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湖南省臭氧生成敏感性长期时空演变特征识别

环境科学与技术 2024年第2期47卷 165-171页

作者：刘妍妍谢诚丁华杨力杨雷峰湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014 湖南省湘潭生态环境监测中心湖南湘潭411200 生态环境部华南环境科学研究所华南生态环境监测分析中心(南海生态环境监测评价研究中心) 广东广州510655

在中国主要城市区域大气环境中,臭氧(O_(3))污染已经成为首要关切的问题。由于O_(3)的生成与前体物之间呈现复杂的关系(O_(3)生成的敏感性),准确识别O_(3)生成的敏感性对于有效制定前体物减排措施至关重要。该研究针对湖南省日益严峻的O... 详细信息

在中国主要城市区域大气环境中,臭氧(O_(3))污染已经成为首要关切的问题。由于O_(3)的生成与前体物之间呈现复杂的关系(O_(3)生成的敏感性),准确识别O_(3)生成的敏感性对于有效制定前体物减排措施至关重要。该研究针对湖南省日益严峻的O_(3)污染形势,采用常规观测数据(O_(3)、NO_(2))以及温度和挥发性有机物活性(VOCR)之间的关系,从NO_(2)和温度2个角度出发对湖南省O_(3)的生成敏感性进行了详尽的识别和校验。通过分析2015-2021年期间O_(3)的趋势变化规律和原因,深入研究了O_(3)生成敏感性的长期演化特征。结果表明,O_(3)浓度随NO_(2)变化表现出复杂的波动特征,随温度升高呈现整体上升的变化规律。NO_(x)控制区、过渡区和VOCR控制区所处NO_(2)条件为20μg/m~3,所处温度条件为>31、24-31和湖南省东北区域偏VOCR控制区,西南区域偏过渡区。随温度从低至高变化,O_(3)生成从VOCR敏感区向过渡区转变,过渡区向NO_(x)控制区转变。随着时间推移,西南区域O_(3)污染越来越受NO_(x)控制。

关键词：臭氧生成敏感性 VOC活性长期时空演变

Zn-Al共掺杂和形貌调控制备LiMn_(2)O_(4)正极材料及其电化学性能

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精细化工 2024年第6期41卷 1246-1253,1269页

作者：朱琴马姣钱志慧李萌郭昱娇郭俊明云南民族大学化学与环境学院云南省高校绿色化学材料重点实验室云南昆明650500 昆明市生态环境局五华分局生态环境监测站云南昆明650031

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度... 详细信息

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度未改变LiMn_(2)O_(4)的晶体结构,正极材料的结晶性随焙烧温度(<750℃)的升高而增加,650℃及以上时形成了较多包含高暴露(111)晶面、小面积(110)、(100)晶面的截断八面体形貌晶粒,但750℃时正极材料发生部分分解。焙烧温度650℃的样品(LZAMO-650)表现出最佳的电化学性能,在5 C和10 C倍率下,初始放电比容量分别为101.3、99.9 mA·h/g,循环1000圈后容量保持率分别为81.5%、74.3%;LZAMO-650样品极化作用较小,有较好的循环可逆性,具有较低的电荷转移阻抗(R_(ct)=132.14Ω)和较大的锂离子扩散系数(DLi^(+)=3.65×10^(–16)cm^(2)/s)。Zn-Al共掺杂和形貌调控改性LiMn_(2)O_(4)正极材料有效抑制了Jahn-Teller效应,形成的截断八面体颗粒形貌降低了Mn的溶解,同时提供了更多的Li^(+)迁移三维通道,从而改善了材料的电化学性能。

关键词：固相燃烧法尖晶石LiMn_(2)O_(4) Zn-Al共掺形貌调控焙烧温度 Jahn-Teller效应 Mn溶解功能材料

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关中平原春节前后碳质气溶胶分布特征及来源解析

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环境科学 2024年第7期45卷 3881-3892页

作者：周变红李春燕曹磊陈浩李毅辉高飞宝鸡文理学院地理与环境学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室宝鸡721013 陕西省环境监测中心站陕西省环境介质痕量污染物监测预警重点实验室西安710054 渭南市环境保护监测站渭南714000

