大气化学实验教材建设的探索与实践

大气化学实验课程建设需求非常急迫,但配套实验教材却较为缺乏。该文介绍了《大气化学实验》教材的思路、特色和编写实践。该教材凸显了大气科学学科特点,既包含参照国标方法的基础性业务部门标准实验,又突出引入大型仪器设备的热点前沿实验技术方法,内容基本覆盖大气化学理论知识点,鼓励自主设计实验,旨在帮助培养大气科学实用型和创新型本科人才。该教材的建设,有望解决大气化学实验教材不足的问题,为本课程及相关课程建设提供参考和借鉴。

南海西沙海域冬季海水重金属质量浓度水平及来源分析

为开展南海西沙海域海水重金属质量浓度水平测定及来源分析,2021年12月采集了西沙海域6个站位的0~200m深度分层海水样品共24个。6个站位的温度、盐度、浊度、溶解氧、有色可溶性有机质和叶绿素的垂直剖面数据由盐温深测量系统现场测定。海水样品中的重金属质量浓度采用电感耦合等离子体–质谱仪进行测定,各站位Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Fe、Mn的质量浓度平均值范围分别为0.22~20.79μg·L^(-1)、未检出~0.25μg·L^(-1)、1.90~15.90μg·L^(-1)、0.13~0.17μg·L^(-1)、0.54~1.31μg·L^(-1)、0.29~0.33μg·L^(-1)、2.93~3.17μg·L^(-1)、0.39~1.23μg·L^(-1)、0.35~1.14μg·L^(-1);Hg在各站位均未检出。仅有D2~D4站位的5m层海水中Cu或Zn浓度超过国家海水水质一类标准(GB 3097-1997),重金属的水平和垂向空间分布特征受陆源输送、环境因子和人类活动等影响。主成分分析结果表明西沙海域海水中重金属主要存在3类来源:船舶排放、陆源农业径流、陆源碎屑和工业生产排放。文章中的海水重金属质量浓度基本在南海海域前人报道值范围内,但表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd质量浓度与1998年南海海域背景值比较有数量级的升高,可能反映了近年来区域日益增强的人类活动的影响。

基于SOM模型的珠江河口河网铊生态风险评估

珠江三角洲地区铊浓度的研究对粤港澳大湾区水资源保障具有重大意义。本研究在珠江河口河网选取了11个断面,分别于枯水期和丰水期的大小潮四个水文时段对其表、中、底层进行同步采样和监测。分析了珠江河口与河网中铊的暴露情况以及其时间和空间的分布,采用自组织映射神经网络(self-organizingmaps,SOM)基因表达聚类分析的方法对528个铊浓度监测数据进行拟合。此外,本研究基于潜在生态风险评价方法,选取相应的系数,运用SOM模型,对珠江河口河网铊的潜在生态风险进行评估。结果表明,珠江河口与河网铊的暴露水平整体上较低,铊的浓度在空间上呈现为磨刀门>石龙>马口>伶仃洋>虎门>三水,而在时间上则表现为丰水期小潮>丰水期大潮>枯水期大潮>枯水期小潮。SOM聚类分析结果表明,珠江河口河网整体上潜在生态风险属于较低水平,各断面的潜在生态风险程度从高到低依次为磨刀门>马口>石龙>伶仃洋>虎门>三水。本研究表明SOM聚类分析方法适合于重金属污染物聚类分析。

珠三角秋季硝酸盐气溶胶致霾污染的区域性特征

为研究珠三角地区大气霾污染特征和形成机制,于2014年秋季在区域内三个典型观测站同步开展了细颗粒物外场观测。结果表明,三个站点大气细颗粒物及其化学组分质量浓度的时间变化趋势高度一致,呈现出区域性特征。结合气象因素分析,发现珠三角区域霾污染的形成受到中尺度的静态天气形势的影响。随着霾污染过程的发展,细颗粒物中硝酸盐的比例显著增加,移动源的贡献较大。结合后向气流轨迹和卫星火点分布,证实区域内的生物质燃烧会加剧大气霾污染的强度。为进一步改善珠三角的空气质量,建议在区域尺度上实施联防联控的减排方案。