滇池蓝藻水华监测预警平台设计

传统的人工监测无法实现大规模蓝藻的实时监测预警,该研究运用基于Python的ArcGIS Server自动发布地图服务、多元数据预警分析、人工水质监测数据预警分析等技术,以滇池为研究区,构建了水华预警系统。通过预警体系业务子系统和预警信息共享与发布子系统,结合滇池蓝藻水华监测预警综合数据库,实现了大规模蓝藻预警信息的实时生成、共享和发布,提出了地表变化动态监测预警的思路。系统建成后,通过对滇池流域生态红线预警范围内的地表覆盖变化情况监测,可及时发现导致水华发生的潜在陆源污染因素。同时配合排污点污染成分检测实现预警,从源头防止水华发生。     

基于BP神经网络的水环境承载力预警研究——以北运河为例

为了预测水环境承载力未来可能出现的超载状态并提出警告,达到水环境风险管控的目的,本文构建了基于BP神经网络的水环境承载力预警方法体系,并在北运河流域开展了实证研究.所构建预警模型包括COD、氨氮、总磷承载力预警子模型和水资源承载力预警子模型,且模型拟合效果较好（平均绝对百分比误差在20%左右）.研究结果表明：朝阳区、海淀区等8个行政区落在了红灯重警区域,水环境承载力超载状况最为严重;位于北运河中下游的石景山区、广阳区、北辰区和香河县处于橙灯中警区域;昌平区、顺义区等5个行政区处于黄色轻警区域;怀柔区和延庆区处于绿色无警区域,状况较好.最后,为了排除警情,基于双向调控的原则,本文从水环境全过程控制角度,分别对各区域提出了调控区域人口规模及经济发展方式、治理面源污染等具体排警措施.     

中国代际降水区域变化差异分析

利用中国气象中心160站点的夏季降水实际观察资料,对中国半个世纪的降水变化按年代进行了系统分析,并对各地的代际降水量变化趋势进行了区域对比。结果发现,降水变化幅度大的区域主要集中在季风区,而非季风区的年代际降水相对稳定。在多数情况下,以四川为中心的区域的降水量变化与东北的北部一致,东南沿海与渤海湾沿岸区域一致。季风区降水量变化的区域差异,可能既受季风的年代际强弱变化的影响,又受微地形的影响。     

基于连续MODIS真彩图的霾监测预警新方法——以浙江省一次严重霾污染过程为例

采用NASA MODIS提供的全球影像浏览服务技术(GIBS)支持,并借助开源地理空间数据抽象库(GDAL)工具,实现了每日2次(上午和下午)用户自定义区域MODIS 250m分辨率真彩色图产品从互联网的近实时自动获取, 并基于该产品对2014年11月9日~14日浙江省一次大范围霾严重污染事件提前2d成功实现了预警.结果表明:连续的MODIS真彩图产品大幅改善并提高了传统可见光遥感监测灰霾的效果;MODIS 250m真彩色图3通道数据值与地面站点颗粒物浓度之间具有较好的相关性,前者与AQI,PM2.5和PM10之间的相关系数(R)分别为0.62,0.65和0.59.基于连续的 MODIS真彩图产品,并结合地面站点数据和天气形式进行综合分析能够及时提供相关预警服务;在业务流程上简单,高效,稳定,尤其对浙江省外源输入性霾识别有着良好的指示作用,具有较好的应用前景.     

天然水体溶解性有机物(DOM)分级组分对典型城市源污染的荧光响应

运用化学(树脂)分级方法和三维荧光光谱技术,从总体溶解性有机物(DOM)到DOM各分级组分,逐步深入考察其总体分级特征及各组分三维荧光特征对典型城市生活源污染的响应特征和机理. 总体DOM分级特征对污染的产生和变化响应较弱,而DOM的分级组分对生活源污染具有较好的响应特性. DOM的总体分级特征表明,无污染的源头水DOM中以憎水酸(HoA)为主(相对含量最高),其次为亲水性物质(HiM),而受污染水体DOM中的憎水性碱和中性物质(HoBN)及弱憎水酸(WHoA)的绝对含量和相对含量均明显增高,表明用HoBN和WHoA组分相对含量的增加指示污染的增加具有一定的可行性. 研究各分级组分的三维荧光光谱结构特征表明,HoA,HoBN及HiM均对城市源污染具有良好的响应特性,受污染水体的HoA和HoBN组分荧光特征信息更为突出和丰富,且主要为具有紫外吸收的生物代谢类蛋白物质;最为特异的是WHoA组分,其在源头水中主要为含共轭结构的富里酸类物质,而在受污染水体中该类物质几乎消失且荧光响应也急剧降低. 分析式分级法获得的水体DOM主要分级组分对城市源污染具有较好的响应特性.      