以2023年春节期间西安、宝鸡、咸阳、渭南和铜川大气PM_(2.5)中的OC和EC为对象,利用反距离加权空间插值法(IDW)、二次有机碳(SOC)估算和潜在源贡献因子分析(PSCF)分析了关中平原碳质气溶胶的时空变化特征及潜在来源.结果表明,在时间分布... 详细信息

以2023年春节期间西安、宝鸡、咸阳、渭南和铜川大气PM_(2.5)中的OC和EC为对象,利用反距离加权空间插值法(IDW)、二次有机碳(SOC)估算和潜在源贡献因子分析(PSCF)分析了关中平原碳质气溶胶的时空变化特征及潜在来源.结果表明,在时间分布上,ρ(OC)表现为:春节后[(18.6±11.0)μg·m^(-3)]>春节期间[(16.2±15.1)μg·m^(-3)]>春节前[(10.0±8.3)μg·m^(-3)],ρ(EC)表现为:春节后[(2.2±1.2)μg·m^(-3)]>春节期间[(1.7±1.5)μg·m^(-3)]>春节前[(1.4±1.1)μg·m^(-3)],OC和EC污染在春节后最严重;在空间分布上,ρ(OC)表现为:咸阳[(21.4±17.3)μg·m^(-3)]>宝鸡[(15.8±12.8)μg·m^(-3)]>西安[(13.6±11.3)μg·m^(-3)]>渭南[(11.6±9.1)μg·m^(-3)]>铜川[(10.0±8.3)μg·m^(-3)],ρ(EC)表现为:咸阳[(2.1±1.4)μg·m^(-3)]>渭南[(1.8±1.4)μg·m^(-3)]>西安[(1.8±1.2)μg·m^(-3)]>铜川[(1.6±1.4)μg·m^(-3)]>宝鸡[(1.2±0.9)μg·m^(-3)],总体上咸阳的PM_(2.5)和碳质气溶胶污染最严重,铜川污染最轻.IDW结果显示:OC和EC浓度的高值中心[ρ(OC)>27.3μg·m^(-3),ρ(EC)>2.9μg·m^(-3)]在平原中部,低值中心[ρ(OC)春节期间(41.1%)>春节前(36.8%).各城市SOC/OC大小和各城市SOC在关中平原的贡献率大小表明,铜川、宝鸡和咸阳受有机碳二次转化影响较大.春节前、春节期间和春节后OC与EC的相关系数(r=0.85、r=0.98和r=0.94)表明二者具有高度的同源性.碳质气溶胶在春节前和春节期间与湿度和风速有一定相关性,春节后与各气象因子呈弱相关;碳质气溶胶总体上与CO和NO2有较强的相关性且在春节后相关性最强,与SO2的相关性在春节期间最强.5个城市碳质气溶胶潜在源区主要集中在本地和周边的甘肃南部、陕北以及陕南地区,春节前还受到来自西北方向长距离输送的影响.

关键词：有机碳(OC) 元素碳(EC) PM_(2.5) SOC估算潜在源贡献因子分析(PSCF)

黔桂地区20年间植被时空变化及其对地理环境的响应

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水土保持研究 2024年

作者：冯达段亚锋李婷婷湖南省测绘科技研究所湖南省长沙生态环境监测中心

[目的]研究黔桂地区植被时空变化及其对地理环境的响应,为区域生态恢复工程效益评估和进一步恢复提供科学参考。[方法]基于NDVI数据,结合植被本底值和变化趋势,将区域植被分为9种状态类型;利用均一化面积指数分析不同状态类型植被对岩... 详细信息

