国家教育部博士点基金(20111102110004)
- 作品数：18 被引量：364H指数：12
- 相关作者：赵文吉熊秋林晏星郑晓霞赵文慧更多>>
- 相关机构：首都师范大学香港理工大学北京市环境保护监测中心更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家杰出青年科学基金国家基础测绘科技计划资助项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学理学更多>>
- 北京城区交通边缘带土壤重金属污染研究被引量：16
- 2013年
- 以北京市城区五环内为研究区域,共采集34个土壤样品,采样点皆位于市区主道路两侧,测定了Cd、Cu、Zn、Pb、V、Mn、Ti、Al和Fe 9种金属元素含量,由地积累指数污染评价分析表明北京城区主道路土壤环境总体处于轻度污染。土样中Cd、Cu、Zn、Pb、V和Mn含量均值为1.28、26.45、79.7、32.86、79.11、531.4 mg/kg,Ti、Al和Fe均值为3.76、56.59和21.78μg/kg。其中Cd污染最为严重,超过背景值10.67倍,重金属的污染程度由强至弱依次为Cd>Cu>Pb>Zn>V>Mn。通过GIS空间插值和缓冲区分析表明,二环、三环和四环的外侧影响范围分别为0.3、0.36、0.32 km,其中三环和四环主道路相比于二环更能影响重金属浓度的分布。
- 晏星罗娜娜赵文吉宫兆宁史文中唐涛
- 关键词：重金属污染地积累指数聚类分析
- 北京大气降尘中微量元素的空间变异被引量：8
- 2015年
- 在北京市六环内均匀布点采集了城市核心区、城市扩展区、近郊区的大气降尘.对降尘中14种稀土元素(Y、Pm除外)以及Cr、Co、Mo、Cd、Pb等5种重金属元素的化学特征进行统计分析,并结合判别分析和Spearman相关分析方法阐释了影响各区域空间变异的主要元素.最后利用三角图解法揭示空间差异的成因.结果表明,各元素含量在空间上具有明显的阶梯变化,Cr、Mo、Cd、Pb含量沿城市核心区向近郊区方向呈递减趋势,Co与14种稀土元素含量的梯度变化特征则恰好相反,由市中心向外围郊区呈递增趋势.轻稀土富集程度表现为城市核心区>城市扩展区>近郊区,Eu亏损程度相反.Mo、Co、Pb元素可用来表征区域降尘的空间差异(68.2%).LaCeSm三角图解表明北京降尘主要来源于壳源物质.PbCoMo和CrCoMo三角图解可以很好地解释不同污染源贡献程度的差别是造成降尘中微量元素在空间尺度上的差异的原因.近郊区降尘受到土壤扬尘、燃煤的影响较大.城市核心区降尘主要受到交通排放的影响.城市扩展区处于过渡带,降尘受到交通、燃煤、土壤扬尘等的影响作用居中.
