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西北太平洋台风路径对汕头市秋季臭氧污染影响研究

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中国环境科学 2024年

作者：张宇烽杨俊俊陈婷婷万涛蔡璜张丽莉王伯光张成亮广东省汕头生态环境监测中心站暨南大学环境与气候研究院

本研究利用2015-2022年西北太平洋热带气旋资料、汕头市国控站点污染物和气象数据、从美国国家环境预报中心（NCEP）获取的全球资料同化系统（GDAS）数据，分析了西北太平洋台风特征及其对汕头市秋季臭氧污染的影响。结果表明：（1）201... 详细信息

本研究利用2015-2022年西北太平洋热带气旋资料、汕头市国控站点污染物和气象数据、从美国国家环境预报中心（NCEP）获取的全球资料同化系统（GDAS）数据，分析了西北太平洋台风特征及其对汕头市秋季臭氧污染的影响。结果表明：（1）2015-2022年西北太平洋共发生234次台风，夏季台风数量最多，为106次，秋季次之，春冬季较少。（2）利用K均值聚类方法将台风分为W型（西行登陆缅甸老挝型）、L型（西北而上登陆我国型）、C型（我国南海、东海周边消亡型）、ET型（生成后先西北后东北转向型）四类。（3）C、ET型台风期间臭氧浓度最高，气象方面均表现为气温上升，相对湿度下降，太阳辐射增强，且均为静风或小风状态，利于臭氧生成和累积；L型台风期间臭氧浓度显著低于其他类型天，为清洁天，气象方面表现为气温上升、相对湿度升高、太阳辐射偏低，且风速较大，利于臭氧扩散稀释。（4）4类台风污染期间臭氧浓度峰值均出现在15：00-17：00，臭氧区域传输贡献显著，72h气团主要来自东北陆上，O3潜在源区主要为汕尾、惠州、浙江省和福建省。（5）典型台风案例分析结果表明，台风影响时段相比非台风影响时段有着更好的臭氧光化学生成条件（高温度、低相对湿度、强辐射）和更差的扩散条件，台风“梅花”期间污染的区域传输作用显著，臭氧浓度会出现“峰值滞后”现象，我国产生了一条从安徽至江西、粤东的污染传输通道。过程分析结果表明，台风影响时段臭氧源贡献以化学过程为主（41.2%），水平传输（30.3%）和垂直传输（28.4%）次之。

关键词：台风臭氧污染汕头市气象要素

基于深度学习的地下水水质预测方法研究——以大湾区（广州）地下水多层监测基地氨氮为例

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中国环境监测 2024年

作者：戴蔓胡丹心李名升葛楹张蕖黄霞广东省广州生态环境监测中心站中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室

地下水水质预测可以准确反映水质未来的变化趋势，是地下水污染防治中的重要环节。为提高地下水自动监测的水质预测精度，以大湾区（广州）地下水多层监测基地2022年监测的3层地下水氨氮结果为例，通过数据预处理后，构建集成经验模态... 详细信息

地下水水质预测可以准确反映水质未来的变化趋势，是地下水污染防治中的重要环节。为提高地下水自动监测的水质预测精度，以大湾区（广州）地下水多层监测基地2022年监测的3层地下水氨氮结果为例，通过数据预处理后，构建集成经验模态分解（EEMD）与深度学习技术（RNN、LSTM及GRU）相结合的复合深度学习模型。开展传统机器学习模型与不同深度学习模型在水质预测效果的对比分析，并探讨了深度学习模型多步长预测的预测效果。研究结果表明：①与单一深度学习模型相比，结合EEMD分解的复合深度学习模型解决了预测滞后性问题，具有更高的预测精度和拟合度。②复合深度学习模型拟合度高于4种传统机器学习模型，仅MLR与RF预测拟合度与单一深度学习预测拟合度接近。③多步长的预测结果表明，复合深度学习模型可以准确地预测地下水水质3 d内的变化趋势。复合深度学习模型展现出更好的预测性能和泛化能力，可为地下水水质预测提供支撑。