[目的]研究黔桂地区植被时空变化及其对地理环境的响应,为区域生态恢复工程效益评估和进一步恢复提供科学参考。[方法]基于NDVI数据,结合植被本底值和变化趋势,将区域植被分为9种状态类型;利用均一化面积指数分析不同状态类型植被对岩性、地貌、土壤和地形位指数等地理特征的响应。[结果]（1） 2001—2020年NDVI年均值波动增加,平均趋势率为1.8×10-3/a,恢复趋势、退化趋势和稳定状态的植被面积分别占30.8%,9.1%和60.1%;（2）稳定型植被在低、中、高覆盖植被中面积占比逐渐降低,而退化型和恢复型的面积占比均依次增加;（3）纯碳酸盐岩上高覆盖植被均一化面积指数低于均值、低覆盖植被高于均值,而碎屑岩正好相反;（4）植被对红壤和水稻土的响应与本底覆盖度相关;（5）低覆盖稳定型植被在岩溶峡谷区集中分布,峰丛洼地的高覆盖植被优势明显;（6）低覆盖植被与地形位的响应关系明显,中覆盖植被受地形位影响较小。[结论]黔桂地区植被总体呈改善趋势,不同植被状态类型空间分布不均,赤红壤和岩溶峡谷上的植被相对稳定,黄壤区和峰林平原的高覆盖植被单向退化较为明显,高覆盖和低覆盖植被分别集中分布于地形位中值和低值区。

关键词：黔桂地区喀斯特植被状态类型地理环境响应

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基于不同人工神经网络的水质预测方法对比

环境科学 2024年第10期45卷 5761-5767页

作者：肖明君朱逸纯高雯媛曾钰李濠陈硕夫刘萍黄红丽湖南农业大学环境与生态学院长沙410128 湖南省生态环境监测中心长沙410000

利用现有水质数据对未来水质变化进行预测是实现区域规划与流域管理的有效工具.基于2022年4月至2022年5月湘江流域衡阳段水质监测数据,构建了反向传播神经网络(BPNN)与卷积神经网络(CNN)水质指标预测模型,并对高锰酸盐指数的预测结果进... 详细信息

利用现有水质数据对未来水质变化进行预测是实现区域规划与流域管理的有效工具.基于2022年4月至2022年5月湘江流域衡阳段水质监测数据,构建了反向传播神经网络(BPNN)与卷积神经网络(CNN)水质指标预测模型,并对高锰酸盐指数的预测结果进行了比较分析.数据显示,BPNN模型的预测值与真实水质情况基本吻合,但在拟合过程中出现了过拟合现象,利用粒子群算法(PSO)改进BPNN模型的参数选择方式,能够避免这一现象.而CNN模型拥有更复杂的结构、更科学的拟合方法,从而避免了模型在拟合过程中陷入局部极值,同时提高了模型预测结果的准确性.以不同模型的均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)与平均绝对误差(MAE)作为评价参数,与传统的BPNN模型相比,PSO-BPNN模型中测试集的RMSE从0.2782 mg·L^(-1)降低到0.2109 mg·L^(-1),MAE从0.2223 mg·L^(-1)降低到0.1537 mg·L^(-1),R^(2)从0.8640提高到0.9218,PSO-BPNN模型拥有更加稳定的拟合效果.CNN模型测试集的RMSE、MAE和R^(2)分别为0.1220 mg·L^(-1)、0.0927 mg·L^(-1)和0.9705,显示CNN模型预测效果更好.

关键词：湘江流域水质预测机器学习人工神经网络模型性能

“十三五”期间多省交界区域空气质量演变特征分析

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环境监测管理与技术 2024年第4期36卷 23-29页

作者：甘杰刘静唐婉张瑞磊湖南省生态环境监测中心国家环境保护重金属污染监测重点实验室湖南长沙410014 湖南省长沙生态环境监测中心湖南长沙410001 湖南省永州生态环境监测中心湖南永州425000

基于2016-2020年湖南省永州市国、省控环境空气自动监测站点的监测数据,应用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子法及浓度权重轨迹分析等方法探究多省交界典型区域环境空气质量演变特征。结果表明:“十三五”期间,永州市11个区县平均优良天数... 详细信息

基于2016-2020年湖南省永州市国、省控环境空气自动监测站点的监测数据,应用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子法及浓度权重轨迹分析等方法探究多省交界典型区域环境空气质量演变特征。结果表明:“十三五”期间,永州市11个区县平均优良天数比例为93.0%,环境空气质量综合指数范围为2.90~3.46,SO_(2)、PM_(2.5)、PM_(10)浓度下降趋势明显;外来传输主要受东北部长距离和南部短距离输入性污染影响,其中冬半年主要受来自东北和西南两个方向的气团影响,短距离轨迹数占总轨迹数的71.6%,长距离轨迹数占28.4%,重污染天气主要受湖南省长株潭方向、广西和广东省方向的省内、外短距离气团影响较大,贡献率分别为31.8%、31.4%。

