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上海市大气降水化学组成特征及物源解析

上海市大气降水化学组成特征及物源解析

作者：艾东升华东师范大学

学位级别：硕士

上海市作为我国的经济、金融、贸易和航运中心,随着城市化进程的加快、人口规模的扩大以及汽车保有量的持续增加,酸雨污染问题日益严峻,为避免酸雨污染问题给城市生态、人口和经济发展带来更大的危害,有关上海市大气降水中有毒有害物质... 详细信息

上海市作为我国的经济、金融、贸易和航运中心,随着城市化进程的加快、人口规模的扩大以及汽车保有量的持续增加,酸雨污染问题日益严峻,为避免酸雨污染问题给城市生态、人口和经济发展带来更大的危害,有关上海市大气降水中有毒有害物质含量变化的监测以及来源解析的研究工作亟待加强和深入。基于此,本文从监测上海市大气降水化学成分含量的季节变化入手,研究上海市大气降水酸化污染的成因及现状,重金属污染特征,可溶性有机碳和总氮含量及湿沉降的季节变化特征,以及降水中7Be和210Pb含量和湿沉降通量的季节变化特征,同时利用相关性分析、主成分分析、海盐示踪法、气团后向轨迹模型以及天然放射性核素7Be和210Pb等方法来示踪上海市大气降水中主要阴、阳离子的来源。通过以上研究,得出以下几点结论：1.上海市大气降水的pH值具有明显的季节变化特征,冬、春季节低,夏、秋季节高,整体pH值偏低,全年pH平均值仅为4.35,低于酸雨发生的标准(pH＜5.6),酸雨污染问题日趋严重。2.雨水中可溶性离子浓度的大小顺序为SO42-> NH4+> Ca2+> N03-> Cl-> Na+>Mg2+>K+>F-;SO42-、N03-、Cl离子年均浓度分别为109.46、44.76和36.23μeq/L, NH4+、Ca2+和Na+离子浓度分别为90.02、87.84和25.71μeq/L;2009年～2010年上海市年均降水中SO42-/NO3-的当量比值为2.45,这说明上海市的酸雨为硫酸和硝酸复合型;1999-2009年上海市降水中SO42-/NO3当量比一直保持下降的趋势,其比值已经从1999年的6.44下降到2009年的2.45,这说明近年来上海市大气NOx污染相对于SO2污染越来越严重;1999-2009年上海市降水中(Ca2++NH4+)/(SO42-+NO3-)当量比值呈现出了先上升后下降的变化趋势,这说明最近几年上海市大气降水酸性污染加剧与城市空气中碱性颗粒物的减少有一定的关系。3.上海市大气降水重金属元素中Al、Zn、Fe、Mn、Pb和Cu的浓度较高,体积加权平均值(VWM)分别为69.75、58.16、38.38、11.57、11.10和4.28μg.L-1,上海市大气降水中Pb和Zn的含量超过了地表Ⅰ类水对重金属含量的限制标准,其他重金属元素均未超标,上海市大气降水中Pb和Zn污染比较严重。4.上海市大气降雨样品中可溶性有机碳(DOC)的含量范围为1.36-12.52mg/L,年平均含量为2.80 mg/L,可溶性总氮的年均含量为3.31 mg/L,硝态氮的年均含量为0.56 mg/L,铵态氮的年均含量为1.07 mg/L,有机氮的年均含量为1.68mg/L,上海市大气降水总氮的年均含量为3.31 mg/L,明显高于地表V类水中对总氮含量规定的水质标准,这说明上海市大气降水中总氮含量严重超标,对上海市饮用水源地的地表水污染作用较大。5.上海市大气降水中7Be浓度的变化范围为0.47-5.99 Bq/L,年体积加权平均浓度为1.46 Bq/L;210Pb浓度的变化范围为0.06-0.90Bq/L,年体积加权平均浓度为0.26 Bq/L;上海市大气降水中7Be和210Pb的浓度具有相同的季节变化特征：冬季和春季的浓度高,夏季的浓度最低,秋季的浓度介于中间;大气降水中7Be年湿沉降通量为1834.24 Bq-m-2·yr-1;大气降水中210Pb年湿沉降通量为295.98Bq·m-2·yr-1;上海市大气降水中7Be和210Pb湿沉降通量分别占大气总沉降通量的89%和62%,而干沉降仅占总沉降通量的11%和38%,7Be主要是通过湿沉降向地表沉降的,210Pb既通过湿沉降向地表沉降,又通过干沉降向地表沉降,湿沉降的贡献大于干沉降;上海市大气降水中7Be和210Pb浓度的比值7Be/210Pb变化范围为2.61-25.77,年平均值为6.72,春季降水中7Be/210Pb的平均比值明显高于另外3个季节,由此可以推断上海市也存在着在春季高层大气向近地表输送富含7Be气团的“春季泄漏”现象。6.上海市大气降水中的Mn、Zn、Sr、Cu、Cd、Ni可能主要来源于土壤尘;Fe、Al和Pb可能主要来自于工业活动的直接排放或者燃煤排放;S042-、NO3-、Ca2+主要为人为源贡献,Mg2+、K+主要为地壳源贡献,Na+、Cl主要为海洋源贡献;西北方向气团来源的降水中N03-、SO42-、NH4+的平均浓度最大,来源于海洋方向的降水气团带来的降水中各种离子浓度明显整体低于大陆来源的降水气团带来的降水中离子的浓度,这说明上海市大气降水中的化学成分不仅受到局地污染源的影响,还受到其西北方向和西南方向大陆上空远距离污染物

