Spatial and temporal analyses of air pollutants and meteorological driving forces in Beijing–Tianjin–Hebei region,China

Due to its negative impact on the living environment of human beings, ambient air pollution has become a global challenge to human health. In this study, surface observations of six criteria air pollutants, including PM_2.5, PM₁₀, SO₂, NO₂, CO and O₃, were collected to investigate the spatial and temporal variation in the Beijing–Tianjin–Hebei (BTH) region during 2013–2016 and to explore the relationships between atmospheric pollutants and meteorological variables using quantile regression model (QRM) and multiple linear regression model (MLRM). The results show that BTH region has experienced significant air pollution, and the southern part generally has more severe conditions. The annual average indicates clear decreasing trends of the particulate matters, SO₂ and CO concentrations over the last 4 years and slight increasing trends of NO₂ and O₃ in several cities. The seasonal and monthly characteristics indicate that the concentrations of five species reach their maxima in the winter and their minima in the summer, whereas O₃ has the opposite behaviour. Finally, the pseudo R² values show that the QRMs have the best performance in the winter, followed by spring, fall, and summer. Specifically, all the meteorological factors have significant impacts on air pollution but change with pollutants and seasons. The MLRM results are generally consistent with the QRM results in all seasons, and the inconsistencies are more common in the fall and winter. The results of this research provide foundational knowledge for predicting the response of air quality to climate change in the BTH region.     

富硫型水库沉积物AVS和SEM空间分布特征及重金属风险评价

随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines, SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03~51.75 μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO₄^2-浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO₃^-浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO₄^2-浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中ΣSEM变化范围为0.52~2.75 μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中ΣSEM/AVS和ΣSEM-AVS的变化范围分别为0.06~22.73和-49.18~2.44 μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0~10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level, TEL)值和可能效应含量(probable effect level, PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO₄^2-和NO₃^-的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。     

Evaluating the Geographic in GIS

Despite several decades of discussion and debate around the role of GIS in the discipline of Geography, it would be a stretch to argue that GIS has not irreversibly altered the discipline, both in the scope of research and teaching as well as in the wider imagination of a general public. However, it remains a challenge to incorporate the range of geographic knowledge, born of a diversity of modalities, into operational insights and analytical pre‐conditions in a GIS. To be certain, some irreconcilability between GIS and geographical inquiry is to be expected, epistemologically speaking. In what follows, we consider what might be meant by a shift to geographic analysis as scholars from disciplines in the humanities and social sciences turn to GIS as a method of observation, interpretation, analysis, and representation. In this context, we engage in a thought experiment and offer some commentary, fixing the notion of information system, while opening the geographic in GIS to more variable understanding. The point is to pursue greater development of GIS theory and method, encompassing, while not reducing, scientific, social scientific, and humanities research.     

准噶尔盆地表层沉积物的稀土元素特征与物源指示

准噶尔盆地的新生代沉积的物质来源对认识中亚地区乃至全球气候环境演变、亚洲内陆干旱化以及粉尘输送路径等关键科学问题都具有重要的意义,但目前对盆地内沉积物的物质来源的研究还比较粗略。文章以准噶尔盆地内不同类型的表层沉积物为研究对象,通过对稀土元素特征的研究进一步探讨盆地内不同沉积的物质来源与相互联系。研究结果表明：准噶尔盆地不同区域表层沉积物的稀土元素含量（不含Y元素）变化较大,变化范围为55.54~194.44 μg/g;大部分样品的δCe值在0.95~1.05之间,未见明显的Ce异常,指示了盆地内整体干旱环境下较弱的风化成壤作用,而Eu异常和UCC标准化配分模式表现出的复杂变化,可能指示了准噶尔盆地表层沉积物物质来源的多源性。根据盆地内表层沉积物的稀土元素总量、配分模式以及δEu值表现出的不同特征,结合了盆地内的区域地形和盛行风向等要素,认为盆地东部的戈壁砂和周围山地的基岩碎屑物之间存在着一定的物源继承,同时强劲的西北风也为该地带来了来自盆地北部和中部的物质来源;北部的阿尔泰山碎屑物质是盆地北部戈壁砂和沙漠砂的主要物质来源,但戈壁砂表现出的Eu中度亏损和较高的ΣREE值可能代表着该区域还存在更为广阔的物源;盆地西部各类沉积物之间表现出的稀土元素特征的相似性表明该地缺乏外界物质的参与,物源具有明显的局域性;盆地南缘的沙漠砂和河流表层沉积物主要来源于天山碎屑物质经冰川磨蚀及寒冻风化等作用形成的粉砂粒级物质,但是该地的黄土在地形和风向的影响下表现出了复杂的物质来源,盆地中的沙漠、天山碎屑物质、盆地东部的戈壁砂,甚至于中亚广大荒漠区的粉尘都为黄土提供了部分物源。