- 郑晓霞赵文吉郭逍宇
- 关键词：降尘稀土元素重金属
- 在滞尘影响下的植被叶片光谱变化特征研究被引量：9
- 2013年
- 为建立以高光谱数据为基础的叶片滞尘质量反演模型,沿北京市区采集了30个大叶黄杨叶片样本。利用电子分析天平和光谱仪(analytical spectral devices ASD FieldSpec Pro)测定"除尘前"与"除尘后"叶片质量及光谱反射率曲线,以获取叶片尘埃量、光谱信息等数据。随后以传统意义和偏最小二乘(PLS)回归模型为基础,以探究空气尘埃量与光谱曲线之间可能存在的关系,阐述了叶片尺度上尘埃量对植物光谱特征的影响。结果为:除尘前后叶片光谱曲线在350～700,780～1 300,1 900～2 500nm波段区间内有较大差异,同时尘埃量与叶片单波段光谱反射率比值呈负相关,相关度最大值点为737波段,属于近红外波段,相关系数可达-0.8左右。在尘埃量与叶片光谱多波段组合关系研究中得到,948和945波段构成的NDVI指数与尘埃量的相关度最大,相关系数可达0.76。在叶片滞尘量反演研究中,对比传统意义滞尘量回归模型,引进的偏最小二乘算法(PLS)可使叶片滞尘量反演精度略有提高,最后由回归模型精度评定可得偏最小二乘法反演效果较传统回归好。
- 罗娜娜赵文吉晏星
- 关键词：大叶黄杨偏最小二乘法
- 京津冀地区大气NO_2污染特征研究被引量：73
- 2014年
- 京津冀都市圈作为全国主要的重化工业基地,区域性大气污染问题成为关注的焦点。NO2作为二次颗粒物及光化学污染物的重要前体物,了解其在时空尺度的污染特征对于保护公众康健及大气污染综合治理具有重要意义。本研究主要基于OMI遥感反演数据并结合部分地面监测数据,研究了2005—2013年京津冀NO2区域污染特征。结果表明:京津冀NO2柱浓度总体呈现逐年升高的趋势,年平均增长速率可达5.69%。在空间格局上呈东南平原区高、西北山区低的特征,平原的年均柱浓度是山区的3倍多;平原区存在两大NO2高值区域,分别为北京-天津-唐山区域和石家庄-邢台-邯郸区域;9年内,NO2高值范围不断扩大,且呈现明显的连片趋势。各城市大气NO2在9年内的增长趋势也表现出明显的空间差异性。其中石家庄、唐山、邢台等NO2重度污染区域的增长速率最大,衡水、沧州、秦皇岛、廊坊等中度污染区域的增长速率次之,承德、张家口等轻度污染区域的增长速率最小。京津冀NO2柱浓度具有显著的季节变化特征,总体表现为秋冬高、春夏低,但山区与平原区差异较大。人口密度、能源消耗、机动车排放等人为因素与京津冀NO2污染密切相关,不同城市的首要影响因素却不同。北京NO2柱浓度变化主要受机动车排放影响,天津、唐山、石家庄、邯郸、邢台地区主要受工业燃煤的影响,其次为机动车排放。人为因素对平原区NO2柱浓度的影响作用始终占据主导地位,对山区的主导作用从2006年开始突显。此外,京津冀平原区NO2重污染中心的形成还受到特殊地形和不利的气象条件影响。2008奥运年,京津冀空气质量得到迅速且有效的改善,说明北京及周边省市联合开展大气污染治理及监管工作的有效性及必要性。
- 郑晓霞李令军赵文吉赵文慧
- 关键词：京津冀区域污染
- 北京市地表土重金属污染特征及潜在生态风险被引量：41
- 2017年
- 为研究北京市地表土重金属污染特征及潜在生态风险,于2013年11~12月采集了北京市不同功能区的表土样品,用沉析法进行沉降和分级,共得到49组不同粒径的地表土样,并用ICP-MS测试了样品中Cr、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Ba和Pb等8种重金属的浓度.北京地表土中Cd、Cu、Zn和Pb的平均浓度分别为1.4mg/kg、85mg/kg、333mg/kg、69mg/kg,且4种重金属在道路交通中的污染均明显重于其他功能区.Cd、Cu、Mo、Ni、Pb和Zn的地累积指数随粒径的减小而升高,粒径越小,其污染程度越高.道路交通表土重金属总的潜在生态风险远高于其他功能区,程度很强;工业区和城乡结合部的总的潜在生态风险次之,程度较强.北京不同粒径地表土总的重金属潜在生态指数随粒径的减小而增大,粒径越小,其生态健康风险越大.北京地表土重金属潜在生态风险以Cd的为主.
