兰州市大气降尘磁学特征及其环境意义

对兰州市大气降尘进行系统的环境磁学测量及分析.结果表明,兰州市大气降尘中磁性矿物总体含量较高,以假单畴磁铁矿为主,并伴有少量的磁赤铁矿、纤铁矿及赤铁矿,而且它们主要是来自人类活动产生的污染.过去研究表明,磁性矿物含量年内变化特征显著,冬季污染值高是由于供暖所致,但3月份虽然处于供暖期,它的污染值却明显低于其它供暖期,我们认为主要是兰州市特有的逆温现象:3月份贴地逆温强度低,利于污染物扩散所导致.4、5月份污染值全年最低,除了逆温层的作用以外,还与该月份频发的沙尘暴带来的低XIf值的稀释作用有关.近年来,随着污染防治工作的开展,兰州市大气污染状况有了较大改善,2010年xIf值比2007年降低了38％,证明环境磁学方法可以有效地监测城市污染.     

煤矿区居民对环境污染感知的空间分异研究——以陕西省韩城矿区为例

选择陕西省韩城矿区下属的下峪口矿和燎原矿为研究区域,通过454份有效问卷的统计,探讨了居民环境污染感知的空间分异。研究结论表明:环境污染感知的空间分异是客观存在的,居民点周围采矿活动强度大,污染企业多,消极感知强,积极感知弱,若居民点周围的企业能带来就业和经济收益,则居民的消极感知就会减弱。进一步分析了居民点周围的采矿活动强度及企业的污染程度、居民点对矿区经济发展的响应程度、自然背景和个体心理等因素对环境污染感知空间分异的影响。     

福州晋安河沿岸区域地表径流中氮磷污染物的空间分布特征及来源分析

以福州市晋安河沿线区域为研究对象,采集区内地表径流样品,通过分析径流水样中全氮、全磷浓度,采用普通克里格法分析了地表径流中全氮、全磷的空间分布特征.结果表明,全氮是地表径流的主要污染物质,全磷除少部分地段超标外,总体上不构成污染;全氮、全磷的半方差函数用球状模型拟合的最好,其空间分布表现为各向同性;地表径流中全氮污染主要集中于管理条件落后的居民区、餐饮业集中的娱乐场所以及非城市主干道路.地表径流中的全磷主要分布在餐饮业集中区域及管理落后的住宅小区.福州城市地表径流的氮磷污染主要来自于居民的日常生活排污.     

A semi-analytical solution for the three-dimensional advection–diffusion equation considering non-local turbulence closure

Atmospheric air pollution turbulent fluxes can be assumed to be proportional to the mean concentration gradient. This assumption, along with the equation of continuity, leads to the advection–diffusion equation. Moreover, large eddies are able to mix scalar quantities in a manner that is counter to the local gradient. In this work we present a semi-analytical solution for the three-dimensional steady-state advection–diffusion equation, considering non-local turbulence closure using the Generalized Integral Advection Diffusion Multilayer Technique (GIADMT). We report some examples of applications of the new solution for two different datasets and for a water tank experiment.     

空气污染与气候变化

近50年来,全球气候变化主要由大气温室气体浓度的日益增加引起,而空气污染主要由悬浮于空气中的大气气溶胶粒子造成,它们都主要由矿物燃料的燃烧排放形成.近年的研究表明,大气气溶胶粒子也具有气候效应:一是通过散射和吸收太阳光,减少到达地面的太阳辐射而具有降冷作用,可抵消一部分由温室气体造成的变暖作用;二是可以作为云中凝结核改变云微物理过程和降水性质,改变大气的水循环.大气气溶胶对于经济社会的许多方面,如农业、水资源、人体健康、城市化等也表现出重要的影响.由于空气污染和气候变化在很大程度上有共同的原因,即主要都是由矿物燃料燃烧的排放造成,因而减轻和控制空气污染与减少温室气体排放保护气候在行动上应是一致的.为了从经济上得到最大的节约和获得双赢的效果,应该采取协同应对空气污染和气候变化的减排战略,即应该采取统一的而不是分离的科学研究和应对战略.     

应用Models-3/CMAQ模式对华北地区一次强沙尘天气的研究初探

根据2002年在ACE-Asia和TRACE-P试验中获得的亚洲区域污染源排放资料,结合由MICAPS能见度观测资料估算而得的颗粒物排放资料,利用美国EPA最新发展的Models-3/CMAQ模式系统,模拟研究了2002年3月华北地区发生的一次强沙尘暴个例.结果表明,(1)模拟的各气态污染物的时空演变及相互关系与已有的观测结果基本一致.(2)颗粒污染物的模拟结果也反映了已有的观测事实,粗细颗粒物呈一致的先降后升日变化趋势;沙尘过程前期,颗粒物污染主要来源于近地面污染源;沙尘期间,颗粒物污染主要源自外界沙尘的高空输送,且粗颗粒物污染是此次过程的首要颗粒污染.(3)该模式系统可用于沙尘气溶胶研究的进一步开发与利用.     

