我国酸性降水来源探讨

我国的酸性降水存在着大气污染物的局地冲刷和中、长距离传输双重来源机制。我国南方重污染城市的酸性降水主要来源于城市高浓度大气污染物的局地冲刷;广阔区域和清洁地区的酸性降水则主要来源于大气污染物的中、长距离传输。酸性降水中局地来源和传输作用的贡献,因地而异,主要取决于当地的大气污染条件和气象条件。     

大气降水中稳定同位素研究进展

酸雨是目前人类所面临的主要环境问题之一,中国已成为继欧洲和北美之后的世界第三大酸雨区。大气降水化学组成、物质来源及其贡献是酸沉降研究的重要内容,可以为酸雨成因、发展趋势和制定相应政策提供依据。大气降水同位素组成是解析和确定降水物质来源及其贡献的重要手段。大气中的二氧化硫和氮氧化合物是导致雨水酸化的两个主要组分,另外我国大气降水中还含有大量碱性离子可以中和雨水中的酸性物质。本文对硫、氮、锶同位素在大气降水中物质示踪方面的应用进行了总结,并提出了一些值得重视的研究方向。     

常德市酸雨化学特征、趋势分析及控制对策

常德市是中南地区酸雨污染最为严重的城市之一。以常德市2004年至2006年的降雨连续监测数据为基础,应用统计学相关分析的方法,对常德市158次降雨的变化特征进行了分析和研究。结果表明,常德市降雨酸度呈波动性变化,近3年的降雨pH年均值都在5．4以下,对降雨中离子含量的分析可知,酸雨主要为硫酸型,有向硫酸和硝酸混合型转化的趋势。降雨中的主要离子浓度和通量在冬、春季节高于夏、秋季节,降雨中阴阳离子极不平衡,[SO4^2-]和[Ca^2＋]浓度对降雨离子的平衡有较大的影响。常德市的净酸度沉积量在2004年高达199．29meq m^-2yr^-1,而从2004年-2006年,净酸度沉积量和离子沉降总通量均在逐年降低,表明常德市降雨酸化现象有所缓和．     

关于我国酸雨的污染物输送问题

我国燃煤消耗量很大,排放二氧化硫而引起的酸雨污染正引起国内外,特别是东亚地区各国的重视。本文通过4个方面探讨我国酸雨中污染物的输送问题：酸雨输送研究方式和湿沉降过程;我国酸雨分布和硫酸型特点;酸雨与天气系统的关系;我国典型酸雨区研究的成果。由此说明酸雨作为污染物的湿沉降,其前体物的主要部分涉及输送可能是中距离的,即几百公里以内。我国排放污染物对邻国酸雨长距离输送的影响可能存在,但影响究竟有多大则有待于大规模详细研究的结果。     

中国酸沉降:来源、影响与控制

总结我国酸沉降观测与模拟、来源与影响以及控制与成效,不仅能为未来我国大气污染治理提供科学依据,也能为国际酸沉降控制提供参考.本文回顾了40年来我国酸沉降研究的发展历程,对有关酸雨时空分布特征、致酸气体排放、土壤和地表水酸化、酸化缓冲机制、临界负荷区划以及酸雨控制对策等研究进展进行综述.我国酸雨污染经历了快速发展、污染缓和、再次恶化和持续改善4个阶段,与酸性气体——二氧化硫和氮氧化物的排放趋势相一致.我国酸雨区主要分布在长江以南及青藏高原以东的广大地区以及四川盆地,而不是排放最为集中的华北地区,反映出氨气和盐基阳离子排放的较强中和作用.作为酸沉降的主要危害,我国土壤酸化严重,而地表水酸化与欧美相比并不突出,原因是盐基阳离子沉降和硫氮转化（如硫酸根吸附和反硝化等过程）提供了特别的缓冲作用.随着二氧化硫排放优先于氮氧化物得到初步控制,我国降水化学组成由硫酸型转变成硫酸-硝酸-铵混合型,从而氮沉降,特别是铵沉降对我国土壤酸化的贡献越发显现.国家“两控区”划分、大气污染物总量控制与“大气污染防治行动计划”等政策的实施,有效控制了我国酸沉降的发展,酸化的土壤和地表水开始出现恢复的趋势.     

