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黄河流域甘肃段植被覆盖度变化与驱动因素

农业机械学报 2024年

作者：田云刘俊艳白爽孙建欣郑晓雄孙中平甘肃省生态环境信息中心生态环境部卫星环境应用中心

黄河流域甘肃段作为我国重要水源涵养区和北方防沙带建设区，掌握其植被变化及驱动力对流域生态保护和高质量发展具有重要意义。基于2001-2022年MODIS NDVI数据集，利用像元二分法、变异系数、趋势分析法、Hurst指数和地理探测器，分析... 详细信息

黄河流域甘肃段作为我国重要水源涵养区和北方防沙带建设区，掌握其植被变化及驱动力对流域生态保护和高质量发展具有重要意义。基于2001-2022年MODIS NDVI数据集，利用像元二分法、变异系数、趋势分析法、Hurst指数和地理探测器，分析了近20年来黄河流域甘肃段植被变化趋势及驱动力。结果表明：2001-2022年黄河流域甘肃段FVC在波动中呈上升趋势，植被生长呈现向好的趋势。近20年间黄河流域甘肃段近1/2区域具有相对高-高波动性，主要集中分布在流域北部的黄土高原区，中波动性、相对低-低波动性主要分布在甘南高原区和陇南山地等区域。黄河流域甘肃段大部分地区植被呈现改善趋势，少部分区域表现为退化，未来植被变化将呈现反持续性。驱动力分析表明降水量、植被类型和土壤类型对黄河流域甘肃段植被覆盖起主导作用。

关键词：植被覆盖度植被变化驱动因素 Hurst指数地理探测器

面向污染企业数字孪生体构建的多粒度时空实体建模

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遥感学报 2024年第5期28卷 1364-1373页

作者：崔晓琛田云张健钦赵苗苗马茂鑫胡超男姜会忠北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京102616 甘肃省生态环境部信息中心兰州730030 生态环境部信息中心北京100029 正元地理信息集团股份有限公司科技中心北京101399

污染企业数字孪生体是指与污染企业物理实体完全等价的计算机信息模型,是实现在产污染企业场地管控智能化的基础。目前数字孪生体的构建方法在面对污染企业污染源种类多、源汇关系复杂及溯源难度大的情况时,难以实现对污染企业物理实体... 详细信息

污染企业数字孪生体是指与污染企业物理实体完全等价的计算机信息模型,是实现在产污染企业场地管控智能化的基础。目前数字孪生体的构建方法在面对污染企业污染源种类多、源汇关系复杂及溯源难度大的情况时,难以实现对污染企业物理实体特征数据的完整表达。因此,本文提出一种构建污染企业数字孪生体的多粒度时空实体建模方法,通过对污染企业时空实体相关特征和关系的建模分析,以数据模型的形式实现对污染企业场地实体全面多维的信息描述与刻画。以广州市某橡胶厂为应用案例,进行数据模型的实例验证。结果表明,多粒度时空实体建模能高效组织和表达实体多维度的特征,实现污染企业数字孪生体模型的精准构建,为污染企业数字孪生应用服务提供有效方法和数据模型基础。

关键词：遥感污染企业数字孪生体实体特征数据多粒度时空实体建模数据模型

郑州市O3攻坚期大气VOCs污染特征及来源解析

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环境科学 2024年第10期45卷 5671-5686页

作者：陈斯倪经纬齐一谨纪甜甜王玲玲单晓娜龚山陵河南省生态环境技术中心河南天朗生态科技有限公司河南省生态环境监测和安全中心保定市生态环境局安国市分局中国气象科学研究院

采用GC5000在线气相色谱仪，在郑州市2022年5～9月臭氧（O3）“攻坚期”，对郑州市大气环境中挥发性有机化合物（VOCs）进行监测，分析了O3及其前体物与气象的关系，对比探究O3超标天和非超标天VOCs的污染特征，采取OFP和L·OH不同的VOC... 详细信息