关键词：上海市大气降水化学组成物源可溶性有机碳可溶性总氮 7Be 210Pb

师范生廉洁教育的价值归旨、实践取向与基本路径

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教师教育研究 2023年第5期35卷 23-28页

作者：艾东升梁宏亮吴月洁华东师范大学教务处上海200241 华东师范大学教师教育学院上海200241 华东师范大学党委巡察工作办公室上海200241

师范生是教师队伍建设的源头活水。廉洁从教是教师职业道德的内在要求。开展师范生廉洁教育对提高未来教师的职业道德水平和教书育人能力具有重要意义,是师范生养成教育的题中之义,也是新时代廉洁文化建设的必然要求。师范生的廉洁教育... 详细信息

师范生是教师队伍建设的源头活水。廉洁从教是教师职业道德的内在要求。开展师范生廉洁教育对提高未来教师的职业道德水平和教书育人能力具有重要意义,是师范生养成教育的题中之义,也是新时代廉洁文化建设的必然要求。师范生的廉洁教育,要以理想信念强基固本,以先进文化启智润心,以高尚道德砥砺品格,将提高觉悟、完善制度、处分警示统筹推进。可从建好廉洁教育体系,提升师范生廉洁意识;强化廉洁教育实践,促进师范生廉洁意识内化于心、外化于行等方面着手,全面提升师范生的廉洁教育成效。

关键词：师范生廉洁教育价值取向路径

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近2年上海市夏季降水地球化学特征研究

环境科学 2010年第9期31卷 2002-2009页

作者：艾东升郑祥民周立旻张国玉任少芳王永杰周鸿华东师范大学资源与环境科学学院地理信息科学教育部重点实验室上海200062

在连续监测采样分析基础上运用相关性分析、主成分分析、海盐示踪法和HYSPLIT模型,分析了上海市2008年和2009年夏季降水主要成分的化学特征、来源及酸性降水的成因.近2年夏季降水中,pH平均值分别为4.72和4.68,酸雨频率分别为53.30%和63.... 详细信息

在连续监测采样分析基础上运用相关性分析、主成分分析、海盐示踪法和HYSPLIT模型,分析了上海市2008年和2009年夏季降水主要成分的化学特征、来源及酸性降水的成因.近2年夏季降水中,pH平均值分别为4.72和4.68,酸雨频率分别为53.30%和63.30%;离子浓度的大小顺序为SO24->NH 4+>NO 3->Cl->Ca2+>Na+>Mg2+>K+,其中SO42-、NH 4+、NO 3-等二次组分在降水中占有较高比例,三者之和分别占降水中离子总量的55.01%和65.97%,表明上海市大气环境中二次污染比较突出;SO42-/NO 3-的当量比分别为3.19和2.13,表明该市夏季酸性降水类型为硫酸和硝酸复合型;可溶性有机碳(DOC)含量变化范围为1.36～10.69 mg/L,平均含量为2.44 mg/L;NH 4+同SO24-(r=0.81)、NO 3-(r=0.58)的相关性分别大于Ca2+同SO24-(r=0.72)、NO 3-(r=0.57)的相关性,且NH 4+/Ca2+的当量比分别为1.31和2.49,说明NH 4+对夏季降水酸性的中和作用大于Ca2+;夏季降水中,SO42-、NH 4+、NO 3-、K+、Ca2+主要是陆源物质输入,Mg2+、Cl-两者海、陆源物质都有贡献且陆源贡献大于海源.后向轨迹分析表明上海市夏季酸性降水不仅与局地污染源有关,还与来自其西南方向的远距离污染物质输入有关.

