2013年1月华北平原重霾成因模拟分析

2013年1月华北平原出现了罕见的重污染天气过程,并引发连续多天大范围重霾现象。利用中华人民共和国环境保护部公布的空气污染指数日值数据和气象常规观测数据,结合区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ的模拟结果,对1月10~15日污染过程的气象要素和关键气溶胶物种时空分布特征进行了详细分析,并对灰霾成因进行了探讨。结果表明,受本次污染过程影响的区域主要分布在北京-天津-唐山、河北省中南部和山东省大部。这些地区细颗粒物(即PM2.5)日均质量浓度超过120μg m–3,且基本被灰霾覆盖,日均能见度在5~8 km之间。其中在北京、天津、石家庄和济南市及周边地区细颗粒物日均质量浓度可达250~300μg m–3,部分市区可超过300μg m–3,而日均能见度则可下降至3 km以下,形成重度灰霾。此外,对气象场的分析显示,本次污染过程期间华北平原大部分地区水平风速较多年平均值偏小约20%,且有明显逆温层覆盖,北京-天津-唐山、河北省南部和山东省北部的相对湿度则较多年平均值偏高达10%~40%。这样的气象条件不仅造成污染物易于堆积,而且有利于吸湿性粒子消光效应的快速增长,使能见度明显下降,是引发灰霾的重要因素之一。在北京地区引发灰霾的主要气溶胶物种为硫酸盐、硝酸盐和铵盐,这3种无机盐对近地面的消光贡献比率达到50%以上。其中硝酸盐的消光贡献比率最高,可达总体效应的1/4,表明在这次污染过程中除相关工业源排放外,交通源排放也是北京地区主要的污染源之一。     

河北宁晋泊地区2600年来古气候变化研究

今年宁晋泊南王庄剖面的孢粉,粘土矿物,粒度等数据和Ｐｏｒｔｅｒ等的粒度年龄模型建立时间标尺,划分出２６００年来的气候冷暖变化阶段。基本特征如下：孢粉Ⅰ带,大约２００ａＢＰ－６３０ａＢＰ,气候冷干;Ⅱ带,大约６３０ａＢＰ－１０１０ａＢＰ,气候温暖,上部偏干,下部潮湿;Ⅲ带,大约１０１０ａＢＰ－１１６５ａＢＰ,气候稍冷较湿;Ⅳ大约１１６５ａＢＰ－１３５０ａＢＰ,气候温暖潮湿;Ⅴ带,大约１３５０ａＢＰ－     

一种平原区径流计算的方法研究

平原区的水文计算在当前生态重建环境中具有重要意义.利用仿雨试验,研究地面坡度小于 3‰的平原区降雨产流的特征,稳定降雨条件下径流系数的变化规律,提出了"最大径流系数法"对平原降雨产流的计算原理,对非稳定及天然条件下的暴雨过程进行了径流计算.结果表明:(1)对仿雨实验变雨强径流计算,计算值与实测值比较相对误差平均为 6.43%;(2)对天然降雨过程的径流计算,计算实例结果误差为 5.9%和 10.9%.     

鲁北平原南部QK4钻孔岩心特征及第四纪地层划分

第四纪地层格架的建立对区域地层对比及古地理环境演化研究具有重要意义,区域上晚更新世以来的地层已被广泛研究,但对完整的第四纪地层格架研究不足。为此,对鲁北平原QK4钻孔(深度285.98 m)进行了古地磁、AMS 14C、OSL、测井、岩石地层等研究。在系统的古地磁采集(398件)、处理和测试的基础上,认为岩心记录了布容正极性时(Brunhes)、松山负极性时(Matuyama)、高斯正极性时(Gauss)及其中的部分极性亚时。在磁性年代框架的基础上,结合AMS 14C、OSL、测井及岩石地层特征,对钻孔揭露的第四纪地层进行了划分,确定了全新统、上更新统、中更新统、下更新统的底界分别位于4.11、23.49、118.70、147.35 m,钻孔揭露的地层从上向下依次为新生界黑土湖组、大站组、平原组和明化镇组。研究结果建立了鲁北平原南部第四纪地层格架,为该区第四纪地层划分对比、古地理环境演化等提供了可靠的岩石学、年代学、古地磁学证据。     

松辽平原黑土流失的遥感监测方法研究

从遥感技术的特点出发，分析松辽平原黑土区的黑土遥感信息特征，提出从本质特征、关联信息出发研究松辽平原黑土区水土流失遥感监测的方法，并在黑土区进行实验性研究及应用：从监测方法在松辽平原黑土流失研究中的应用效果与对比分析看，它们具有良好的操作性和互补性。     