降尘、酸雨及其复合污染对蔬菜产量和品质的影响

盆栽试验结果表明，降尘、酸雨可降低酸性紫色土莴笋茎、叶鲜重３．９％—１４．４％；复合污染对莴笋的减产量增大，且以酸性紫色土为高，降尘、酸雨对蔬菜的促长作用使莴笋早衰减产、小白菜增产。酸性紫色土各处理较对照明显提高两种蔬菜叶细胞透性（电导值、Ｋ~＋外渗增量达９．５％—１２７．７％），作物种类间变化规律不同。复合污染明显使两种蔬菜Ｖ_ｃ和水溶性氨基酸降低、莴笋硝酸盐增高，蔬菜品质变劣。，酸性土ｒ＝０．９６４６－０．９７３９）。同产量结果相似，酸性紫色土上蔬菜的根重绝对量大大低于石灰性紫色土。可见在ｐＨ５．２的酸性紫色土上不宜种植抗逆（酸）性差的蔬菜作物，尤其是在降尘－酸雨复合污染条件下更是如此。否则，必将形成一个典型的逆境农业生态系统。２．３降尘、酸雨及其复合污染对蔬菜叶片细胞透性的影响降尘、酸雨各处理使酸性紫色土上莴笋叶片电导值、Ｋ＋浓度较ＣＫ分别提高２７．７％—５９．０％和９．１％—２７．３％（表５），表明叶细胞膜可能受到不同程度损伤，膜内物质容易外渗［１２］，影响植物正常生长、降低产量，石灰性紫色土虽３个处理植株叶片电导值也明显高于ＣＫ８．４％—５９．７％，但Ｋ＋浓度下降８．０％—２５．０％（Ａ处理除外），     

中国酸雨成因研究

根据大气颗粒物酸化缓冲能力、土壤的碱金属及碱土金属含量、土壤的酸碱性质、酸雨前体物排放强度和酸性物雨洗能力等闸明了我国酸雨成因及其地理分布,并指出其它一些敏感地区,如云南东南部、东北东部和北部、山东半岛东部等地区可能出现酸性降水。根据前体物排放量预测,２０２０年前我国酸雨仍将继续发展。     

Characterization of precipitation in the background of atmospheric pollutants reduction in Guilin: Temporal variation and source apportionment

Rainfall samples were collected from three observation sites in Guilin from 2013 to 2017, and the chemical composition characteristics of precipitation and the contribution made by different ion sources were analyzed when atmospheric pollutants levels were reduced. The results showed that acid gas emissions and atmospheric pollutant concentrations continued to decline during the study period. However, the change in the volume-weighted mean pH at the three sites suggested that acid rain pollution was not alleviated and began to deteriorate after 2015. The continuing downward trend for alkaline neutralizing ions (Ca²⁺, NH₄⁺) in precipitation indicated that the reduction in alkaline neutralizing substances in the atmosphere was an important factor that led to the deterioration in acid rain across Guilin. The principal component analysis and spearman correlation analysis indicated five sources of ions in precipitation. Quantitative assessment of these five sources indicated that fossil fuel combustion contributed the most ions concentration in precipitation at the three sites, followed by agriculture, terrestrial (crustal) sources, marine sources, and biomass burning. Long-distance airflow might affect the acidity, the electrical conductivity (EC), and ion concentrations in precipitation across Guilin. The airflow trajectory from the west and southeast directions corresponded to higher acidity and ion concentrations. According to the current air pollution control strategy planned by Guilin, reducing atmospheric coarse particles and NH₃ at the same time may potentially lead to further deteriorations in acid rain contents. Therefore, Guilin needs to develop more reasonable pollution prevention measures that synergistically control atmospheric pollutants and acid rain pollution.     

青岛大气气溶胶中铁的溶解度及其影响因素

大气气溶胶的干湿沉降带来的铁对海洋初级生产和固碳能力有着重要影响,但这种影响从根本上决定于沉降铁的溶解度.本文利用2012年12月在青岛连续采集的31个总悬浮颗粒物(TSP)样品,分析了其中微量元素Fe的总浓度和溶解态浓度,讨论了颗粒物浓度、气溶胶来源及酸化过程对Fe溶解度的影响.结果表明,气溶胶中Fe的总浓度和溶解态浓度分别为(3248±1683)ng·m-3和(43.3±16.4)ng·m-3,溶解度为0.57%~4.86%,平均为1.63%±1.02%.随着气溶胶中总Fe浓度的增加,Fe溶解度呈现规律性降低.气溶胶中Fe的溶解度与富集因子(EF)无相关关系,而与无机和有机酸性离子存在显著正相关关系.气团后向轨迹的聚类分析显示,观测期间,64.5%的气溶胶样品主要受北方沙尘源(DS)影响,35.5%的样品主要受到华北城市群等人为源(AS)影响.AS样品中Fe的溶解度平均为2.06%,高于DS样品中的1.36%.两组样品中Fe的EF值相当,但AS样品中酸性离子与溶解度的相关关系明显好于DS组,表明酸化过程可能是造成两组样品Fe溶解度差异的主要原因.     