关键词：降水化学特征酸雨来源后向轨迹上海

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基于运动目标检测的润滑油膜可视化监测

计算机仿真 2018年第12期35卷 425-429页

作者：薛倩艾东升孙钦升马敏中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

针对油气润滑过程中由于油膜厚度太大浪费润滑油和油膜厚度太小导致机械欠润滑的问题。提出利用电容层析成像(ECT)技术首先在线重建油气润滑管道截面图,然后利用帧间差分获得油气界面的大致轮廓,接着对帧间差分所得的目标轮廓进行曲线拟... 详细信息

针对油气润滑过程中由于油膜厚度太大浪费润滑油和油膜厚度太小导致机械欠润滑的问题。提出利用电容层析成像(ECT)技术首先在线重建油气润滑管道截面图,然后利用帧间差分获得油气界面的大致轮廓,接着对帧间差分所得的目标轮廓进行曲线拟合,从而获得油膜边界图像并显示在重建图像上的方法。在油气润滑实验装置上进行油膜监测实验,利用8电极ECT系统重建滑油管道的截面图,成像结果表明,运动目标检测方法可较准确显示出重建图像上的油气界面。

关键词：气液两相流电容层析成像运动目标检测图像重建

试行高校联合野外实践教学探索地理学人才培养新模式

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中国大学教学 2013年第5期 86-88页

作者：郑祥民周立旻王辉任少芳艾东升陈诗吉华东师范大学资源与环境科学学院常务不详

野外实践教学是高校地理学人才培养的重要环节。针对目前高校地理学野外实践教学中存在的问题,2009-2012年多所高校共同组织了4届全国地理学理科基地跨区域联合实习。本文分别从选取代表性的精品实习路线、组建经验丰富的实习指导教学... 详细信息

野外实践教学是高校地理学人才培养的重要环节。针对目前高校地理学野外实践教学中存在的问题,2009-2012年多所高校共同组织了4届全国地理学理科基地跨区域联合实习。本文分别从选取代表性的精品实习路线、组建经验丰富的实习指导教学团队、编写系统科学的实习指导教材、创新组织管理模式和后勤保障模式等方面对其进行了介绍,以期推动地理学野外实践教学模式改革创新,并为高校其他学科实践教学改革提供借鉴和启示。

关键词：地理学理科基地联合实习实践教学模式

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双转塔车床控制系统改进

机械工人（冷加工） 1997年第8期 24-25页

作者：陈健逯占文艾东升哈尔滨商业机械总厂 150001 哈尔滨汽车齿轮厂 150000

CB3232程控双转塔车床采用电气控制、液压驱动、机械传动、插孔预选工作程序指令,全机可半自动工作循环。该机床主要由床头箱,转塔刀架,后刀架,液压传动等部分组成。 1.原控制系统中存在的不足 CB3232车床采用基本逻辑型顺序控制,利用... 详细信息

CB3232程控双转塔车床采用电气控制、液压驱动、机械传动、插孔预选工作程序指令,全机可半自动工作循环。该机床主要由床头箱,转塔刀架,后刀架,液压传动等部分组成。 1.原控制系统中存在的不足 CB3232车床采用基本逻辑型顺序控制,利用二极管矩阵可以灵活改变程序。它有以下缺点。 (1)所有执行电器都必须同时接在同一电源上,而且每个电器的通电与不通电是依靠触点的逻辑组合或二极管矩阵的逻辑组合来实现。因此,编制程序和电气控制线路一样,必须要考虑复杂的联锁关系。这样,给编程带来一定困难,也使控制线路更加复杂化。

关键词：数控车床双转塔车床控制系统

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不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量的影响