采用GC5000在线气相色谱仪，在郑州市2022年5～9月臭氧（O3）“攻坚期”，对郑州市大气环境中挥发性有机化合物（VOCs）进行监测，分析了O3及其前体物与气象的关系，对比探究O3超标天和非超标天VOCs的污染特征，采取OFP和L·OH不同的VOCs活性评估方法对比分析了关键活性组分和物种，并重点利用比值分析（RA）和正定矩阵因子分解（PMF）受体模型研究了其来源贡献.结果表明，郑州市6月和9月O3污染主要是在高温、低湿、强辐射和风速较小等恶劣气象条件作用下，叠加本地VOCs和NO2浓度的突出，造成O3超标且高值频发.郑州市ρ（VOCs）均值为（68.3±18.4）μg·m-3，其中O3超标天为75.7μg·m-3，高于O3非超标天(13.4μg·m-3),VOCs中OVOCs质量分数最高，为31.6%，其次是卤代烃、烷烃和芳香烃. VOCs中前15物种中主要为丙酮、乙烷、正丁烷、二氯甲烷、丙烷、异戊烷、甲苯、氯甲烷、1,2-二氯乙烷和乙炔等. VOCs日变化显示，早、晚高峰和夜间VOCs浓度突出，需重点关注. OFP和L·OH分别为（130.5±46.4）μg·m-3和（6.5±2.9）s-1,L·OH和OFP中OVOCs和烯烃贡献突出，前15物种中主要为：乙醛、异戊二烯、乙烯、间/对-二甲苯、甲苯、己醛、异戊烷、丙醛、丙烯和反-2-丁烯等，尤其在O3超标天中乙醛、异戊二烯、乙烯和己醛等物种贡献突出.比值分析显示，郑州市5～9月B/T在0.05～5.3之间，均值为1.1±0.6，并且区域VOCs可能受老化气团控制较大，存在远距离传输. PMF模型解析表明，郑州市对VOCs浓度贡献影响较大的污染源是机动车尾气排放源和工业溶剂+二次转化源，贡献率分别为25.6%和25.8%.在O3超标天时段，溶剂涂料使用源、油气挥发源、植物排放源和工业溶剂+二次转化源贡献率依次高于O3非超标天5.4%、4.7%、3.3%和0.7%.研究显示，O3超标天需强化VOCs和NOx污染源的管理，削弱其对O3的生成贡献.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) 羟基消耗速率(L·OH) 比值分析(RA) 正定矩阵因子分解(PMF)模型来源解析 O3“攻坚期”

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黄河流域菏泽段农村生态环境综合评价研究

中国环境监测 2024年

作者：陶美娟高尚赞李伟刘锐肖方刘士华山东省菏泽生态环境监测中心菏泽市生态环境局

为服务黄河流域生态保护,助力乡村生态发展,以黄河流域菏泽段为研究区,选取典型村庄14个,开展农村环境状况和农村生态状况监测,运用综合指数法评价农村生态环境综合状况,并对存在问题进行分析研究。结果表明:黄河流域菏泽段农村环境状... 详细信息

为服务黄河流域生态保护,助力乡村生态发展,以黄河流域菏泽段为研究区,选取典型村庄14个,开展农村环境状况和农村生态状况监测,运用综合指数法评价农村生态环境综合状况,并对存在问题进行分析研究。结果表明:黄河流域菏泽段农村环境状况以“一般”为主,占85.7%。其中,土壤环境污染均为低风险;环境空气质量达标比例92.9%;饮用水源地水质达标比例为21.4%,未达标类型均为地下水型饮用水源地;县域地表水质达标率为26.7%。农村生态状况以“良”为主,占92.9%,少量村庄为“一般”,占7.1%,影响生态状况的主要因素为水网密度指数。农村环境质量综合状况等级均为“一般”,环境轻度污染,影响因素主要为地表水水质、土地胁迫程度和饮用水源地水质。

关键词：黄河流域农村环境环境状况生态状况评价方法

基于减污降碳和水质目标约束下的黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值研究

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环境科学研究 2024年第1期37卷 202-211页

作者：彭定华张辉马雪菲黄河生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心河南郑州450004

为科学合理地提出黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值,实施精准科学治污,持续改善黄河干流兰州段水环境质量,本文以兰州市城区四座有代表性的污水处理厂(西固、七里河安宁、盐场和雁儿湾污水处理厂)为研究对象,统计四座污水处理... 详细信息