关键词：地下水水质预测集成经验模态分解深度学习

北京市平原区浅层地下水水化学特征及成因分析

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环境科学 2024年

作者：王世玉马召辉常淼陈圆圆席玥陈吉吉崔迪陶蕾荆红卫鹿海峰沈秀娥刘保献北京市生态环境监测中心

地下水是缓解全球性缺水的重要资源，了解其水化学特征及成因机制对地下水的管理有重要意义。采集北京市平原区210眼浅层地下水监测井样品，利用统计分析、Piper三线图、空间插值法、Pearson相关性分析和离子比值法，研究北京市平原区... 详细信息

地下水是缓解全球性缺水的重要资源，了解其水化学特征及成因机制对地下水的管理有重要意义。采集北京市平原区210眼浅层地下水监测井样品，利用统计分析、Piper三线图、空间插值法、Pearson相关性分析和离子比值法，研究北京市平原区地下水的水化学特征、空间分布以及形成原因。结果表明：① 平原区6个地下水系水化学类型主要以HCO3·Ca型为主，永定河冲洪积扇下游部分点位水化学类型为HCO3-Na·Ca型。地下水中各化学组分空间变异系数均较大，有一定空间分布差异性；②地下水中Fe与Mn具有极强的显著正相关关系，空间分布也具有相似性，高浓度均分布在潮白河下游通州区域，主要是由该区域薄粘土层和砂交替的水文地质结构所致。地下水中Fe和Mn主要来源于地层中铁锰氧化物的溶解。高浓度F－主要分布在温榆河冲洪积扇及通州区域，与地下水流汇集及第四系通州多层黏性土和砂层交替结构有关。SO42-和NO3-也具有相似的空间布局，高浓度均分布在永定河冲洪积扇上游，可能与历史上渗井和坑的排污方式有关。③ 6个地下水系统水化学类型主要受碳酸岩和硫酸岩溶解控制，永定河冲洪积扇下游部分点位还一定程度上受硅酸岩矿物溶解影响。离子比例法显示潮白河冲洪积扇地下水水化学组分主要来源于方解石溶解；而温榆河和永定河冲洪积扇主要来源于白云石溶解；其他地下水系统水化学组分受方解石和白云石这两种碳酸岩矿物溶解影响。除此之外，研究区SO42-+C1-毫克当量浓度随NO3-毫克当量浓度的增加而增大，证实人为因素对地下水水化学组分的影响。研究结果将为北京市平原区地下水评价与管理提供数据支撑。

关键词：北京市平原区地下水水化学组分空间分布相关性分析成因分析

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基于机器学习的深圳大气颗粒物消光来源识别

中国环境科学 2024年第6期44卷 2977-2984页

作者：李仕平彭杏姚沛廷林晓玉云龙黄晓锋何凌燕广东省深圳生态环境监测中心站广东深圳518049 北京大学深圳研究生院环境与能源学院大气观测超级站实验室广东深圳518055

利用浊度计于2021年11月~2021年12月在深圳市开展颗粒物光散射在线观测,并同步利用相关在线仪器开展PM_(2.5)及其化学组分观测,结合受体模型和可解释性机器学习模型探究深圳市秋冬季颗粒物散射的主要来源.结果显示,深圳市颗粒物525nm散... 详细信息

利用浊度计于2021年11月~2021年12月在深圳市开展颗粒物光散射在线观测,并同步利用相关在线仪器开展PM_(2.5)及其化学组分观测,结合受体模型和可解释性机器学习模型探究深圳市秋冬季颗粒物散射的主要来源.结果显示,深圳市颗粒物525nm散射系数在观测期间平均值为119.61/Mm.相关性分析表明,颗粒物散射系数与相对湿度相关性低,与PM_(2.5)相关性高(R^(2)>0.8),其中,与PM_(2.5)中NH4+、NO_(3)-、m/z 44、OM、SO_(4)^(2-)、黑碳的相关性在0.55~0.83,表明PM_(2.5)中二次组分及黑碳是影响深圳市颗粒物散射的重要因素.基于相对湿度和受体模型识别的污染源,利用XGBoost模型建立了颗粒物散射系数预测模型并利用SHAP模型识别其主要来源,研究表明二次硝酸盐、二次硫酸盐、机动车排放和二次有机气溶胶是影响深圳市颗粒物散射系数的主要源类,燃煤和相对湿度也有一定贡献,生物质燃烧、船舶排放、工业排放、扬尘和建筑尘的影响小.

