我国主要城市大气重金属的污染水平及分布特征

为研究我国城市大气中重金属(As、Cd、Cr、Mn、Ni和Pb)的污染水平及空间分布特征,通过CNKI、万方、维普、Science Direct、Google Scholar和Pub Med等数据库检索并收集于2000—2014年10月期间发表的关于我国城市大气中重金属质量浓度的文献.按照拟定的筛选标准筛选出59篇文献纳入分析研究,共涉及29个省(区、直辖市)53个城市,有效样本量大于5 863个.其中,大气重金属质量浓度均以PM10(采样测定结果)计.结果表明:我国城市大气中ρ(As)、ρ(Cd)、ρ(Cr)、ρ(Mn)、ρ(Ni)和ρ(Pb)分别为27.7、14.1、60.9、220、37.5和290 ng/m3,均超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》、欧盟《空气质量标准》和WHO(World Health Organization,世界卫生组织)《欧洲空气质量指南》中相应重金属质量浓度的年均标准限值或参考限值.我国城市大气重金属污染主要分布在北方的京津冀、环渤海地区以及南方的珠江三角洲地区.其中,Cd污染多分布在南方城市,Mn污染主要集中在华北和华东地区,As、Cr、Ni、Pb 4种重金属没有明显的空间分布特征.大气中As、Cd、Cr、Ni、Mn和Pb的主要来源是化石燃料燃烧、金属冶炼以及交通废气排放等,其中煤炭等化石燃料的燃烧是其共同的污染来源.

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg^(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg^(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。

发达国家环境健康损害赔偿模式对中国的启示

随着经济的发展,中国环境污染事故也到了一个高发期。如何构建适合中国国情的健康损害赔偿保障体系,对贯彻落实环保法的污染责任险至关重要。分析了发达国家现有公害病的补偿资金来源与形式,将其分为环境责任险、环境赔偿基金、环境税收、社会捐赠等,并对以上健康损害赔偿模式是否适用于中国进行了分析。研究发现,相比于发达国家,中国目前尚未建立完整的环境污染导致健康损害赔偿的经济保障体系。虽然中国在环境责任险领域已有一定的基础,但真正涉及健康损害的责任险工作却十分薄弱,其它健康损害赔偿的经济保障措施,如用于支付健康损害的环境税收体系、环境赔偿基金、社会捐赠体系等尚不完善。借鉴发达国家的经验,就中国现阶段亟待开展的健康损害赔偿模式进行剖析,以期为探索适用于中国的健康损害赔偿保障体系提供参考。

我国环境污染导致健康损害的赔偿保障体系思考

本文就我国现有法律法规体系、技术现状及组织体系进行剖析。结果表明,我国环境污染导致健康损害赔偿的法律支撑体系严重不足,亟需出台适合我国国情的《环境损害赔偿法》,从法律层面对整个健康损害的赔偿保障体系进行明确指导。针对现有健康损害赔偿的技术支撑体系严重缺乏、认定机构的人员队伍建设薄弱等现状,本文提出应加大相关组织队伍建设,以提高环境损害的技术支撑能力。此外,还需要建立一个更高级别的专业的环境健康污染损害、赔偿与协调机构。该机构应是由国家多部门(环境保护部、保监会、财政部、卫生部、司法部等)共同认可的第三方仲裁机构,且具备独立的性质,负责污染导致的损失评估、责任认定、事故处理、资金赔付等各项仲裁工作。

