基于粒径谱仪的大气PM_(10)源解析方法研究与评估

本文尝试利用粒径分布数据建立一种新的大气颗粒物来源解析方法,为城市大气颗粒物解析和治理提供新思路。于2023年春季,利用大气颗粒物粒径监测仪对保定市、南阳市和鄂州市0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、2.5、4、7和10μm共9个粒径段的颗粒物进行连续观测和来源解析,并通过沙尘过程和降雨过程对城市的粒径分布变化和解析结果进行分析和评估。结果表明:①观测期间保定市、南阳市和鄂州市总粒子数浓度平均值分别为851、755和782 cm^(−3),非沙尘期间分别为922、765和811 cm^(−3),与观测期间相比,非沙尘期间3个城市总粒子数浓度平均值均有所上升。②解析结果显示,非沙尘期间3个城市PM_(10)的首要贡献源均为扬尘源,其次依次为二次源、机动车源、固定燃烧源、工艺过程源和其他源。③在一次沙尘过程中,与沙尘前相比,3个城市在沙尘中各粒径段浓度变化均随粒径增长呈先降低再逐渐升高的特征,期间3个城市的扬尘源贡献率均显著增大。④保定市在一次降雨过程中,除PM_(2.5~4)外的其他粒径段整体表现为粒径越大浓度降幅越大的特征,其中PM_(2.5~4)可能受到湿沉降和颗粒物吸湿增长的双重影响降幅相对较小;降雨过程中扬尘源、固定燃烧源和机动车源贡献率均有所降低,其中扬尘源贡献率降幅最大。研究显示,建立的大气颗粒物粒径解析模型可以得到比较合理的PM_(10)源解析结果,有望应用于各地区大气污染治理工作中。

西太平洋副热带高压对中国森林火灾的影响

森林是整个国民经济持续、健康、快速发展的基础,森林火灾对全球生态系统和生态环境影响巨大。我国是一个森林种类丰富,但是人均占有匮乏的国家。对森林火灾的管理和预测是我国森林防护不可缺少的一部分。本文使用NCEP/NCAR再分析数据集Ⅰ的500 hPa高度场逐月资料、由中国林科院提供的2007-2017年全国森林火灾数据和512个基本、基准气象观测站气温与降水逐月资料,分析了西太平洋副热带高压(下称西太副高)对我国森林火灾的影响状况。研究表明:(1)自2007年以来,全国森林火灾发生次数呈下降趋势,平均每年发生火灾940次。火灾高发的3个年份是2007、2008和2009年,火灾较少的3个年份是2016、2015和2012年;森林火灾发生最频繁的3个月份是3月、2月和4月,火灾发生较少的3个月份是9月、8月和7月。(2)我国森林火灾主要分布在东北地区、华东部分省份、华中地区、华南、西南部分省份;2007-2010年火灾发生次数较多,2011-2016年火灾发生次数较少;春季与冬季森林火灾较多,夏季森林火灾较少。(3)森林火灾的发生受气温、降水的影响,和降水呈较为显著的负相关,和气温呈较为显著的正相关。(4)西太副高对我国森林火灾具有一定的指示作用。西太副高面积指数、脊线指数、西脊点指数都与森林火灾次数呈较为显著的负相关。随着副高强度增强、副高位置西伸北进,华南、江淮地区森林火灾风险降低。

洛阳市2017年大气氨排放清单的建立及其空间分布特征

基于洛阳市不同类型氨排放源的活动水平数据,主要采取排放因子法构建了2017年洛阳市大气氨排放清单,并以GIS技术为基础进行2 km分辨率的空间网格分配。通过研究得出,2017年洛阳市的大气氨排放量为63.2 kt,排放强度达到4 t/km^(2)以上,全市主要的氨排放源为畜禽养殖和农田生态系统,排放量分别为43.7 kt和10.4 kt,分别占氨排放总量的69.2%和16.5%。在畜禽养殖源中,肉牛是最大的贡献源,贡献率为30.4%;在农田生态系统中,氮肥施用是最大的贡献源,贡献率为87.7%。各区县中,宜阳县和伊川县排放量最大,共占氨排放总量的32.0%;偃师市、伊川县为排放强度最高;空间分布特征上呈现北部氨排放量大、南部排放量少、在城市区周边氨排放量较突出的现象。

基于FDTD传输线雷电感应过电压模拟研究

以Agrawal模型电报方程为理论基础推导其时域形式,利用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)实现架空传输线雷电感应过电压计算。通过比对分析证明方法的有效性,进而研究传输线位置、架设高度以及土壤电导率对雷电感应电压的影响。结果表明,当观测点从线路中点向端点移动时,感应电压逐渐减小,电压波形的双极性特征越来越明显。线路中点电压和端点正向电压峰值随传输线高度升高而增大,而随着土壤导电性的减小,线路中点电压增大,端点电压变小。此外,散射电压分量受土壤电导率影响较为显著,而入射电压分量则不受其影响。