关键词： PM_(2.5) 散射系数来源解析 PMF模型机器学习

北京山地森林群落物种多样性、生物量及其关系分析

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中国环境科学 2024年

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

物种多样性与生态系统功能的关系是生态学研究的关键问题之一，生物量是生态系统功能的重要表现形式。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... 详细信息

物种多样性与生态系统功能的关系是生态学研究的关键问题之一，生物量是生态系统功能的重要表现形式。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3.00-25.00 kg/m2之间，平均值为12.73 kg/m2，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与物种特性和环境因素的共同效应，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

深圳市2015~2021年雨源型河流水质时空变化及其对降雨的响应

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环境科学 2024年第2期45卷 780-791页

作者：韦必颖成建梅苏晓煜程天舜中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078 广东省深圳生态环境监测中心站深圳518049 广东省深圳市水务规划设计院深圳518001

雨源型城市河流水容量偏小,缺乏动态补充水源,易受污染.基于深圳市2015~2021年全市(不含深汕)9大流域的21个水质指标数据和逐日降雨数据,利用单因子指数评价、综合污染指数、层次聚类分析和Pearson相关分析等方法,研究深圳市河流水质时... 详细信息

雨源型城市河流水容量偏小,缺乏动态补充水源,易受污染.基于深圳市2015~2021年全市(不含深汕)9大流域的21个水质指标数据和逐日降雨数据,利用单因子指数评价、综合污染指数、层次聚类分析和Pearson相关分析等方法,研究深圳市河流水质时空分布特征及特征污染物对降雨的响应关系.结果表明:①2015年全区大部分断面水质都是劣Ⅴ类水,2018年10月后河流水质总体得到大幅度改善,与2018年深圳市开展治水专项活动背景一致,到2021年约62%的断面水质达Ⅰ~Ⅲ类水标准;②深圳市(不含深汕)西部人口稠密地区的水质污染较东部更严重,河口和支流下游水质污染较上游更严重;③深圳市坪山河、龙岗河、茅洲河和深圳河的水质受降雨的影响显著;④深圳市河流的主要特征污染指标是DO、COD、BOD5、NH_(4)^(+)-N、TP、高锰酸盐指数、石油类和阴离子表面活性剂;对于坪山河和龙岗河,降雨使TP和NH_(4)^(+)-N指标浓度升高;对于茅洲河,降雨使TP和COD指标浓度升高;对于深圳河,降雨使COD、TP和NH_(4)^(+)-N指标浓度升高.以上结果能够揭示深圳市雨源型河流水质时空变化情况及其对降雨事件引发的非点源污染的响应关系,为深圳市打造更高品质水环境提供科学参考.

关键词：水质评价雨源型河流降雨时空分布深圳市

基于IASI的京津冀及周边NH分布特征及因素分析

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中国环境科学 2024年

作者：宋小可姜磊鹿海峰沈秀娥王新辉孙爽李磊李金香北京市生态环境监测中心

基于红外大气探测干涉仪（IASI）卫星遥感数据，进行协方差插值，统计并估算京津冀及周边地区大气环境中的年度内大气氨日均排放强度(YNH3)、季度内大气氨日均排放强度(QNH3)、月度内大气氨日均排放强度(MNH3)及大气氨总量(TNH3)，分析2... 详细信息