Air pollution and its control in China

The rapid growth of China’s economy has led to severe air pollution characterized by acid rain, severe pollution in cities, and regional air pollution. High concentrations are found for various pollutants such as sulfur dioxides (SO₂), nitrogen oxides (NO_x), and fine particulates. Great efforts have thus been undertaken for the control of air pollution in the country. This paper discusses the development and application of appropriate technologies for reducing the major pollutants produced by coal and vehicles, and investigates air quality modeling as an important support for policy-making.     

中国土壤对酸沉降的相对敏感性区划

以土壤类型,土地利用和湿度为生态因子,评价中国土壤对对酸沉降的相对敏感性,并利用地理信息系统的工具绘制了相对敏感性区划图。在评价土壤的缓能力时,除了以土壤的化学性质为指标外,还综合考虑了土壤质地和温度这２个重要因素使得评价方法更适合我国土壤理化性质差异大和南北温差大的特性,区划的结果表明,我国对酸沉降最敏感的地区主要分布在东北的大兴安岭地区,云南的南部和华南沿海地区,其交介东北地区,长江以南和青藏     

Simulating study on the effect of acid precipitation on forest soil weathering

The effect of acid rain on the forest soils in China was discussed on the basis of simulating studies. The soils were collected from five typical areas, including Chongqing in Sichuan Province and Guiyang in Guizhou Province, where there has been heavier acid rain in southwest China, and Huitong in Hunan Province, Zhouzhi in Shaanxi Province, and Xinglong in Hebei Province, all of which were selected as control. Field investigation and sampling were made in the typical forests in all the above five areas. The relationship between pH values in precipitation and rates of soil weathering, the difference between the rates of soil weathering in different areas, and the cause of such a difference, have been worked out. The prediction was also conducted on the supply dynamics of nutrient and toxic elements in various forest ecosystems which were affected by acid deposition in order to understand the long-term effects of acid precipitation on the forest ecosystems studied.     

上海地区酸雨趋势及其影响,对策研究

本文研究了上海地区酸雨的趋势及其影响与对策。结果表明,上海地区的降水年均pH值,市区约为4.76.郊县为5.51左右;自1983以来,变化不大。降水离子含量很高,说明受污染严重。研究表明,市区酸雨主要为硒地SO_2污染所致。近地面大气中的高浓度酸、碱性污染物,对降水pH值起重要作用。防治酸雨的主要措施在于脱硫。目前,酸雨对水域、土壤、农作物、水生生物等未造成严重影响。治理酸雨,不是上海地区的当务之急。     

都市中心城区扬尘管理定量化评估体系的构建及应用研究

扬尘是造成中心城区空气中颗粒物污染的主要污染物和首要污染因子,各级政府和相关管理部门针对扬尘污染采取了一系列防控措施。简介中心城区在扬尘污染控制的管理措施和技术措施,结合压力-状态-响应理论模型,并从扬尘污染状况,重点污染源达标情况,扬尘管理工作措施三大方面评估扬尘污染现状,扬尘污染压力以及扬尘污染控制响应,为进一步做好区域扬尘污染控制,采用了降尘量,公众对扬尘管理满意率等细化评价指标,构建扬尘管理定量化评估体系(DAI),并应用在都市中心城区,以便科学、有效地指导城市扬尘污染治理工作。     

重大经济政策环境影响评价初探──中国汽车产业政策环境影响评价

介绍了重大经济政策环境影响评价的基本概念和分类,研究和提出了综合集成政策环境影响评价（EIA）方法学框架,并据此对我国汽车产业发展政策进行了环境影响评价,在综合各种分析、预测和评价结果的基础上,提出了针对地区差异和城乡差别发展我国汽车工业的政策替代方案,以及在酸雨区,SO₂控制区和一些重点城市逐步实施SO₂和No_x排放综合总量控制的环境保护对策     

臭氧层耗损对对流层大气质量的影响和在中国的响应

平流层臭氧损耗导致透射到近地面的UV-B辐射的增加,加强了低对流层的能量来源,增强了大气氧化性和化学反应性,特别是加快O₃、颗粒物、酸性物质等二次污染物的生成和一些有机污染物的光解,加剧如光化学烟雾、酸沉降等城市和区域性的大气污染,从而改变对流层的大气组成和空气质量.在中国,UV-B的增加会对城市和区域的空气质量、酸雨污染以及青藏高原地区的环境产生重要的影响.      