为科学合理地提出黄河干流兰州段城区污水处理厂出水排放限值,实施精准科学治污,持续改善黄河干流兰州段水环境质量,本文以兰州市城区四座有代表性的污水处理厂(西固、七里河安宁、盐场和雁儿湾污水处理厂)为研究对象,统计四座污水处理厂主要污染物排放浓度、中水回用率、主要污染物去除率及减排效果,分析四座污水处理厂入河排污对黄河干流兰州段水质的影响,梳理污水处理厂运行阶段的碳排放情况.结果表明:(1)兰州市城区四座污水处理厂中水回用率低,介于0.86%~4.66%之间.(2)四座污水处理厂主要污染物的去除率高于国内污水处理厂主要污染物去除率的平均水平,COD、NH_(3)-N年均减排量分别为114584.1、8234.6 t,减排效果明显.(3)在黄河枯水期上游来水水量小、水质接近或超出GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质目标限值的条件下,叠加区间其他入河排污口的影响,兰州市城区四座污水处理厂均按照设计规模及设计出水水质排污会对下游河段水质造成影响.因此,不能一味地追求出水水质,盲目提标改造,要综合考虑污水处理厂运行过程中的碳排放,在满足受纳水体水质目标前提下,统筹考虑减污降碳.

关键词：污水处理厂排放限值减污降碳水质目标

潮-径相互作用下甬江总氮污染的降解、扩散及分布模拟

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中国环境科学 2024年第1期44卷 344-351页

作者：陈勤思胡松王晓华刘鹏霞刘星高照诠生态环境部太湖流域东海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心上海200125 上海海洋大学海洋生态系统与环境实验室上海201306 浙江省海洋生态环境监测中心浙江舟山316021

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬... 详细信息

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬江入海总氮污染物在2021年丰水期条件下的降解、扩散及分布进行了模拟分析.模拟结果表明,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物是造成2021年夏季宁波市镇海区、北仑区近岸海域海水总氮浓度出现高值的重要因素.在潮汐和甬江径流的共同作用下,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物将在短期内显著影响到宁波市镇海区东部和北部海域海水质量.以2021年夏季为例,考虑降解过程后,模拟结果显示甬江输入的总氮污染物在90d内使宁波市近岸站位海水总氮浓度增加约0.7mg/L.

关键词：非结构有限体积法海洋模式(FVCOM) 示踪物(DYE) 甬江总氮表观降解系数数值模拟

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北京森林群落物种多样性、生物量及关系分析

中国环境科学 2024年第9期44卷 5180-5191页

作者：张蔷李令军陈韵如鹿海峰刘保献赵文慧苏日娜北京市生态环境监测中心北京100048

为了解温带次生林物种多样性、生物量特征及其相关关系,本研究以北京山地森林群落为研究对象,布设151块样地进行实地调查.结果显示:(1)森林群落151块样地中共出现植物399种,隶属于228属91科,菊科、蔷薇科和禾本科等为优势科.(2)森林群... 详细信息

为了解温带次生林物种多样性、生物量特征及其相关关系,本研究以北京山地森林群落为研究对象,布设151块样地进行实地调查.结果显示:(1)森林群落151块样地中共出现植物399种,隶属于228属91科,菊科、蔷薇科和禾本科等为优势科.(2)森林群落垂直结构分层明显,不同层片间物种多样性表现为乔木层最低,灌木层和草本层较高.(3)在9个森林群落类型中,山杨林、核桃楸林、黑桦林和华北落叶松林物种丰富度较高,样地平均物种数在36种以上;其次是白桦林和蒙古栎林;油松林、栓皮栎林和蒙椴林较低,平均物种数在22~29之间.(4)森林群落乔木地表生物量介于3.00~25.00kg/m^(2)之间,平均值为12.73kg/m^(2),针叶林生物量密度高于阔叶林,森林年龄结构以中龄林为主,未来具有较大的碳汇潜力.(5)回归分析显示北京森林物种多样性与生物量呈显著负相关,但是物种多样性对生物量的影响主要是通过与物种特性和环境因素的共同效应起作用,其对生物量的独立解释度非常微弱.由于物种多样性与生物量之间的关系很可能会被非生物因素和生物因素的强烈影响所掩盖,建议未来的研究中应全面考虑环境因素、物种特性及管理措施等方面的综合影响.

