长江经济带土壤质量评价及产地适宜性初步研究

开展土壤质量评价对科学划定永久基本农田及统筹优化农业生产布局具有重要指导意义。本文采用内梅罗综合污染指数法、分级法、累积频率法和综合判定法,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB 15618—2018)和《绿色食品产地环境质量》(NY/T 391—2013),对长江经济带土壤重金属污染、酸碱度、有益元素丰缺和绿色农产品产地适宜性进行评价。研究区土壤质量总体良好,清洁土壤面积34.84万km²,其重金属含量继承了自然背景特征; 三级及以下土壤面积6.94万km²,呈斑块及星点状分布于赣东北、赣南、湖南长沙—郴州一带、沿江及贵阳、昆明等地,其重金属为自然富集或受矿业开发、煤炭和石油的燃烧及工业“三废”排放的影响。酸性土壤面积33.56万km²,分布于江西、湖南、宁波—台州沿海和金华衢州盆地,碱性土壤面积15.69万km²,分布于苏北平原、环洞庭湖、成都平原以及沿长江一线,其土壤酸碱度与土壤类型有关。土壤有益元素丰缺与第四系沉积物成土母质有关,土壤有益元素适量及以上区域面积34.44万km²,分布于四川阿坝、成都盆地、环洞庭湖、环鄱阳湖、安徽沿江、苏北沿海和杭嘉湖平原; 土壤有益元素缺乏区面积13.89万km²,分布于赣南、江淮、鄂东北以及云南玉溪等地。绿色农产品产地最适宜区、适宜区和不适宜区面积分别为22.49万km²、18.78万km²和18.28万km²。依据区内绿色农产品产地适宜性、土壤环境质量和立地条件划分出7片永久农田保护建议区。     

基于饮水标准的矿山水源人体健康风险--以云南个旧锡矿区某矿坑水源为例

饮水水源水质的人体健康安全是水源是否安全的首要问题。在调查锡矿矿坑水作为个旧市A镇及B矿段锡矿生活区饮用水源情况的基础上,应用国际辐射防护委员会和美国环保署推荐的风险评估模型,开展饮用水的人体健康风险评价。结果表明,水源中重金属致癌物质所引起的健康危害较高,风险值超过了国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平,其中以Cr6＋和As的致癌风险最大,应优先控制;非致癌物质所引起的健康风险较小,风险值在10-8以下,远低于推荐的最大可接受风险水平。虽然水中重金属含量符合相关标准要求,但是长期饮用对人体存在健康风险。     

Accumulation and risk assessment of heavy metals in dust in main living areas of Guiyang City,Southwest China

Guiyang is a famous tourist city located in southwestern China. In this study, dust from eleven residential areas, seven city squares, and nine schools was collected to measure the heavy metal levels and evaluate its risk. At each sampling site, 4-5 sub-samples were taken as a bulk sample. All samples were air-dried, ground, passed through a 0.105 mm nylon sieve, digested with HNO3-HC104 to determine the concentrations of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn by ICP-MS, and digested with 1：1 aqua regia to determine As by AFS. The results show that the concentrations of As, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in dust of Guiyang City follow normal distribution with means of 16.1, 1.54, 138, 47.7, 129 and 479 mg/kg, respectively. Levels of As, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn exceed the background level of soil in Guizhou Province by 33%, 96%, 100%, 78%, 96%, and 100%, respectively. Cd, Cu, Pb and Zn are heavily accumu- lated in dust of living areas with accumulation factors of 4.10, 5.12, 4.12 and 5.51, respectively. City square pos- sesses the highest geometric means of As, Cd, Cu, Pb, and Zn. The risks of heavy metal exposure to teenagers are not obvious and in an order ofAs〉Pb〉Cu〉Ni〉Zn （Cd）.     

基于机器学习模型的区域土壤重金属空间预测精度比较研究

为识别区域土壤重金属的空间变异特征并厘清其影响因素,本研究构建了多元线性回归（MLR）、弹性网络回归（ENR）、随机森林（RF）、随机梯度提升（SGB）、堆叠（stacking）集成模型、反向传播神经网络（BP-ANN）、基于模型平均的神经网络集成（avNNet）、线性核支持向量机（SVM-L）和高斯核支持向量机（SVM-R）共九种机器学习模型,利用山东省中部土壤重金属（Cd、Cu、Hg、Pb和Zn）和环境辅助变量数据,开展区域土壤重金属空间预测精度比较研究。结果表明：RF对五种重金属空间预测的决定系数（R²）介于0.263~0.448之间,平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别小于8.408和10.636,预测值/实际值（P/O）均接近于1,对五种重金属的预测效果均较为理想,是研究区土壤重金属空间预测的最优模型;SVM-R整体预测性能仅次于RF,各项精度评价指标均相对稳健,可作为备选模型;其余七种模型的预测性能均明显低于RF和SVM-R。RF的空间预测结果显示,研究区五种重金属呈现出相似的空间分布格局,含量均由研究区东北部向西南部递减,包括东北部、北部和南部3个高值区,且高值区与当地工业–交通密集区的分布格局一致,反映出人类活动是研究区土壤重金属空间分异的主要影响因素。本研究可为区域土壤污染调查、评价和管控提供科学参考。     

