蓄水前后三峡库区气候时空变化特征

为了解蓄水以来三峡库区局部气象时空变化,收集了三峡库区库首(秭归)、腹地(万州)、库尾(重庆城区)的气象因子数据,利用距平累计分析法和Mann-Kendall非参数检验法分析了库区蓄水前后近二十年主要气象因子变化情况。总体上,蓄水对三峡库区局部区域的年均气温和年均相对湿度影响较大,对年降雨量的影响不太明显,但日照时数的变化较为复杂。具体时空变化,(1)气温:蓄水后库区腹地和库尾的升温趋势明显,库首呈显著下降趋势,空间上自西向东呈递减趋势;(2)降雨量:蓄水前后库区降雨量变化趋势均不显著,空间分布呈现中间多,两边少的局势;(3)相对湿度:湖北秭归呈上升趋势,重庆城区与万州呈显著下降趋势,空间变化自西向东呈递减趋势,相对湿度与年降雨量变化存在一定相关性。

三峡库区腹地降水pH值和电导率特征

通过三峡库区腹地城区(万州)和郊区(云阳县高阳镇)2014年12月~2015年11月降水样品的pH值和电导率数据,探讨了库区腹地两功能区降水酸度和电导率特征。结果表明:城区和郊区降水的年均pH都低于5.6,城区环境(5.44)比郊区(5.53)稍低,酸雨发生频率分别为37.50%和27.91%,而电导率则是城区环境比郊区稍高,分别为34.98μS·cm^(-1)和29.72μS·cm^(-1),说明三峡库区腹地受到了不同程度人为活动的影响,城区较郊区严重。季节变化上,城区和郊区pH值大小顺序分别为春>夏>秋>冬和春>秋>夏>冬,而电导率均为冬春季高于夏秋季,这样的季节变化由污染物的季节性排放和降雨强度共同决定。

三峡库区腹地秋末冬初大气干湿沉降化学组成特征

为了解三峡库区腹地秋末冬初大气干湿沉降化学组成特点,采集了万州(城区)和高阳(郊区)两个监测点2015年10—12月的降水和降尘样品,测定了样品的pH、电导率和主要水溶性离子组分(K^+、Na^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、F^-、Cl^-、NO_3^-、SO_4^(2-))。结果表明:万州和高阳湿沉降pH的加权均值为5.79和5.73,平均电导率为45.67μS/cm和25.11μS/cm,湿沉降酸化程度较弱。湿沉降中SO_4^(2-)为主要阴离子,Ca^(2+)和NH_4^+为主要的阳离子,万州和高阳的平均浓度为229.01μeq/L和104.49μeq/L。万州和高阳的[SO_4^(2-)]/[NO_3^-]值分别为6.28和2.61,说明万州和高阳主要为硫酸型污染。由于各个月份降雨量不同,离子组分在时空上存在着不同,总体表现为12月>11月>10月,总体的污染程度是万州城区>高阳郊区。

三峡库区腹地大气微量金属干湿沉降特征

为研究三峡库区腹地大气微量金属沉降特征,在万州城区采样点收集了2014年1月~6月的干湿沉降样品,在云阳晒经村（工厂区）、云阳高阳（场镇郊区）、开县白家溪（自然保护区）、开县野塘溪（县郊区）、开县大德（乡村区）收集了2014年4月的干湿沉降样品;分别测定了样品的p H值、电导率和微量金属元素（Al、As、B、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Li、Mn、Pb、Ni、Sb、Sr、Sn、Ti、Zn、V）.结果表明：1万州城区酸雨频率为48.44%,酸雨主要集中在1~4月.不同功能区酸雨频率高低顺序为：工厂区〉万州城区〉县郊区〉场镇郊区〉自然保护区〉乡村区.2湿沉降中20种微量金属质量浓度均低于国家地表水环境质量标准Ⅲ级标准限值,而Cd、Cu、Pb和Zn不同程度超Ⅰ级标准限值,其中工厂区相对严重.3万州城区干沉降提取液p H值在4.91~6.74之间,平均为5.79.各功能区干沉降酸度高低顺序为：工厂区〉县郊区〉万州城区〉乡村区〉场镇郊区〉自然保护区,这与湿沉降酸度顺序完全一致,说明干湿沉降中主要酸性物质具有同源性.4万州城区Ba、Co、Cu、Cr、Li、Mn、Ni、Sr、Zn干沉降超过湿沉降,而Al、As、B、Bi、Cd、Fe、Pb、Sb、Sn、Ti、V湿沉降大于干沉降.富集因子分析表明,万州城区Al为中等富集,Bi和Cd显著富集.

万州城区空气污染过程中含碳气溶胶的变化特征

于2016年9月28日至10月15日在万州城区对气态污染物、颗粒物及其含碳气溶胶进行了在线连续观测,结合气象参数,分析了含碳气溶胶的污染特征。结果表明,此次持续污染过程主要由颗粒物污染造成,污染天PM_(10)和PM_(2.5)平均质量浓度分别为170.8、123.7μg/m^3,显著高于非污染天。污染天和非污染天PM_(2.5)、NO_x、有机碳(OC)及元素碳(EC)浓度的日变化都呈双峰,但污染天PM_(2.5)、NO_x和OC出现早峰值时间比非污染天推迟1～3h。污染天OC、EC的平均质量浓度分别为28.0、5.4μg/m^3,分别为非污染天的2.2、1.6倍。以非污染天的起始点作为参照点,得到污染天OC、EC的平均增长率分别为159.3%和73.0%,OC污染累积和二次转化贡献率分别为45.8%和54.2%,说明污染过程OC以二次转化为主。并用最小比值法估算了二次有机碳(SOC)含量,得到污染天和非污染天PM_(2.5)中SOC平均质量浓度分别为16.3、5.3μg/m^3,SOC在OC中的占比(以质量分数计)分别为56.1%和39.9%,污染天SOC占比增加,也证明污染过程OC以二次转化为主。污染天静风出现频率比非污染天高,在东南风的影响下,OC、EC易出现高浓度。