我国大气环境中汞污染现状

综述了最近几十年中国大气汞的排放、分布、传输和沉降方面的研究.中国人为源每年汞排放量为世界最高,达到500~700t左右,超过全球人为排放量的25%~30%,并以每年4.2%的速度增加.通过已有观测和模型估算,中国来自自然地表过程(包括裸露地、地表水和森林土壤等)的汞排放量与人为源汞排放量相当,不容忽视.中国城市、农村和偏远地区大气汞浓度分布和变化范围很大,城市地区的总气态汞(TGM)浓度是北美和欧洲地区相似城市类型TGM的1.5~5倍左右;中国城市颗粒态汞(PHg)浓度比北美和欧洲地区高出2个数量级;中国沿海地区和偏远的背景区TGM、PHg和活性汞(RGM)低于中国内地城市地区,但是也明显高于背景值和北美和欧洲地区.相应地,高含量的大气汞浓度导致大量的大气汞沉降到地表,城市地区和背景区大气汞沉降分别比北美地区高出1~2个数量级和1~2倍.     

大气PM10跨界输送的自组织动力机制——以舟山市为例

我国城市间大气污染物的相互输送作用非常显著.舟山市大气污染物主要来源于长三角地区,本地源影响较小.因此,本文将以舟山市为例,应用频度统计分析方法,研究舟山市大气PM10污染演化宏观动态的统计分布规律.结果发现,舟山市大气PM10小时平均浓度的波动并非随机,而是在0.065~0.324 mg·m-3范围内具有标度不变特征,统计上服从典型的分形幂律分布.同时,为了阐明该分形幂律分布的产生动力机制,基于自组织临界理论,建立了大气PM10跨界输送模型.该模型以污染输送机制、二次颗粒物生成机制、城市内污染迁移扩散机制、大气自净机制这4个主导动力机制为核心,组建了非线性关联迭代算法.新的自组织动力模型的模拟结果定量地解释了舟山市大气PM10污染浓度的分形幂律统计分布规律的产生根源.同时,本研究结合区域风场等气象因素,深入讨论了大气PM10跨界输送的自组织行为机制.     

西南和北京地区大气颗粒物中元素特征的比较

用大容量采样器和安德逊采样器在西南地区4个城市(重庆、成都、贵阳、广元)和北方北京地区分别采集了大气环境中颗粒物的总量及粒度分级的样品.讨论了该两地区大气颗粒物中元素浓度的差别.比较结果表明,酸性元素(如S等)的相对浓度在西南地区比北京高得多,而碱性元素的相对浓度则较低,这可能是西南地区出现酸雨的重要因素之一.     

Atmospheric trace elements over source regions for Chinese dust: concentrations,sources and atmospheric deposition on the Loess plateau

The mass-particle size distributions of up to 17 trace elements in aerosol particle samples from dust storm and non-dust storm periods were determined for three sites in or near the source regions of Chinese dust. The mass of particulate material in the atmosphere at the sites is dominated by mineral aerosol particles. An absolute principal component analysis of the non-dust storm elemental data for the loess region allows the estimation of the mass contributions from two coarse-particle classes (soil dust and dust associated with pollutants), and two fine-particle classes (soil dust and anomalously enriched). For most elements (Al, Si, Ca, Fe, Ti, K, S and As), the mass-particle size distributions (MSDs) were approximately log-normal. The mass-median diameters (MMDs) of the soil-derived elements tended to decrease with distance from the desert region and when the dust storms subsided. Total dry deposition velocities were calculated by fitting a log-normal distribution to the aerosol data and calculating deposition rates for 100 particle-size intervals using a two-layer deposition model. The mean dry-deposition rates and fluxes were highest during dust storms over desert regions. In thloess region, the calculated dry deposition velocities of soil derived elements (Al, Si, Ca, Fe and Ti) during non-dust storm periods were from 3.1 to 3.7 cm s⁻¹. From the estimated mass-particles size distributions, the coarser and finer mineral particles were found to benriched with Ca, Fe, Ti and K relative to Al or Si. On a yearly basis, the dry atmospheric input to the Loess Plateau was mainly attributable to normal transport processes, i.e. non-dust storm conditions. Wet deposition fluxes estimated from scavenging ratios indicate that dry deposition dominated the total atmospheric deposition of mineral aerosol. The deposition of aerosol particles associated with coal burning or other anthropogenic sources also was considerable on the Loess Plateau.