基于红外大气探测干涉仪（IASI）卫星遥感数据，进行协方差插值，统计并估算京津冀及周边地区大气环境中的年度内大气氨日均排放强度(YNH3)、季度内大气氨日均排放强度(QNH3)、月度内大气氨日均排放强度(MNH3)及大气氨总量(TNH3)，分析2014-2022年研究区大气氨的空间分布特征及时间变化规律，并探究大气氨排放的影响因素.结果表明:2014-2022年，研究区的大气氨日均排放强度为7.99 kg·km-2，区域中部是YNH3高值区，5个低柱浓度低增长率耦合型城市主要分布在冀北和豫南，8个低柱浓度高增长率耦合型城市分布在豫西南、冀中和胶东半岛，19个高柱浓度低增长率和16个高柱浓度高增长率耦合型城市分布在区域中部和环渤海一带. 2014-2022年，YNH3和TNH3均呈增长趋势，研究区的YNH3从5.89 kg·km-2增长到9.20 kg·km-2，复合年均增长率为5.73%，TNH3从1169 kt增长到1825 kt;分季度来看，QNH3呈周期性变化特征（倒“V”型），夏季是QNH3峰值季;分月度来看，MNH3呈一低一高双峰型，7月是MNH3峰值月.TNH3与耕地和人口的相关性高，且空间分布高度一致，表明农业和人口是氨排放的重要影响因素.夏季QNH3峰值主要受挥发相关的排放源影响，冬季QNH3峰值主要受燃烧相关的排放源影响，随机森林分析结果表明农业源和生活源是最显著的氨减排因子.

关键词： NH IASI 时空特征影响因素

梯级电站作用下北江河流秋季藻类水华特征及关键因子分析

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环境污染与防治 2024年第4期46卷 559-563页

作者：黄成吴剑丁炜炜周丽珍严伟君吴淇钰黄亮张奇广东省韶关生态环境监测中心站广东韶关512026

为探究梯级电站作用下北江河流藻类水华的关键因子,采集了北江非水华和水华期间水质监测数据,通过相关性和冗余分析探讨北江藻类水华暴发与影响因子之间的关系。结果表明,北江水华正相关影响因子为水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数和总磷... 详细信息

为探究梯级电站作用下北江河流藻类水华的关键因子,采集了北江非水华和水华期间水质监测数据,通过相关性和冗余分析探讨北江藻类水华暴发与影响因子之间的关系。结果表明,北江水华正相关影响因子为水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数和总磷,负相关影响因子为总氮、氨氮和流速及流量。在营养盐满足条件的情况下,秋季水温上升,梯级电站作用下水体流动慢,水体分层明显,导致具备悬浮能力的微囊藻处于有利的理化环境,成为绝对优势种,并大量聚集从而发生蓝藻水华。

关键词：梯级电站藻类水华氮磷比水动力条件

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GPMAS测定土壤中亚硝酸盐氮的干扰探讨

环境科学与技术 2024年第S1期47卷 127-131页

作者：杨登陈英贺小敏王卉廖华英湖北省生态环境厅恩施州生态环境监测中心湖北恩施445000 湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430071 恩施市环境监测站湖北恩施445000

文章探讨了气相分子吸收光谱法测定土壤中亚硝酸盐氮时,硫化物、甲醛、VOCs、乙草胺、丙烯酰胺、尿素等土壤中存在的物质对分析可能产生的干扰及干扰去除方法。实验结果表明,硫化物、VOCs对亚硝酸盐氮的测定结果产生正干扰。土壤提取液... 详细信息

文章探讨了气相分子吸收光谱法测定土壤中亚硝酸盐氮时,硫化物、甲醛、VOCs、乙草胺、丙烯酰胺、尿素等土壤中存在的物质对分析可能产生的干扰及干扰去除方法。实验结果表明,硫化物、VOCs对亚硝酸盐氮的测定结果产生正干扰。土壤提取液中加入乙酸锌+乙酸钠混合溶液并将溶液调为弱碱性(p H 10~11),可消除硫化物干扰;土壤提取液加热煮沸3~5 min,可消除VOCs的干扰。甲醛、乙草胺、丙烯酰胺、尿素基本无干扰。

关键词：气相分子吸收光谱法土壤亚硝酸盐氮干扰消除