成都市区夏季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

2019年6~9月在成都市区对挥发性有机物（VOCs）进行在线观测,研究夏季VOCs浓度水平、变化特征、臭氧生成贡献（OFP）及来源贡献.结果表明,成都市区夏季TVOCs（总挥发性有机物）平均质量浓度为112.66 μg·m^-3,烷烃（29.51%）和卤代烃（23.23%）为主要组分;VOCs日变化峰值主要出现在上午10：00~11：00,受城市机动车、油气挥发和工业排放影响;夏季VOCs的OFP贡献中芳香烃贡献率（42.7%）最高,其次为烯烃（27.4%）,关键活性物种为间/对-二甲苯、乙烯、丙烯、邻-二甲苯、异戊烷、环戊烷和丙烯醛等;使用PMF受体模型进行来源解析表明,移动源为成都市区夏季VOCs的主要贡献源,贡献率为34%,其次为工业源（17%）和油气挥发（14%）,溶剂使用源和天然源分别贡献11%和13%.因此,机动车和工业排放为成都市区VOCs的重点控制源,同时溶剂使用及油气挥发等污染源的管控也不可忽视.     

氯代阻燃剂得克隆对孔石莼(Ulva pertusa)繁殖及早期发育的影响

得克隆(Dechlorane Plus,DP)是一种在全世界范围内广泛使用的氯代阻燃剂,具有潜在的毒性效应。但目前已有的生态毒理学数据还十分有限。本文选择分布广泛的大型绿藻孔石莼(Ulva pertusa)作为研究对象,探讨不同浓度DP对孔石莼繁殖细胞转化及早期发育的影响。结果表明,低浓度(10-6~10-8mol·L-1)DP暴露不同程度地影响孔石莼繁殖细胞的形成、释放及附着,在试验浓度范围内呈现一定的剂量效应关系。与空白对照组相比,DP处理(10-6mol·L-1)分别使繁殖细胞的形成率、释放率和附着率显著降低了76.76%、46.26%和85.64%。在丝状幼体阶段,DP处理组(10-8和10-7mol·L-1)幼体体长分别比对照组显著减少了32.74%和38.98%。结果表明,DP暴露抑制了孔石莼的繁殖及早期发育。基于绿藻繁殖特性及早期发育的生物学指标对DP暴露较为敏感,能够为海洋环境的DP生物学效应研究提供数据。     

GIS支持下的广西早稻春季冷害区划研究

利用广西省90个气象台站1961-2006年气候资料和站点地理信息,建立了早稻冷害指标的空间分析模型;依托GIS软件平台,利用1:25万广西基础地理背景数据,按照1km×1km细网格推算出早稻冷害指标的空间分布;运用GIS技术划分出广西早稻低温冷害中无冷害、轻度冷害、中度冷害和严重冷害的4个区域的分区结果,并对区划结果进行了评述和建议.     

北京市2005年夏季大气颗粒物污染特征及影响因素

对2005年7～8月北京市不同功能区8个采样点PM10和PM2.5的浓度水平、空间分布、PM10/PM2.5比值进行了分析,并讨论了PM10和PM2.5的日变化特征及影响因素.结果表明,北京市夏季PM10和PM2.5日均浓度为155.37 μg/m3和87.70 μg/m3,分别为国家二级标准和美国PM2.5标准的1.04倍和1.35倍;PM2.5、PM10浓度在不同功能区存在一定差异;PM2.5和PM10的日变化以白天高,夜间低为主,且不同功能区的最高值对应于城市居民活动的不同高峰期;在湿度较高的情况下,PM2.5、PM10与湿度呈一定正相关性,且湿度对PM2.5的影响更大;降水前后PM2.5、PM10浓度变化情况表明降水的主要作用是清除粗粒子,对PM2.5的影响则较小.     

区域地下水污染预警：以巴伊盆地平原区为例

地下水污染预警是区域地下水污染防治的有效手段. 将地下水水质现状、地下水水质变化趋势和地下水污染风险三者耦合的地下水污染预警模型应用于巴里坤-伊吾盆地平原区,实现地下水水质状态预警和趋势预警相结合的区域尺度地下水污染预警研究. 采用基于综合权重的TOPSIS法进行地下水水质现状评价,通过计算得出的18眼原位地下水水质监测井的趋势度插值结果分析地下水水质变化趋势,利用迭置指数法将地下水脆弱性图、地下水污染荷载图和地下水功能价值图空间叠加得到地下水污染风险分布图. 结果表明,研究区地下水水质以良好和较好为主,且2011~2022年间呈稳定状态,地下水污染风险整体较低. 地下水污染预警级别整体较低,重警和巨警区分别占研究区总面积的16.4%和17.5%,主要分布在伊吾县的下马崖乡和巴里坤县的三塘湖镇北部、大红柳峡乡、大河镇,区域内出露的第四系沉积物以砂卵砾石为主,孔隙发育,透水性强,对污染物的截留和吸附能力较弱,工农业和生活产生的污染物易渗漏至地下水含水层,造成地下水水质较差和地下水污染风险较高,最终导致部分区域地下水污染预警级别高. 地下水污染预警研究为开展地下水污染修复提供重要的理论依据.