甘肃北部短时强降水中尺度特征及物理量配置

利用甘肃北部27个国家级自动气象站及635个区域气象站降水资料,结合常规高空、地面和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）再分析物理量场资料,选取了2016—2019年5—9月104个典型短时强降水个例,对甘肃北部短时强降水天气发生发展的环境条件进行了中尺度综合分析,揭示了区域内短时强降水的一些特征和规律。结果表明：（1） 甘肃北部短时强降水集中出现在6—8月,短时强降水的强度多为10~20 mm。（2） 甘肃北部短时强降水天气的典型特征,分为副高边缘型、低压槽型、西北气流型和河套阻高型4种流型。（3） 通过分析不同天气形势、不同类别、不同物理量参数间的联系与区别,总结出各类短时强降水天气的环流特征和物理量要素指标和阈值。（4） 地面辐合线（冷锋）是甘肃北部触发强对流天气的关键系统,地面辐合线（冷锋）的分析对短时临近预报至关重要。（5） 低空偏南风急流（显著流线）在110°E左右北上及在37°N左右产生辐合是判断甘肃北部能否产生短时强降水的重要依据。并对2020年短时强降水预报效果进行检验,预报准确率达63.6%,说明建立的短时强降水预报指标预报能力较强,为提高短时强降水预报预警能力提供了一种新途径。     

一次华北气旋造成北京特大暴雪天气过程分析

利用北京延庆站和海淀站风廓线产品、微波辐射计产品、北京市雷达产品(南郊和车道沟)、北京市58个称重雨量站观测资料、FY-2E卫星云图、常规气象资料综合分析2012年11月3到4日北京暴雪天气过程。分析表明：降水相态(雨、雪)由华北气旋的锋面性质和锋面位置决定;过程雨雪量由气旋的强度、持续时间和水汽通道维持时间决定;风廓线和微波辐射计产品资料在雨雪开始时间、雨雪相态转换方面有明显的指示性作用。     

重金属铜污染植被光谱响应特征研究

重金属铜污染植被的反射光谱特性会发生明显改变。在本研究中,采用不同程度的铜污染土壤作为培养基质,选择春小麦、上海青两种农作物进行铜胁迫实验,获取了4个不同生育期、10个不同铜污染强度下的植被叶片的反射光谱,并采用铜污染叶片7个特征波段和光谱角的方法研究了铜污染叶片的光谱特征。结果表明,铜污染叶片光谱差异与作物时期和作物类型有关,可以采用叶片光谱角描述铜污染叶片与健康叶片的光谱差异。该方法只需与阈值做简单的比较,方法简便易行,而且对轻度及重度铜污染十分敏感。叶片光谱辐射传输模型反演结果表明铜污染叶片内部结构参数N明显变大,这也证明了铜污染使叶片内部结构更加散乱无序。在此基础上进一步建立了N与红肩处反射率值的线性关系,相关系数为0.978。本文为铜污染叶片光谱反射模型的建立提供了初步的数据基础与理论支持。     

最佳小波包基的矿区植被及红边位置提取

小波包变换能同时对植被光谱信息的低频和高频分量进行分解,并能克服小波变换时间分辨率高而频率分辨率低的缺陷从而具有能够探测植被细微变化的优势。实验利用Hyperion高光谱影像对云南省普朗铜矿区植被像元的光谱进行最佳小波包基参量获取与植被信息识别,并在此基础上提出一种提取重金属污染下植被红边位置的最佳小波包基系数应用模型。研究结果表明基于最佳小波包基参量的植被信息识别及基于最佳小波包基系数的重金属污染探测具有可行性与一定优越性。     

Cultural characteristics of chromium resistant unicellular cyanobacteria isolated from local environment in Pakistan

Many unicellular cyanobacteria were isolated from different places： fields, ponds, polluted water, and soils from Muredkey and Kasur tannery areas, near Lahore, Pakistan. Different media like BG 11 medium, Bold Basal medium, Chu＇s # 10 medium and Gotham＇s medium, in standard forms and with slight variations of ingredients, and different pH, temperature and light regimes were checked for the optimum growth of the isolates. The isolation pro- cedure was repeated with different concentrations of chromium to select the resistant strains. These selected strains grew on chromium of the range 100-200 μg/ml in BG 11 medium. Cyanobacteria were maintained in solid and liquid media with/without shaking. Cyanobacterial strains were collected from natural habitats that were accompanied by a diversified group of organisms including bacteria, protozoan, and rotifers etc. In order to eliminate these agents termed as contaminants, we used several methods including phenol treatment, use of antibiotic and careful manual picking of unicellular cyanobacteria. Resistance of these strains against different heavy metals （ZnSO4, MnSO4, NiSO4, COCl2, Pb（NO3）3, CuSO4, HgCl2, AgNO3 and CdCl2） and antibiotics （erythromycin, streptomycin, kanamycin, chloramphenicol, neomycin） was evaluated. Optimum temperature was 30℃ with variable pH for the reduction of Cr^6＋ in to Cr^3＋ in majority of strains.     

1994年江淮地区首次区域性春季暴雨诊断分析

分析了１９９４年４月１９～２０日春季暴雨主要是由对流层中低层低涡和地面静止锋共同作用的结果，侧重于对低空急流的形成与变动和熵平衡方程的诊断分析，能量场与该次暴雨有很好的相关性