海洋地质与第四纪地质 2014年第3期34卷 185-194页

作者：任少芳郑祥民艾东升周立旻王晓勇华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学教务处上海200241 南京大学地理与海洋科学学院南京210093

采用7种前处理方法对南京泰山新村下蜀黄土剖面30个样品进行了粒度分析,以探讨不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量结果的影响。结果表明:(1)方法A(未做任何前处理)和方法D(加盐酸处理)的粒度频率分布曲线都呈单峰分布特征,而其他5种前处... 详细信息

采用7种前处理方法对南京泰山新村下蜀黄土剖面30个样品进行了粒度分析,以探讨不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量结果的影响。结果表明:(1)方法A(未做任何前处理)和方法D(加盐酸处理)的粒度频率分布曲线都呈单峰分布特征,而其他5种前处理方法处理后的粒度频率分布曲线都呈双峰分布特征,而且在双峰曲线的细粒端还存在一个很小的超细粒组分。(2)下蜀黄土中含有一定含量的有机质,尤其是古土壤层中的有机质含量更高,会明显影响粒度测量的结果。因而,下蜀黄土在进行粒度测量前处理时,需要加双氧水去除有机质。(3)下蜀黄土因处于湿热环境,淋溶作用强烈,碳酸盐含量极低,因而粒度测量时无需加盐酸去除碳酸盐。盐酸可能会与矿物发生反应,过剩的盐酸使溶液呈现较强的酸性促使土壤颗粒凝聚,使得所测粒径偏粗,而且使<2μm的超细粒组分含量减少。因此,综合理论和经验分析,推荐了一种较好的进行下蜀黄土粒度测量的前处理方法 G,即先使用双氧水去除有机质,静置一夜,再使用(NaPO3)6分散剂,然后用超声波清洗机振荡后上机测试。

关键词：下蜀黄土前处理方法粒度测量南京泰山新村

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渠首工程水文分析计算对工程规模的影响

黑龙江水利科技 2002年第4期30卷 94-95页

作者：强晓英艾东升曲歌今萝北县水务局黑龙江萝北154200 凤翔水利站

水文分析是水利工程设计的关键环节 ,如处理不当 ,不仅加大工程规模 ,而且还将影响工程效益的正常发挥 ,缩短工程使用寿命 ,萝北县鸭蛋河渠首工程的各单位工程 ,溢流坝、泄洪闸及管理房等各部位结构尺寸及断面型式 ,设计合理。

关键词：渠道工程水文分析工程规模设计影响

基于光释光测年的东海嵊山岛风尘黄土环境敏感粒度组分研究

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第四纪研究 2018年第3期38卷 646-658页

作者：任少芳郑祥民周立旻吕红华艾东升玄晓娜曹宏伟吴超赵庆华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室、地理科学学院上海200241 华东师范大学教学处上海200241 华东师范大学学校办公室上海200241

以东海岛屿嵊山岛约2.75m厚的风尘黄土剖面为研究对象,基于光释光测年建立的时间标尺,通过沉积粒度和环境磁学等分析,与黄土高原典型黄土以及东部下蜀黄土进行对比,探讨该地区晚更新世古气候特征.光释光测年结果显示,嵊山岛黄土沉积始于... 详细信息

以东海岛屿嵊山岛约2.75m厚的风尘黄土剖面为研究对象,基于光释光测年建立的时间标尺,通过沉积粒度和环境磁学等分析,与黄土高原典型黄土以及东部下蜀黄土进行对比,探讨该地区晚更新世古气候特征.光释光测年结果显示,嵊山岛黄土沉积始于约51 ka,对应于末次冰期.黄土沉积粒度参数和磁学参数分析结果显示,与西北黄土相比,嵊山岛黄土的频率分布曲线呈“三峰分布”,磁化率值偏大,波动幅度也较大.进一步运用粒级-标准偏差法提取环境敏感粒级组分,即细颗粒组分（＜23μm）和粗颗粒组分（＞23 μm）,分别代表该地区两种主要的粉尘搬运与沉积风力系统,可用于指示黄土沉积的阶段性特征.黄土粗细粒级环境敏感组分及环境磁学的变化揭示约49～ 35 ka期间研究区逐渐干旱化的气候历史,记录了末次冰期以来该地区古气候环境的演变过程.

关键词：光释光测年嵊山岛风尘黄土环境敏感粒度组分