凋落物和根系输入对南亚热带季风常绿阔叶林土壤养分的影响

植被凋落物和根系输入在调节森林土壤元素生物地球化学循环中扮演着关键作用。目前仍然不清楚凋落物和根系输入对热带原始林土壤主要元素含量的调控作用。针对该研究现状,以中国南亚热带季风常绿阔叶林为研究对象,通过开展凋落物与根系输入改变的控制试验(6个处理,每处理4次重复:对照、凋落物加倍、凋落物去除、断根、断根+凋落物加倍、断根+去除凋落物),探讨了凋落物和断根处理对土壤可溶性离子、土壤酸中和能力(ANC)和阳离子交换量(CEC)的短期影响。凋落物与根系处理半年后的结果显示:(1)凋落物去除与加倍处理都显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)含量,并且凋落物去除效应大于添加效应;去除凋落物增加了表层土壤(0-20 cm)Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)的含量。(2)断根处理显著增加0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)含量。(3)断根和去除凋落物交互处理显著增加了0-40 cm土壤NO_(3)^(-)和表层土壤Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)含量,产生了叠加效应。(4)凋落物和断根处理并没有改变土壤pH,但降低了土壤酸中和能力(除凋落物加倍外),其降低的原因主要与阳离子交换量的降低和NO_(3)^(-)含量的增加有关。这些结果表明,土壤养分离子的可利用性(尤其是NO_(3)^(-)和Ca^(2+)、Mg^(2+))和酸缓冲能力对凋落物和根系输入改变响应敏感,森林植物及其凋落物对土壤养分保留和缓冲性能具有重要调节作用。在人为干扰和气候变化加剧背景下,该研究可为森林生态系统可持续管理提供重要的理论参考。此外,植被凋落物和根系输入改变引起的长期生态学效应仍值得进一步关注。

中国城市土壤环境铅含量分析

为了解我国城市土壤铅含量水平并评价铅污染情况,收集国内2000—2014年以来公开发表的城市土壤环境铅含量的文献,按拟定标准筛选出44篇文献,涉及20个省的33个城市,有效样本量大于4 705个,土壤样品采集时间为1999—2013年。计算文献报道的城市土壤环境铅含量的算术平均值,并将铅含量与其相应城市土壤铅背景值及公共场所土壤铅的标准限值比较,以评价城市土壤环境铅的累积和污染水平。整合分析结果显示,我国城市土壤环境铅含量平均值为65.0 mg/kg(范围:1.7 mg/kg^207.2 mg/kg),28个城市(占84.8%)的土壤环境铅含量超过当地背景值,4个城市(占12.1%)的土壤环境铅含量大于100 mg/kg。报告城市土壤环境铅平均值超过100 mg/kg的文献有8篇(占18.2%)。结果表明我国城市土壤环境普遍存在铅的累积,部分城市土壤环境铅含量水平较高,应深入开展我国土壤铅含量对儿童血铅的估计与评价。

重庆市主城区PM_(2.5)时空分布特征

利用2014年6月1日至2015年5月31日重庆市主城区17个国控空气质量监测站24 h自动连续采样的PM_(2.5)浓度数据,探讨了重庆市主城区PM_(2.5)时空分布特征.结果表明:1重庆市主城区PM_(2.5)季节浓度由高到低依次为冬季(100.2μg·m^(-3))、秋季(66.1μg·m^(-3))、春季(45.9μg·m^(-3))和夏季(33.4μg·m^(-3))(P<0.05).2重庆市主城区PM_(2.5)月均浓度变化呈单峰单谷型,1月PM_(2.5)月均浓度最高(P<0.05),达到120.8μg·m-3.3逐日变化,国控17个空气质量监测站PM_(2.5)日均浓度曲线都呈现出尖峰和深谷交替变化的锯齿状.4重庆市主城区16个国控监测点(除缙云山对照点)PM_(2.5)浓度日变化在全年、春季、秋季和冬季都呈现明显的双峰双谷型.5PM_(2.5)与SO_2、NO_2和CO都呈显著正相关(P<0.01),表明SO_2、NO_2和CO的二次转化对PM_(2.5)浓度具有显著影响.

