4%.主成分分析所获得污染源结果和特征比值法定性判断出的污染源结果一致,燃烧源、机动车尾气源和石油源为主要污染源,分别贡献61.3%、16.0%和10.4%.