基于AHP的雷电灾害易损度区划研究

为了更加科学合理地对北京地区雷灾风险进行区划,选取雷击密度、电流强度、海波高度、水域密度、建筑结构、经济指数、人口密度、防雷水平等为评估指标,利用层次分析法(AHP)和分级统计法,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性方面建立评估模型,综合分析北京地区雷电灾害易损度分布特征。结果表明:致灾因子极高危险区主要分布在怀柔、密云和门头沟等地区;孕灾环境低敏感区主要分布于建筑物以钢筋混凝土结构为主的地区;承灾体最脆弱的地区为东西城、海淀和朝阳等经济发达且人口稠密的核心城区。综合分析发现,北京地区雷电灾害易损度区域分布比较分散,极高易损区包括东西城及北部延庆和密云,高易损区包括西南部丰台、门头沟、房山及北部怀柔,极高易损区和高易损区的面积占北京市行政区域总面积62%以上。结论可为合理开展雷电减灾工作提供技术支持。

辛集市“十三五”期间空气质量特征分析

重点对河北省辛集市“十三五”期间整体空气质量变化情况以及影响辛集市优良天数的2个重要参数O_(3)和PM_(2.5)的污染规律进行了分析。结果表明,辛集市“十三五”期间空气质量改善明显,优良天数整体增加,污染天数整体减少。O_(3)浓度及其作为首要污染物出现的天数整体呈现上升趋势,对综合指数的贡献率逐年增加;O_(3)污染高发期主要集中在4—9月,高值区域分布差距较大,但市区污染持续突出。PM_(2.5)浓度逐年下降,以PM_(2.5)为首要污染物的天数逐年减少;PM_(2.5)浓度季节变化特征整体呈现“秋冬高、春夏低”的分布特点,空间分布呈“南北高、中间低”的污染特征。

Address at the Opening Ceremony of the International Conference "Europe-China: The Role of NGOs"

Distinguished Mr. Cimoszewicz, Chairman of the Foreign Affairs Committee of the Polish Senate, Distinguished Mr. Klimczak, President of the Civil Association "The House of Poland", Distinguished guest, ladies and gentlemen, dear friends, With the joint efforts of the Chinese and Polish sides, the International Conference "Europe-China: The Role of NGOs" opens today. Sponsored and participated by Chinese and European NGOs, the Conference

黑水虻转化厨余垃圾过程中物料理化性质及溶解性有机质光谱学特征

黑水虻(Hermetia illucens L.)生物转化厨余垃圾技术转化率高、周期短,具有实现减量化同时提高资源化水平等优点.选取日处理厨余垃圾15 t/d的黑水虻生物转化工程,在为期两周的处理过程中分析物料的理化性质及溶解性有机质(DOM)的动态变化规律.结果显示,黑水虻生物转化组(BSFL)堆体温度快速升至50℃,高出厨余垃圾自然堆放的对照组(NC,27.3℃)83%;含水率从71.5%降至61.1%,NC组基本不变(70.4%);BSFL组pH从4.59升至7.94,NC组则保持弱酸环境(5.32);BSFL组总有机质(TC)和DOM含量分别降低了18.3%和51.5%,与NC组存在明显差异.紫外‒可见光光谱及三维荧光光谱分析发现:(1)BSFL组DOM含苯环化合物增多,苯环取代基脂肪烃基逐渐氧化为含氧官能团;(2)BSFL组DOM组分中胡敏酸含量增多,有机质分子量增大;(3)BSFL组DOM中类蛋白质、可溶性微生物代谢物被黑水虻幼虫及堆体微生物分解、代谢、合成为类腐殖质;(4)NC组DOM组分、结构以及腐殖化程度无明显变化.综上,经过黑水虻生物转化后,厨余垃圾腐殖化进程加快,堆体物料腐殖化和稳定化程度加深,所得残渣有利于后续虫粪有机肥加工.(图5表1参30)

黑水虻生物转化残留物二次堆肥物料生化及溶解性有机质动态演化特征

餐厨垃圾黑水虻转化技术因其周期短、转化效率高、昆虫制品价值潜力大等优点而受到重视,但对黑水虻生物转化后的残留物的再处理鲜见报道.结合生化测试和波谱分析,在为期49 d的残留物条垛式二次堆肥过程中,研究物料的生化特征及其溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的动态变化特征.结果显示:堆体物料温度在7 d内快速升至63.8℃,之后缓慢降低至结束时的27.7℃,物料含水量从初始的65.4%逐步下降至38.6%,处理后物料DOM、速效磷、总氮和铵态氮含量分别降低了69.1%、41.7%、11.8%和22.6%,而硝态氮含量提高了18.7倍.三维荧光光谱、傅里叶变换红外光谱以及核磁共振分析发现:(1)物料DOM组分中酚类、醇类、脂肪、蛋白质以及乳酸类等物质逐步降解;(2)碳水化合物烷基链烃类物质含量逐渐下降,且链烃支链逐渐变短,烯烃类、芳香组类以及多糖类等物质被降解的同时又生成新的同类物质;(3)β-木糖、β-半乳糖、β-阿拉伯糖、α-半乳糖、α-阿拉伯糖以及α-葡萄糖等溶解性单糖相对增加,有机胺、含甲基有机质以及有强抗病毒功能的肌苷三磷酸类等物质相对增加.随着二次堆肥的进行,物料DOM化学组分多样性增加,结构复杂性下降,稳定性和芳香性组分相对增加.本研究表明黑水虻生物转化残留物经二次堆肥后,腐殖化程度加深,产品质量得到提升.该结果可为残留物资源化再利用以及餐厨垃圾黑水虻生物转化技术提供理论依据.