唐岛湾湿地公园浮游植物群落结构时空分异特征及健康评价

为了解唐岛湾湿地公园水体浮游植物群落结构及其时空变化特征,2022年11月—2023年7月在唐岛湾湿地公园进行浮游植物样本采集,使用Algae-Hub鉴定浮游植物种类并统计数量。结果表明:浮游植物共9门76属117种,包含硅藻门69种、绿藻门19种、蓝藻门12种等,春秋季以硅藻门中肋骨条藻为单一优势种群落,夏季浮游植物物种丰富度与密度最高,唐岛湾浮游植物的多样性具有时空分布特征,在同一季节各样点间浮游植物多样性无显著差异,夏季浮游植物多样性与春、秋季有显著差异。生物多样性指数结果表明唐岛湾水体环境处于健康状态,各季节浮游植物通过相互作用能够保持较高的初级生产力并抑制赤潮爆发。

青岛市臭氧污染与非污染期间VOCs化学特征及来源解析

青岛市夏季臭氧浓度水平高且污染事件频发,开展臭氧污染过程和非污染时期的挥发性有机物(VOCs)及其臭氧生成潜势(OFP)的精细化来源解析研究,对于有效降低沿海城市的大气臭氧污染,持续改善环境空气质量将会发挥重要的作用.因此,利用青岛市2020年夏季(6~8月)小时分辨率的在线VOCs监测数据,分析臭氧污染过程和非臭氧污染时期环境VOCs的化学特征,并通过正定矩阵因子分解(PMF)模型进行了环境VOCs及其OFP的精细化来源解析研究.结果表明,青岛市夏季环境ρ(TVOCs)平均值为93.8μg·m^(-3),臭氧污染过程相较于非臭氧污染时期TVOCs浓度上升了49.3%,其中芳香烃浓度增加最显著,增加了59.7%.夏季环境VOCs总的OFP达到246.3μg·m^(-3),臭氧污染过程相较于非臭氧污染时期环境VOCs的总OFP增加了43.1%;其中烷烃增加最多,增加了58.8%.间-乙基甲苯和2,3-二甲基戊烷是臭氧污染过程中OFP增加幅度最大的物种.青岛市夏季环境VOCs的主要贡献源为柴油车(11.2%)、溶剂使用(4.7%)、液化石油气及天然气(27.5%)、汽油车(8.9%)、汽油挥发(26.6%)、燃烧及石化相关企业排放(16.4%)和植物排放(4.8%).相较于非臭氧污染时期,臭氧污染过程中液化石油气及天然气浓度增加了16.4μg·m^(-3),是增加量最大的源类;而植物排放浓度增加了88.6%,是增加率最高的源类.另外,燃烧及石化相关企业排放是青岛市夏季OFP最大的贡献源,其OFP和贡献率分别达到38.0μg·m^(-3)和24.5%;其次为液化石油气及天然气以及汽油挥发.相较于非臭氧污染时期,臭氧污染过程中液化石油气及天然气、汽油挥发和溶剂使用对总OFP升高量的贡献率之和达到74.1%,是最主要的贡献源类.

基于化学损耗矫正的青岛胶州市环境VOCs来源解析

臭氧已成为影响我国环境空气质量的重要污染物之一,准确解析环境臭氧及其前体物VOCs的关键源类及其贡献对于有效防控臭氧污染具有重要作用.因此,利用光化学年龄参数方法估算了青岛胶州市2021年1月1日至2月28日在线VOCs监测数据的初始浓度,矫正环境VOCs物种的光化学损耗;并利用正定矩阵因子分解(PMF)和臭氧生成潜势(OFP)模型进行了环境VOCs及其OFP来源解析研究,以期为青岛市环境臭氧污染的防控提供数据支撑.结果表明,研究期间青岛市环境ρ(TVOCs)和OFP的平均值分别为65.9μg·m^(-3)和176.7μg·m^(-3);其中丙烷浓度(12.4μg·m^(-3))和占比(18.9%)最高,而间/对-二甲苯的OFP(24.6μg·m^(-3))及占比(13.9%)最高.研究期间TVOCs的初始浓度为153.1μg·m^(-3),其光化学损耗率达到63.8%.烯烃是光化学损耗率(92.1%)最高的VOCs物种,其中异戊二烯的光化学损耗率达到98.6%,明显高于其它VOCs物种.基于初始浓度的来源解析(IC-PMF)结果来看,液化石油气(24.2%)、溶剂使用(17.8%)、天然气和石化相关企业排放(16.6%)、汽油挥发(13.2%)、燃烧和汽油车排放(12.2%)、植物排放(8.6%)及柴油车排放(7.4%)是青岛胶州市环境VOCs主要的贡献源类.相比于IC-PMF的解析结果,基于观测浓度的解析结果(OC-PMF)中植物排放贡献被低估了38.9%,天然气和石化相关企业排放的贡献低估了28.5%;其贡献的低估量明显高于其它源类.相比春节前,春节期间汽油挥发对于VOCs贡献显著增加;相比春节期间,春节后溶剂使用、燃烧和汽油车排放对于VOCs贡献增加最为明显.研究期间环境臭氧生成的主要贡献源类为溶剂使用(31.3%)、天然气和石化相关企业排放(16.1%)、植物排放(14.5%)和燃烧和汽油车排放(13.2%).春节期间不同时期臭氧生成首要贡献源类表现出明显差异.春节前溶剂使用的贡献浓度最高(71.1μg·m^(-3)),春节期间汽油挥发是最高的贡献源类(34.4μg·m^(-3)),而春节后植物排放是最高的贡献源类(39.1μg·m^(-3)).

胶州湾入海源区氮磷超载状况分析

陆源污染物排海数量不断增多是造成胶州水质恶化的主要原因之一,准确核算陆源污染物入海通量是进行胶州湾陆源污染物总量控制的前提和基础。该研究应用2012-2013年在胶州湾陆源源区和海域进行的春、夏、秋、冬四季陆海同步调查资料,分析了胶州湾源区不同季节溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)的入海通量分担率与胶州湾海水水质间的时空对应关系,并基于胶州湾源区DIN和DIP的分配容量计算结果,评价了胶州湾源区污染物的超载状况。结果表明,2012-2013年入胶州湾源区DIN、DIP的通量分别为7 400和280 t/a,且呈现丰水期高、平水期和枯水期低的季节变化特征;其中位于胶州湾北部和东北部的大沽河源区、墨水河源区、李村河源区和楼山河源区超载率较高,DIN和DIP平均超载率分别达到349%和318%;DIN、DIP入湾通量超载率最高的源区都为墨水河源区,超载率分别为610%和555%,这是导致胶州湾东北部海域污染严重的直接原因。要实现胶州湾海水水质达标,需要根据入胶州湾各个源区的水质分配容量,科学制定胶州湾陆源氮磷污染物入海通量时空差别化减排方案。