关键词：环境空气质量后向气团轨迹多省交界区域永州市

基于620 nm藻蓝蛋白特征吸收峰提取蓝藻水华光谱指数的方法研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1736-1748页

作者：胡月红周丽芸张屹郭晶周芸陈琛李濠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 湖南省地质调查所湖南长沙410116 湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000 益阳市生态环境局大通湖分局湖南益阳413000 湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段... 详细信息

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段(中心波长为620 nm)与相邻波段反射率的夹角,构建出新型蓝藻水华光谱指数-PCAI(Phycocyanin Angle Index),并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取,同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的蓝藻水华提取结果、藻密度实测浓度、藻蓝蛋白反演浓度进行比对,研究PCAI指数法提取蓝藻水华的可行性和适用性。结果表明:①本研究构建的光谱指数PCAI,能够准确表征藻蓝蛋白的生物量和水华程度,以角度的形式表示水华程度,较其他指数更加形象、直观。②从太湖和大通湖水华分布、强度和面积来看,PCAI指数法与PCI指数法的蓝藻水华提取结果基本相当,与NDVI指数法仅部分甚至极少部分结果相当或接近,与MCI指数法较为接近,但其非水华区域MCI值相对较高。③采用PCAI指数法提取蓝藻水华,克服了NDVI指数法对较重水华过饱和、对轻度或轻微水华识别极不灵敏的问题,避免了MCI指数法易受富营养化水体中叶绿素a影响的问题,较PCI指数法更易于判定蓝藻水华程度。④PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最强,因其不受叶绿素a影响在水华定性方面较NDVI、PCI和MCI指数法更具优势。研究显示,PCAI构建原理简单,方法独特,提取蓝藻水华的结果较为可信,可推广使用。

关键词：藻蓝蛋白 Sentinel-3数据蓝藻水华

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福清市龙江流域综合整治工作成效分析及建议

福建轻纺 2024年第10期 14-17,26页

作者：陈小霞魏宏梅福清市环境监测站福建福清350300

龙江是福清市域内最大的河流,孕育出福清文化却也承载了发展带来的流域生态环境问题,它曾被列为福建省12条主要干流污染最严重的河流。通过多年的综合整治,龙江流域水环境质量正逐步改善,2019—2023年龙江干流断面水质达标率由50%逐步... 详细信息

龙江是福清市域内最大的河流,孕育出福清文化却也承载了发展带来的流域生态环境问题,它曾被列为福建省12条主要干流污染最严重的河流。通过多年的综合整治,龙江流域水环境质量正逐步改善,2019—2023年龙江干流断面水质达标率由50%逐步提升至100%。文章对2019—2023年龙江流域水环境状况进行概述,回顾总结了流域水环境综合治理措施和取得的成效,以断面水质达标情况变化,检验流域综合治理成效,同时针对现阶段存在的倪浦桥和海口桥断面未能稳定达标问题进行了分析,并从持续推行全域治水、开展排口分类整治、实施污水提质增效、推进项目建设等方面提出下一阶段整治建议,以期为进一步提升流域水环境质量提供有益参考。

关键词：龙江流域综合整治现状调查水质状况

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影响污染源自动监测数据质量分析与监管对策

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第4期 0060-0063页

作者：田梅芳常德市津市生态环境监测站湖南常德415400

本文针对污染源自动监测数据质量的影响因素进行了分析,并且指出了相互对应的监管解决策略。经过对影响因子的研究和解决策略的提出,能够提升监测数据信息的可行性和精确性,充分保障环境监管的高效性。仅有经过增强数据信息输送和保存... 详细信息

本文针对污染源自动监测数据质量的影响因素进行了分析,并且指出了相互对应的监管解决策略。经过对影响因子的研究和解决策略的提出,能够提升监测数据信息的可行性和精确性,充分保障环境监管的高效性。仅有经过增强数据信息输送和保存的安全管理,才可以充分保障监测数据信息的可以信赖程度和合理性,为环境保护和管理提供准确的数据支持。

关键词：污染源自动监测数据质量影响因素监管对策