北京两次沙尘污染过程中PM2.5浓度变化特征

利用北京市空气质量监测数据和气象资料,对2013年2月28日和3月9日两次沙尘污染过程PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)、PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物,即可吸入颗粒物)浓度及PM2.5浓度/PM10浓度比值的变化特征进行了分析,研究结果表明:(1)沙尘开始影响北京时,PM2.5与PM10浓度表现出反位相变化,PM10浓度在两次沙尘过程中2 h内分别上升50.8%与202.4%,最高达800μg m-3以上;PM2.5浓度分别下降58.3%与50.9%,直至下降至35μg m-3以下,PM2.5有明显改善现象。(2)虽然PM2.5浓度在沙尘到达前有缓升的迹象,但沙尘抵达后,PM2.5浓度持续快速下降,PM2.5浓度/PM10浓度比值由沙尘影响前的0.75以上降至0.25以下。沙尘影响前,PM2.5日均值均超过150μg m-3,北京地区处于重度污染水平。这说明沙尘来临前以人为污染为主,主要由细粒子"贡献",沙尘来临后的空气污染,主要由巨、大粒子的沙尘"贡献"。     

Visibility trends in six megacities in China 1973–2007

The particulate matter pollution has been serious in Chinese megacities due to the rapidly expanding economic and industrial developments, which has significant influences in atmospheric visibility. Visibility is a highly relevant factor indicating the level of atmospheric quality, and is inversely related to the optical extinction coefficient caused by gas and particle phases. In our study, visibility trends for six major megacities (Beijing, Chengdu, Guangzhou, Shanghai, Shenyang, and Xi'an) in China were evaluated during 1973–2007 on the basis of the National Climatic Data Center (NCDC) database using four measurement methods: the days per year of daily visibility < 10 km, the days per year of daily visibility > 19 km, the annual mean visibility, and the dry extinction coefficient. The annual and seasonal change trends of visibility for each city were analyzed by using a linear regression model. The annual mean visibilities for the six cities (Beijing, Chengdu, Guangzhou, Shanghai, Shenyang, and Xi'an) were 10.67, 8.60, 10.76, 8.59, 8.16, and 9.74 km respectively. Shenyang has experienced a significant increasing trend during the entire time series while visibilities for other five sites showed decreasing trends especially since the middle of 1990s. In the southern and midwestern regions (Chengdu, Guangzhou, Shanghai, and Xi'an), visibility was best in summer, whereas in the northern regions (Beijing and Shenyang), visibility was best in spring. Mean visibility in spring was worst at Guangzhou, while for the other five cities visibility in winter was worst, probably because of coal burning during the heating period. The general degradation of visibility in these megacities was probably due to the excess aerosol loading. Consequently, an urgent targeted reduction of aerosol pollution may be needed for the sake of better air quality in Chinese megacities.     

北京夏季空气质量的气象指数预报

该文提出一种参数化预报方法,制作北京及其周边地区夏季空气质量气象条件指数预报。采用2000-2007年7-9月北京市观象台大气成分 (PM₁₀) 逐日观测资料和华北区域气象站网加密地面观测及探空信息,分析北京地区夏季奥运会历史同期与高污染过程 (PM₁₀浓度>150μg/m3) 关系密切的敏感气象要素和变量。引入适应度函数分级方法,计算北京周边不同观测站可能形成污染向北京输送的权重,建立北京夏季空气质量气象条件参数PLAM (parameters linking air-quality and meteorology) 预报模型。PLAM指数给出北京局地污染气象条件的客观定量诊断和预测,并可指示周边地区有利 (或不利) 于污染向北京输送的强度和方位。夏季“静稳型”气象条件参数化PLAM方法为北京奥运气象保障任务实时提供预报产品,分别用PM₁₀及可吸入颗粒物指数 (API) 对2008年7-8月PLAM逐日预报进行检验,相关系数达到0.001显著性水平。     

广州市海珠区有机氯农药污染状况及其土-气交换

通过在冬夏两季对广州市海珠区表层土壤和空气样品中有机氯农药的采样和分析,对有机氯农药残留现状和潜在生态风险进行了研究。结果表明,土壤中六六六类(HCHs)含量水平在2007年冬季和2008年夏季分别为0.57~8.77 ng/g和0.30~14.9 ng/g,平均值分别为2.87 ng/g和3.04 ng/g,都未超过国家土壤环境质量标准的一级自然背景值。冬季和夏季滴滴涕类(DDTs)含量水平分别为3.69~697.7 ng/g和0.88~263.3 ng/g,平均值分别为85.5 ng/g和39.4 ng/g。海珠区部分地点DDTs超过国家土壤环境质量标准的一级自然背景值。DDTs为该区域表层土壤中主要的有机氯农药残留。在研究区域对逸度模型进行了初步应用。