     

南极中山站近岸海域生态环境监测与研究

1998年 1 2月 1 1日至 1 999年 1月 1 3日在中山站近岸海域进行了一次较为全面的生态环境监测 ,监测内容包括∶ p H、T、盐度 (电导率 )、浊度、DO、COD、营养盐 (NO3 - N、NO2 - N、NH4 -N和 PO4 - P)和叶绿素 ,部分监测站位海水样品分层采集 ;其间还进行两次中山站区排污口生活污水连续 2 4小时监测。结果表明 ,冰缝间以及海冰底层下 1 m内的海水为各种环境理化因子的急剧变化层 ,大于冰底 1 m深的海水中的各要素变化梯度趋于平稳 ,营养盐垂直分布具有一定规律。p H和 DO为一类海水水质 ,无机氮属一、二类水质 ,无机磷属超三类水质 ,表层海水中叶绿素 a的平均值为 0 .6 71 mg/m3。中山站排放的生活污水中 COD、p H和悬浮物均符合我国的废污水排放标准 ,仅无机磷超一级排放标准。文中还探讨了在中山站近岸海域开展生态环境监测的监测方法     

黑龙江省及其邻区非构造性地震振动研究

应用周期-频度谱方法对黑龙江省数字地震台网资料进行处理，给出了矿震、电缆应力释放、震源车作业、火山地震等振动的周期-频度谱和链波指数，并对构造地震和爆破的链波指数进行了讨论。针对港震公司的数字地震记录格式编写了专门的处理程序，为数字地震台站开展周期-频度谱分析提供了有力的工具。     

新生大鼠海马神经元体外分散培养技术研究

在实验室建立了分散的新生大鼠海马神经细胞体外培养模型。该模型属原代培养,在体外能直接观察神经元的生长发育。研究表明：该模型稳定性好,差异性小;培养神经细胞可存活１个月以上,１４ｄ左右细胞生长最为丰满,且四周晕光明显,神经突起多而粗大,分枝互成网络;１４ｄ以后生长减缓。由于在此模型培养的条件下,既不存在血脑屏障问题,又容易控制条件,便于在细胞和分子水平上深入研究神经细胞的形态学、生理学、生化代谢及药理学等方面的问题,特别适合在体外进行神经药理学的研究。     

地震台站空隙角对地震定位精度的影响

利用四川测震台网记录的芦山余震资料,选取20个M≥2.5地震,以Loc3D(川滇)定位方法定位结果为标准。采用MSDP中常用定位方法(HypoSAT、HYP2000、LocSAT、单纯型),在人为增减台站情况下,使得台站空隙角在25°—320°范围内任意变化,采用相同震相和相同台站对选定的地震事件进行定位,并对定位结果与标准结果对比,结果表明:震中位置在台站空隙角25°—130°任意变化时,4种定位方法效果较好,差别不大;在空隙角达到130°时,震中位移具有随着空隙角增大而逐步变大趋势;在空隙角达到190°时,单纯型法震中位移明显加大,出现随机突跳现象。总体而言,LocSAT法定位效果较好,平均震中位移2.6 km,HYP2000法平均震中位移2.8 km,HypoSAT平均震中位移4.1 km,单纯型定位效果较差,平均震中位移10.3 km。     

基于一种脆性指标确定岩石残余强度

岩石的残余强度是岩石力学的重要指标,准确地评价岩石残余强度对于评价地下工程的稳定性以及优化岩体支护设计具有重要意义。基于岩石的三轴力学特性提出一种表征岩石峰后强度衰减行为的力学指标--岩石强度衰减系数,该指标可反映岩石的脆性程度,并提出岩石强度衰减系数与围压关系的幂函数模型。对22组不同成因的岩石常规三轴压缩试验数据进行幂函数模型参数拟合,发现不同岩石拟合所得参数离散性较大,分析其原因主要与岩石矿物组成和岩石结构特征等因素相关。在此基础上提出基于强度衰减方法确定岩石残余强度的方法,分析表明,该方法能够很好地拟合岩石残余强度试验数据,并能反映岩石结构性质对残余强度的影响。