- 熊秋林赵佳茵赵文吉王皓飞李威望于雪欧阳杨兴川
- 关键词：重金属粒径分布地累积指数潜在生态风险指数
- 交通与气象因子对不同粒径大气颗粒物的影响机制研究被引量：31
- 2013年
- 为了研究北京市气象因子与车流量、车速等交通因子对PM2.5、PM10浓度水平的影响,在市区三环主路及居民区选取了28个采样点,采集滞尘量,PM2.5、PM10浓度、车速、车流量、温度、湿度、风速等数据.通过3个月的滞尘质量分析,得出交通源对空气质量的影响是显著的,其中三环主道路两侧采样点和远离交通源对照点滞尘均值分别为0.284 g和0.016 g.再由道路口与居民区对比实验(局部实验)得出,居民区采样点测得的PM2.5和PM10浓度均低于道路口颗粒物浓度,差值均值分别为101 074 n·(cf)-1和15 386 n·(cf)-1,同时PM2.5白天浓度一般低于夜间.最后结合最佳子集预测模型分析得出,PM2.5和PM10受到湿度和温度的影响最大,车速、车流量、风速次之,其中车速、车流量、低风速对颗粒物PM2.5的影响比对PM10的影响更为显著.
- 罗娜娜赵文吉晏星宫兆宁熊秋林
- 关键词：PM2PM10气象因子
- 北京城区大气颗粒物与地表土壤金属元素空间关联分析被引量：5
- 2013年
- 为研究北京市区大气降尘金属来源及其与表层土壤的关系,在北京市区五环内的典型地段采集落尘与土壤样品。研究中使用电感耦合等离子体原子光谱仪（ICP-AES）测定了9种金属元素Cd、Cu、Zn、Fe、Pb、V、Ti、Mn、Al的质量分数。结果显示,降尘和土壤中Al、Fe两种元素所占比例最大,质量分数分别为16 144.8、12 881.9μg.g-1和21 400.9、815 712.2μg.g-1。其次降尘中Zn、Ti和土壤中Ti、Mn居第二位。随后基于灰度关联法对大气降尘与表层土壤的金属元素关系分析可知,大气降尘与表层土壤是高度关联的,关联值均介于0.92~0.95之间,二者间关联较为紧密。其中在空气降尘对表层土壤的影响研究中分析得出,空气降尘对表层土壤的影响与采样点的空间位置变化相关性不强,与风向、风速等自然环境因素的关联度较大。在表层土壤对空气降尘的影响研究中分析得出,表层土壤对空气降尘的影响度随采样点环境变化较大,尤其是北京南站。最后,通过对降尘金属元素进行因子分析得出,第一因子Z1同时与Pb、V、Ti、Mn、Al、Fe、Cu、Cd等元素有较大关系;第二个因子Z2与Cd、Cu等元素有较大的相关性;第三个因子Z3与Zn、Fe等元素有较大相关性,与其它7种元素的相关性不明显。前三因子Z1、Z2、Z3方差累积贡献率可达97.2%,由此可知,降尘来源主要与风引起的地面扬尘,与塑料制品的焚烧,冶金、化工等工业影响及轮胎磨损有关。
- 罗娜娜赵文吉晏星郭逍宇广浩
- 关键词：大气降尘金属污染源解析
- 尘埃影响下的植被指数修正研究被引量：5
- 2015年
- 植被指数是表征植被覆盖,生长状况简单有效的度量参数。本文以城市绿化主要植被大叶黄杨为例,研究叶片滞尘对植被指数的影响,并构建植被指数修正模型对植被指数进行修正优化,提高植被指数的测量精度。研究选取北京城区为研究区,采集20个采样点的200个叶片样本,利用电子分析天平、ASD高光谱辐射仪及Win FOLIA叶面积仪,分别获取叶片尘埃量、光谱信息、叶面积等数据。通过对比分析样本叶片除尘前、后光谱特征及NDVI、NDWI、NDNI、NDII、CAI、PRI植被指数分布特征差异,结合单位滞尘量与光谱数据,构建植被指数修正模型,并对修正模型进行精度检验。