铬污染对延胡索生长和生理特性的影响

为了阐明Cr6+污染对延胡索的毒害机理,探索重金属对延胡索生长发育的影响。采用土培试验,研究不同浓度的Cr6+(0、50、75、100、150、200、250、300 mg/kg)对延胡索生长、抗氧化酶活性和Cr6+积累等的影响。结果表明,延胡索在Cr6+污染下生长受抑制,生物量下降;Cr6+污染能明显影响延胡索抗氧化酶活性,即超氧化物歧化酶(SOD)活性随Cr6+浓度的升高而逐渐降低,过氧化物酶(POD)的活性随Cr6+浓度的升高而逐渐增加,过氧化氢酶(CAT)活性均随Cr6+浓度的升高而先增后减;Cr6+污染能明显影响延胡索叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量等。叶绿素含量与可溶性糖的含量随着Cr6+浓度的升高而先增后减,而MDA含量逐渐增加。随着Cr6+污染浓度的升高,延胡索对Cr6+的积累在地下块茎逐渐增多,在Cr6+浓度为150 mg/kg时Cr6+含量增加速度最大,生产上应该注意土壤中的Cr6+含量。延胡索栽培中应尽量选择Cr6+污染较少的土地进行。

铅污染对延胡索生长和生理特性的影响

目的:为了阐明Pb^(2+)污染对延胡索的毒害机理,探索重金属对延胡索生长发育的影响。方法:采用土培实验,研究不同浓度的Pb^(2+)(0、100、200、300、500、600、700、900 mg/kg)对延胡索生长、抗氧化酶活性和Pb^(2+)积累的影响。结果:延胡索在Pb^(2+)污染下生长受抑制,生物量下降;Pb^(2+)污染能明显影响延胡索抗氧化酶活性,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性均随Pb^(2+)浓度的增加而先增后减,过氧化物酶(POD)的活性随Pb^(2+)浓度的增加而逐渐增加;Pb^(2+)污染能明显影响延胡索叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量,叶绿素含量与可溶性糖的含量随着Pb^(2+)浓度的增加而逐渐降低,而MDA的含量逐渐增加;随着Pb^(2+)污染浓度的增加,延胡索对Pb^(2+)的积累在地下块茎逐渐增多,在Pb^(2+)浓度为500 mg/kg时Pb^(2+)含量增加速度最大。结论:铅污染对延胡索的生长和生理特性有较大的影响,延胡索栽培中应尽量选择Pb^(2+)污染较小的土地进行。

ICP-AES法测定大气降水中微量金属元素

利用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）对降水中的Al、Ba、Cr、Fe、Ni、Ti和Zn 7种微量金属元素进行了同时测定。通过信噪比选取了这7种元素的最佳分析谱线和最优仪器测试条件。在此条件下,7种元素的线性相关系数r均大于0.999,6次测试样品的相对标准偏差均小于5%,Al、Ba、Cr、Fe、Ni、Ti和Zn的检出限分别为0.79、0.34、0.33、0.25、0.54、0.08和0.85μg/L。空白加标回收率为93.24%~100.88%,该方法操作简单、准确、快速,适用于大气降水中多种微量金属元素的同时测定。

重庆万州城区大气PM_(2.5)中正构烷烃污染特征及来源分析

采用大流量气溶胶采样器采集了重庆市万州城区2013年夏季和冬季大气中PM（2.5）样品,并运用气相色谱-质谱联用技术对PM（2.5）中22种（C12C33）正构烷烃的含量进行了测定,进而对万州城区PM（2.5）中正构烷烃的污染特征及来源进行了分析.结果表明,万州城区夏、冬季大气PM（2.5）中均检测出C12C33正构烷烃,主峰碳均为C29和C31.夏、冬季PM（2.5）中正构烷烃日均总浓度分别为158.70 ng·m-3和257.20 ng·m-3,碳优势指数CPI分别为1.63和1.82,CPI1分别为0.61和0.67,CPI2分别为1.83和1.96,植物蜡参数Wax C平均值分别为53.44%和55.53%.万州城区大气细颗粒物中n-alkanes受到来源于陆源高等植物蜡的排放等生物源及化石燃料燃烧等人为源的共同影响,且生物源的影响较大.

万州城区夏季、冬季PM_(2.5)中有机碳和元素碳的浓度特征

在位于三峡库区腹心的山地城市万州城区采集夏季和冬季PM2.5样品,采用热光反射法(Thermal Optical Reflection,TOR)测定了PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度,探讨了其污染特征及来源.结果发现,OC和EC在夏季的平均浓度分别为(7.09±1.86)μg·m-3和(3.49±0.64)μg·m-3;冬季分别为(16.82±6.87)μg·m-3和(6.21±2.06)μg·m-3,高于夏季,这可能与冬季当地居民生物质燃烧的贡献显著增加有关.冬季OC和EC显著线性相关(r=0.89),表明冬季两者的一次污染来源相近.冬季PM2.5中总碳(TC)和水溶性K+含量的相关性(r=0.88)高于夏季(r=0.69),表明冬季生物质燃烧对碳污染贡献显著.利用OC/EC比值法对二次有机碳(SOC)进行估算,SOC的浓度均值在夏季为(2.17±1.46)μg·m-3,占OC比例为28.18%±13.85%;冬季为(4.46±3.69)μg·m-3,占OC的23.13%±12.30%.通过计算PM2.5中8个碳组分丰度,初步判断机动车尾气排放和生物质燃烧是万州城区碳组分的主要来源.