成都市一次典型空气重污染过程特征及成因分析

为了研究成都市冬季空气重污染过程的成因,以2015年12月26日—2016年1月6日成都市一次典型重污染天气过程为例,基于HYSPLIT后向轨迹模式结合全球资料同化系统(Global Data Assimilation System,GDAS)气象数据和成都市7个监测站的AQI、PM_(2.5)、PM10、NO2质量浓度数据,使用气象分析、轨迹聚类(Cluster Analysis)、潜在源贡献因子法(Potential Source Contribution Function,PSCF)和浓度权重轨迹法(Concentration Weighted Trajectory,CWT),分析了此次过程的气象特征、轨迹输送特征和污染物潜在来源分布.结果表明,此次污染天气过程是以PM_(2.5)为主要污染物,其次为PM10、NO2.2015年12月30日14:00左右是此次污染天气过程各站点PM_(2.5)、PM10浓度到达峰值的时刻.缺少北方冷空气南下,四川盆地内空气水平运动弱,以及扩散条件差的静稳天气形势是导致此次大气污染过程成都市污染物累积的原因,而冷空气活动是改善这种天气形势的关键.污染过程辐射逆温层的形成对当时污染物浓度增长有促进作用,但随着每日生消、加强减弱,其并不是最终导致重污染天气形成的关键因素.川东北的广元、绵阳、德阳等地区和成都本地及其南向的眉山、雅安等地区是此次过程主要的潜在源区,这些地区人口较密集,工业较发达,且沿地形走向而分布.     

贵州牛角塘矿区镉对环境的潜在影响

镉是一种毒性很强的重金属元素,常伴生于铅锌等硫化物矿床中。在这类矿床的开采过程中,镉很容易扩散到周围环境中并造成污染。文章以贵州省都匀地区牛角塘独立镉矿床为例,研究了矿区内水体、土壤、红薯中镉的分布特征,并开展了淋滤实验研究。结果表明:镉已对矿区环境造成了相当严重的污染,镉对该区环境具有巨大的潜在压力。     

北戴河及相邻海域沉积物重金属潜在生态危害评价

根据2011年和2012年春夏秋三季长时间、大范围的对北戴河及相邻海域沉积物重金属(Cu、Pb、Cd、Zn)的调查结果,通过单因子污染指数、综合生态危害指数、潜在生态危害指数等评价方法,分析北戴河及相邻海域沉积物重金属的含量分布趋势及潜在生态危害。研究结果表明,整个近岸海域沉积物重金属的含量有从抚宁近岸向两侧逐渐升高的趋势。海港区近岸海域重金属污染相对较严重,之后依次是山海关近岸海域、北戴河近岸海域、昌黎近岸海域和抚宁近岸海域。所有监测站位的重金属要素含量均未超出一类海洋沉积物标准,属于轻微生态危害。     

沱江流域水系沉积物重金属的潜在生态风险评价

通过对沱江流域水系沉积物的系统研究,查明了重金属元素含量的空间分布特征,进行了潜在生态风险质量评价。研究结果显示,在两支流交汇之前,沉积物中重金属的污染水平从上游到下游呈上升趋势,矿业活动是水环境中重金属的主要来源,两支流交汇之后元素含量有较明显升高,显示两河汇流叠加对沱江下游水系沉积物有较大的影响;与前人研究相比,各元素含量有较明显的增加;沱江水系沉积物中重金属的潜在生态风险水平较低,大多属于轻微生态风险,Cd的潜在生态危害程度最严重;多种重金属的潜在生态风险指数(R1)表明河流重金属污染属于轻微生态危害,其受危害程度由大到小的顺序为:沱江>石亭江>绵远河。     

青藏高原东缘黑碳气溶胶变化特征及其来源

黑碳(BC)作为最重要的吸收性气溶胶,可影响青藏高原地区的辐射、云和地表积雪等,进而影响全球季风环流及降水.本研究于2017年7月5日至9月5日在青藏高原东缘理塘县使用黑碳仪AE-33测量了BC浓度数据,结合黑碳仪模型、PSCF和CWT潜在来源模型,分析了BC的污染特征、潜在来源及其影响区域.结果表明,理塘ρ(BC)为0.4～4 699.8 ng·m^-3,平均值为816.4ng·m^-3,占PM_2.5的质量分数为5.96%.理塘ρ(BC_液态燃料)和ρ(BC_固态燃料)的平均值分别为486.1ng·m^-3和398.5ng·m^-3,BC_液态燃料的贡献率C为0.51.ρ(BC)主要分布在0～2 000 ng·m^-3,可占总观测期间的92.5%. BC、BC_液态燃料和BC_固态燃料的日变化为双峰型分布,峰值分别出现在08:00和20:00,早高峰主要与交通源和含...     