结果表明：大叶黄杨叶片在除尘前与除尘后的光谱曲线均表现出典型的植被光谱特征,且蓝边、红边均出现在520和705nm处,然而在350-700,750-1 350,1 500-1 850,1 900-2 100nm波段范围内,滞尘对叶片光谱反射率影响显著,同时对植被指数也有较大影响;通过对滞尘量定量的研究分析发现,当尘埃质量增加时,NDVI和PRI植被指数与尘埃量的线性关系变弱,而NDWI,NDII,CAI植被指数与尘埃量依然保持明显的线性关系。修正模型NDVI,NDII,CAI,PRI精度验证决定系数（R2）分别为0.547,0.430,0.653,0.960,RMSE分别为0.035,0.020,0.112,0.009。研究结果表明对以后利用植被指数进行大面积植被反演、评估时,根据滞尘量影响进行修正优化,提高反演精度有一定参考意义。
- 陈凡涛赵文吉晏星
- 关键词：大叶黄杨植被指数滞尘量
- 北京降尘重金属污染水平及其空间变异特征被引量：16
- 2016年
- 为了研究北京大气降尘中重金属污染水平及其空间变异特征,分别于2013年6—10月（非采暖期）、2013年11月—2014年3月（采暖期）收集了北京大气降尘样品66份,采用Elan DRCⅡ型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测试了样品中的37种重金属质量分数.结果表明：非采暖期北京大气降尘中Cd、Zn、Pb 3种重金属污染最严重,三者质量分数分别为5.3、822.0、177.2mg/kg,分别超出各自北京背景值的1 065.0%、516.2%和403.1%;采暖期北京大气降尘中Mo、Cd、Bi、Zn 4种重金属污染最严重,四者质量分数分别为8.7、2.7、3.0、660.5 mg/kg,分别超出各自北京背景值的656.9%、495.8%、457.5%和395.2%;与非采暖期相比,采暖期大气降尘重金属中除Zn、Pb、Cd质量分数分别降低了19.6%、25.3%和48.9%外,其余元素的质量分数却有不同程度的升高,其中Sr、Ba、Ce、Cu、Cr、W、La、Ni、Mo、Co等10种重金属质量分数升高了53.2%~176.7%.Arc GIS地统计插值研究表明,非采暖期主要重金属（Cr、Cu、Zn、Zr、Ba和Pb）空间分布呈现出较强的变异性;采暖期降尘中主要重金属存在不同程度的空间变异,Ba和Zn的空间变异较强,二者高值区和低值区相互交错分布;Cu和Pb的空间变异相对较弱,二者高值区和低值区分布均呈规律性分布.元素示踪分析表明,无论是采暖期还是非采暖期,北京降尘重金属污染均主要来源于机动车尾气和垃圾焚烧.
- 熊秋林赵文吉束同同陈凡涛郑晓霞潘月鹏
- 关键词：大气降尘重金属采暖期地统计
- 北京城区2007～2012年细颗粒物数浓度时空演化被引量：12
- 2013年
- 为反映近年来北京城区细颗粒物数浓度时空演化过程，利用MODEL3886GEO-α手持式激光粒子计数仪连续采集了2007-2012年北京城区93个采样点6月上旬～7月上旬（非采暖期）和12月上旬～次年的1月上旬（采暖期）细粒径颗粒物PM（0.3,0.3-0.5,0.5-1.0）的粒子数浓度数据，然后在地统计和空间分析方法的基础上，探究了北京城区细颗粒物数浓度的时空演化特征．结果表明，PMo3在采暖期的数值均高于其在非采暖期的浓度值，而PM0.3-0.5和PM0.5-1.0在两个不同的采样期浓度值有高有低；采暖期不同下垫面细颗粒浓度差异较明显，而非采暖期下垫面类型对细颗粒浓度的影响相对较弱；非采暖期，北京城区南部的丰台区和东部的朝阳区细颗粒物污染最严重，市中心次之，而北部的海淀区和西部的石景山区污染相对较轻；采暖期，北京城区细颗粒物污染主要集中在朝阳区的东部和东南部，以及市中心及其周边区域．
- 熊秋林赵文吉宫兆宁赵文慧唐涛
- 关键词：细颗粒物采暖期非采暖期