松嫩平原东部典型黑土剖面孢粉组合、时代及其对古气候的指示

自然黑土区是环境演化和气候变化的重要地质记录。研究黑土区形成的时代及古气候环境演变, 清楚黑土的形成机制, 对黑土资源的可持续利用、保护东北大粮仓具有重要的意义。在松嫩平原东部海伦地区典型黑土剖面中采集15件孢粉样品进行孢粉学研究, 并对相同层位土壤样品中总有机碳进行了AMS14C测年。系统的分析、鉴定和研究表明, 典型黑土剖面自下而上可划分为2个孢粉组合, 下部孢粉组合以Echinate Asteraceae-Artemisia-Boraginaceae-Pinus为代表, 上部孢粉组合以Pinus-Amaranthaceae-Artemisia为代表。通过AMS14C测年认为, 松嫩平原东部海伦地区典型黑土为中全新世及晚全新世早期的产物。综合元素地球化学、古植物、孢粉分析表明, 松嫩平原东部典型黑土主要形成于中全新世7400 a B.P.以来的大暖期, 形成于松嫩平原温暖半湿润的气候环境, 植被为以草本灌木为主的草原植被。     

松辽平原典型黑土区有机质的变化及影响因素分析

根据2003~2008年松辽平原中南部地区多目标区域地球化学调查成果,研究了典型黑土区有机质的分布特征,提出了绥化-哈尔滨-四平一线典型黑土区有机质含量具有纬度地带性分布特点,有机质由北向南逐渐降低.分析了土壤有机质的影响因素,认为土壤的成土母质和土壤质地是决定有机质含量的重要基础,湖相沉积物和土壤质地细腻,黏粒成分多,有机质含量高.气温和降水等气候条件是影响土壤有机质的主要因素,低温湿润气候条件有利于有机质积累.耕地开垦时间长、作物连作和化肥使用等人为因素降低了有机质含量.     

The impact of energy-intensive industries on air quality in China’s industrial agglomerations

Understanding the driving forces of regional air pollution and its mechanism has gained much attention in academic research,which can provide scientific policy-making basis for economy-environment sustainability in China.Being an important energy and industrial base,the North China Plain region has been experiencing severe air pollution.Therefore,understanding the relationship between industrialization and air quality in this region is of great importance for air quality improvement.In this study,the average annual concentrations of SO2,NO2 and PM10 in 47 sample cities at and above the prefecture level in the North China Plain region from 2007 to 2016 were used to illustrate the spatiotemporal characteristics of air pollution within this region.Furthermore,panel data model,panel vector autoregression model,and impulse response function were used to explore the correlation and driving mechanism between energy-intensive industries and regional air quality.The results show that:first,overall air quality improved in the study area between 2007 and 2016,with a significant greater fall in concentration of SO2 than that of NO2 and PM10;second,provincial border areas suffered from severe air pollution and showed an apparent spatial agglomeration trend of pollution;and third,the test results from different models all proved that energy-intensive industries such as the chemical,non-metallic mineral production,electric and thermal power production and supply industries,had a significant positive correlation with concentrations of air pollutants,and indicated an obvious short-term impulse response effect.It concludes that upgradation of industrial structure,especially that of energy-intensive industries,plays a very important role in the improvement of regional air quality,which is recommended to be put in top priority for authorities.Therefore,policies as increasing investments in technological innovation in energy-intensive industries,deepening cooperation in environmental governance between different provinces and cities,and strengthening supervision and entry restrictions are suggested.     

三江平原沼泽湿地开垦及恢复对土壤硫酸盐还原菌数量分布的影响

对三江平原草甸沼泽土壤不同土地利用方式,小叶章（Calamagrostis angustifolia）草甸、旱田和退耕地的土壤硫酸盐还原菌（SRB）数量及土壤pH、氧化还原电位（Eh）进行测定分析。结果表明,3种土地利用方式土壤硫酸盐还原菌数量（QSRB）均为10—30cm深度土壤高于0～10cm深度,且相同深度水平下,QSRB旱田〉QSR退耕地〉QSRB小叶章草甸;草甸沼泽土土壤pH、Eh随着湿地开垦及恢复过程,均呈先升高,再降低的趋势,均与土壤硫酸盐还原菌数量存在线性关系;土壤硫酸盐还原菌数量表现出明显的季节变化,春季硫酸盐还原菌数量最低,而秋季达到最高。