辽河流域非点源污染空间特征遥感解析

应用遥感技术研究了辽河流域非点源污染发生特征.将环境卫星遥感数据耦合非点源(non-point Source,NPS)污染负荷估算模型,探索基于遥感像元尺度的非点源污染估算方法,目的是分析2010年辽河流域非点源污染特征,从而明确非点源污染的重点防治区和防治措施,为辽河流域水环境污染防治提供技术支持.结果表明,2010年辽河流域总氮排放量为10.3万t,总磷排放量为0.68万t,化学需氧量排放量为13.1万t,氨氮排放量为1.8万t;目前,对于辽河流域主要的非点源污染类型为农业面源;2010年辽河流域面源污染对水质污染的贡献率表现为总氮67.4%,总磷76.4%,化学需氧量39.4%和氨氮21.9%;空间分布上辽河流域的南部是污染最严重的地区,其次是东北部.本研究结合遥感技术发展了以遥感像元为基本模拟单位的非点源污染负荷估算方法,明确了2010年辽河流域的非点源污染产生量和空间分布特征,为辽河流域污染治理防治工作提供了理论依据.

珠江三角洲大气光化学氧化剂(O_(x))与PM_(2.5)复合超标污染特征及气象影响因素

基于粤港澳珠江三角洲区域空气监测网络12个监测子站的大气污染物数据,梳理2013~2017年大气光化学氧化剂O_(x)(NO_(2)+O_(3))与PM_(2.5)质量浓度的变化趋势.O_(x)+PM_(2.5)复合超标污染定义为NO_(2)和PM_(2.5)质量浓度日平均值以及O_(3)浓度日最大8 h平均值(O_(3)MDA8)同时超过二级浓度限值,分析了不同类型站点复合超标污染的时空分布特征以及气象因素影响.结果表明,2013~2017年珠三角PM_(2.5)年均质量浓度由(44±7)μg·m^(-3)下降至(32±4)μg·m^(-3),实现PM_(2.5)连续3 a达标.O_(x)年均质量浓度由2013年(127±14)μg·m^(-3)下降至2016年(114±12)μg·m^(-3),2017年反弹至(129±13)μg·m^(-3),O_(3)浓度上升明显(10μg·m^(-3)).以O_(3)为首要污染物的污染过程占比由2013年33%增多至2017年78%,多个城市同时发生污染的区域特征明显.研究时段内O_(x)+PM_(2.5)复合超标污染事件共发生60次,主要在城区站点(78%)和郊区站点(22%).秋季发生复合超标污染天数最多(52%),是因为强太阳辐射有利于臭氧生成,大气氧化性增加,进而促进了PM_(2.5)二次生成.造成珠三角复合超标污染的天气形势主要为高压出海型(43%)、高压控制型(30%)和热带低压型(27%).就具体气象因素而言,气温在20~25℃且相对湿度在60%~75%的范围内时,复合超标污染事件发生占比最高(22%).在O_(3)重污染过程中,夜间高湿和低风速使得NO_(2)和PM_(2.5)浓度显著上升,日间高温加剧了复合超标污染.

陆面模式Noah-MP模拟地表热通量的物理过程不确定性分析

陆面过程中的热量交换对于确定生态系统中的水文循环、边界层发展、天气和气候至关重要,然而目前陆面模式Noah-MP对地表热通量模拟的偏差在-180~180 W·m^-2之间,为明确模拟不确定性来源,本研究基于FLUXNET全球热通量观测数据,在5种气候类型、9类下垫面系统定量评估了Noah-MP感热和潜热通量模拟的不确定性.结果表明:Noah-MP在不同类型下对感热和潜热通量模拟的平均误差主要分布在-80~10 W·m^-2和-30~10 W·m^-2之间,模型在气候类型为热带和干旱气候以及下垫面类型为草地、针叶林、落叶阔叶林的模拟误差最大.研究发现植被过程是热通量模拟不确定性的主要来源,其次是水文过程和土壤过程;其中动态植被模型(DVEG)是植被过程模拟的主导因子,其次是湍流输送过程(SFC)、冠层气孔阻抗(CRS)和冠层辐射传输(RAD).