黄浦江沉积物重金属的污染及评价

采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对黄浦江沉积物中的重金属进行了评价研究,解释了两种评价方法结果存在差异的原因。两种评价方法的结果均表明,黄浦江砷污染严重,镉中等程度污染,且各个江段均受到了一定程度的污染。     

基于GIS矿区土壤重金属生态环境及人体健康评价

结合调整评估阈的潜在生态风险评估和符合我国人体暴露特征参数的人体健康风险评价法,对我国典型多金属矿区—苏仙区的土壤重金属污染进行评价,并利用GIS分析了潜在生态风险等级空间分布,探究了成人及儿童致癌及非致癌健康暴露风险.结果显示,土壤中砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)5种重金属含量均超出背景值,且单因子污染指数均大于1,综合污染指数达11.6.单因子潜在生态风险评价结果显示,全境内Zn和Cu处于轻微污染及以下;As污染呈西北(中度)—东南(强烈)污染风险走向,中度污染风险等级面积是强烈污染风险等级面积的2倍,空间上看,As的强烈风险区域覆盖柿竹园大型矿区位置;Pb在大型矿区位置周围形成面状3级(重度)污染风险区;整个研究区Hg潜在污染风险处于重度及以上等级.综合潜在生态风险评价结果显示,全境土壤污染主要以重度及强烈等级为主,高风险(强烈等级)区域在空间上覆盖柿竹园大型矿区所在地,并向东南方向面状延伸至研究区边界处.人体健康风险评价显示,针对成年群体,研究区存在显著综合非致癌健康暴露风险,其中,As对非致癌健康暴露风险的贡献最大;对于儿童群体,As、Pb的儿童非致癌健康暴露风险显著,手口摄入是这两种重金属儿童非致癌风险的主要暴露途径;致癌重金属As对成人不存在显著致癌风险,但儿童的致癌健康暴露风险显著.     

2015—2021年四川盆地近地面O3时空演化及潜在源区分析

近地面O₃污染已经成为我国最严重的环境问题之一,特别是在地形相对闭塞的盆地区域更加突出,而盆地地形区域O₃的时空演化、潜在源区及驱动因素尚未被完全揭示.因此,以典型盆地地形区—四川盆地为研究区,基于长时间尺度(2015—2021年)的O₃浓度监测数据,采用后向轨迹、时空地理加权回归等模型探讨O₃的时空变化特征、传输路径、潜在源区以及驱动因素的空间分布特征.结果表明：(1)时间分布上,2015—2021年四川盆地O₃-8 h浓度第90百分位数为(143±7)μg/m³,夏季O₃-8 h浓度高于其他季节,O₃-8 h浓度存在明显的“周末效应”和昼夜差异.(2)空间格局上,四川盆地O₃-8 h浓度第90百分位数总体呈西高东低的分布特征,西部平原地带是核心污染区域.(3)2015—2021年影响成都市的气流轨迹中短距离输送轨迹占比为74.24%,长距离输送轨迹占比平均值为25.76%. 2015—2...     

乌海市臭氧传输特征与潜在源区

乌海是典型的西北工业城市,O₃污染问题突出但缺乏研究.本文基于乌海市环境监测数据、气象数据分析了乌海市O₃污染特征.结果表明：乌海市O₃日最大8 h平均值（MDA8O₃）第90位百分数由2015年的131 μg·m^-3上升至2018年的162 μg·m^-3,超标天数由2015年的8 d上升到2018年的44 d,O₃超标日集中出现在4—8月;2018年4—8月乌海市近地面盛行南风,O₃浓度在近地面风向位于西南-南、东南、北-东北3个风向区间,风速处于2~7 m·s^-1的区间时最高.为进一步研究乌海O₃传输特征、潜在源区,本文基于NCEP再分析资料,使用后向轨迹、PSCF方法与CWT方法研究了2018年4—8月O₃的传输特征及潜在源区.O₃非污染过程中,74%的轨迹来自北方,气团移动速度快且途经的下垫面以沙漠为主,较为清洁.O₃污染过程中,来自南方的轨迹占比59%,贡献了76%的污染轨迹,这些轨迹传输距离较短、移动速度较慢且经过的下垫面多为城市及工业园区;PSCF分析与CWT分析的结果较为一致,O₃非污染过程的主要源区分布在乌海市以南.O₃污染过程的主要源区为鄂尔多斯西部、阿拉善东部、石嘴山、银川、吴忠、榆林西部,WPSCF值均大于0.5,WCWT值均大于120 μg·m^-3.乌海市O₃易受区域传输影响,O₃污染过程中其主要源区为距乌海400 km以内的上风向城市,O₃非污染过程则主要在200 km的范围内.分过程进行气团轨迹聚类分析和潜在源区分析有利于得到更为真实的污染物传输特征和潜在源区.     

基于同位素示踪和分子生物学技术对潮白河沉积物中氮还原功能特征的研究

沉积物氮还原功能对于调控和管理河流氮负荷具有重要作用.本研究选取潮白河不同区域河段表层沉积物作为研究对象,采用¹⁵N同位素示踪技术、16S rRNA扩增子测序和实时荧光定量PCR（qPCR）技术,研究了潮白河沉积物中氮还原过程（反硝化、厌氧氨氧化（anaerobic ammonia oxidation,anammox）和DNRA过程（dissimilatory nitrate reduction to ammonium,异化硝酸盐还原为铵））速率特征、相关功能基因丰度和微生物群落结构特征.结果表明：潮白河沉积物潜在反硝化、anammox、DNRA和N₂O释放速率分别为（25.82±0.98）~（142.32±17.06）、（0.58±0.10）~（4.51±0.78）、（2.91±0.46）~（19.59±4.15）和（-1.09±0.17）~（3.30±0.57）nmol·g^-1·h^-1（以N计,下同）.沉积物氮还原以反硝化过程为主（贡献率71.86%~91.65%）,DNRA也有较高的贡献率（7.03%~25.32%）,anammox过程贡献较小.相关分析表明,氮还原相关功能基因丰度与潮白河沉积物氮还原过程速率存在显著正相关关系,微生物群落中α-变形菌纲、硝基螺旋菌纲、疣微菌纲、脱硫杆菌门、硬壁菌门丰度与沉积物氮还原过程速率存在显著的相关关系.