关键词：物种多样性生物量温带次生林北京山地植物群落

典型矿冶城市土壤重金属累积驱动因子研究和概率风险评估

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地学前缘 2024年第2期31卷 31-41页

作者：丁祥袁贝杜平刘虎鹏张云慧陈娟生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 泰州市生态环境监测站江苏泰州225300 中国环境科学研究院北京100012

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(P... 详细信息

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型分析土壤重金属的潜在来源,进一步应用冗余分析探索土壤重金属累积的环境驱动因子,借助健康风险评估模型量化土壤重金属的风险水平。I_(geo)结果显示,Cd污染处于中度污染水平,Cu、Pb和Zn污染处于轻度污染水平。依据PMF模型确定研究区域土壤重金属存在4个可能的污染来源,结合相关分析和区域特征,判断污染来源包括铅锌矿采选和冶炼源(Cd和Pb)、自然源与铜矿采选和冶炼的混合源(Cr、Ni、Cu和Pb)、有色金属冶炼排放源(Hg)、金矿采选和冶炼源(As),其中自然源和铜矿采选、冶炼的混合源是最主要的来源(70.10%)。冗余分析进一步明确,阳离子交换量、含水率和企业距离是土壤重金属累积的关键驱动因子。从健康风险评估结果来看,研究区域土壤重金属对儿童存在不可接受的致癌风险(概率为15.21%),对成人的致癌风险以及对儿童和成人的非致癌风险处于可接受风险水平。值得注意的是,As是研究区域主要的致癌因子,致癌风险的95%分位值(1.75×10-4)超过可接受风险阈值1×10-4。上述研究结果可为研究区域土壤重金属的优先管控和污染防治提供数据支撑。

关键词：矿冶城市土壤重金属源解析 PMF模型冗余分析概率风险评估

基于卫星遥感的城市VOCs高值区识别及长时序变化分析

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中国环境科学 2024年

作者：王新辉李金香刘保献姜磊鹿海峰沈秀娥王琴余超北京市生态环境监测中心北京市生态环境局中国科学院空天信息创新研究院

近年来VOCs逐渐成为大气污染防治的重点.受限于地面站数量，VOCs监测网络尚不完善.HCHO通常可作为VOCs的指示物，且卫星能对HCHO进行长期全覆盖的动态监测.因此本文基于卫星数据分析HCHO分布规律，并结合多源数据研究臭氧污染季（5月～... 详细信息

近年来VOCs逐渐成为大气污染防治的重点.受限于地面站数量，VOCs监测网络尚不完善.HCHO通常可作为VOCs的指示物，且卫星能对HCHO进行长期全覆盖的动态监测.因此本文基于卫星数据分析HCHO分布规律，并结合多源数据研究臭氧污染季（5月～9月）北京VOCs高值区识别方法;同时对2005～2023年臭氧污染季VOCs长时序变化趋势进行了讨论.结果表明：北京VOCs浓度在京津冀范围内处于较高水平，其分布受人类活动影响显著，人为源主要影响区的HCHO总量是自然源主要影响区的3.4倍.固定源VOCs高值区多出现在北京城区的北部、中偏东和西南部，其中61%为工艺过程源和工业溶剂使用源，主要分布在五环以外；39%为汽车维修、物流仓储等，主要沿高速路分布.该识别方法为精准监管提供了范围和对象，提升了2023年夏季臭氧污染防治工作效率.从年际变化来看，2005～2018年北京VOCs浓度呈升高趋势，与人类活动增长关系密切，去温度依赖后的HCHO＿C柱浓度升高幅度约26%;2018～2023年呈下降趋势，柱浓度下降幅度约11%，体现了近年VOCs治理成效.

关键词：卫星遥感 HCHO VOCs 高值区识别时空变化特征