北京市近二十年(1987～2004)湿沉降特征变化趋势分析

通过分析降水酸度和沉降量2个酸沉降控制指标,得出北京市近二十年(1987～2004)湿沉降特征变化趋势.研究发现,1998年以后北京市的湿沉降污染有严重的趋势.pH值逐年下降至5.52,酸雨频率逐年上升.湿沉降中的硫组分来自北京本地污染源排放的SO2和远距离输送.含氮组分对湿沉降的贡献作用明显增加.钙沉降是湿沉降中变化最大的因素,钙沉降量明显下降.1998年以后所采取的使总悬浮颗粒物浓度大幅下降的污染控制措施,可能直接导致了湿沉降酸化的加剧.酸沉降污染控制是一个复杂的控制过程,不能单纯地依靠控制本地的SO2排放量,北京市SO2排放量虽然得到了削减,但是湿沉降污染并未减缓.     

大连市酸雨的变化趋势及来源简析

“十一五”期间大连市的酸雨污染呈波动趋势,2009年的酸雨污染最为严重,酸雨频率达到40．3％,pH均值4．84,属于中酸雨污染。大连市酸雨的来源受外来地区输送的影响较大,大连市本地源排放对硫和氮的湿沉降的贡献仅在10—20％之间;外来源中,山东排放的贡献占30～40％,辽宁其他区域的贡献10％左右,同时日本、朝鲜和韩...     

大气污染物源—接受体关系的数值试验

设计了一个三维欧拉型大气污染物远距离输送的酸沉降模式。利用该模式进行数值试验,讨论污染源排放量的不同减少和背景浓度的不同变化对大气污染物酸沉降的影响。结果表明:污染源排放量和背景浓度对地面SO₂气相浓度和硫酸物湿沉降的影响是非线性的,当污染源中SO₂减少50%,NOx减少40%时,地面SO₂气相浓度最大减少率大于50%;仅仅减少大气污染物的背景浓度,地面SO₂气相浓度和硫酸物湿沉降略有减少,进一步减少污染源排放量,地面SO₂气相浓度和硫酸物湿沉降明显减少。      

酸性降水过程的气象分析

<正> 酸雨是空气污染的一种派生形式,它与气象条件间的关系是十分密切的。下面分三部分进行讨论: 1、产生酸雨的影响系统由于大气自然降水过程的化学性质受控于源所排放的不同物质及其不同的大气输送、扩散能力和对应的天气形势。所以分析各种不同的天气过程对加深了解形成酸性湿沉降过程的物理机制是很有必要的。因为大气中二氧化硫(SO_2)及其衍生物平流输送的平均高度为1200-1500米,故可用850毫巴(约1500米上空)天气系统来研究污染物质平流输送和酸云→酸雨的形成条件。为此目的,分析了各次降水过程前期850毫巴影响系统(见表1)。     

我国硫输送和沉降量规律的研究

介绍了我国排放的硫污染物在大气中的输送规律,给出我国各省(区)1992,1993和1995年高架源和低架源平均硫沉降量、总沉降量及其来源省的贡献率。研究结果证明,由于我国疆域辽阔,排放的大气酸性污染物有90%以上沉降在本国大陆地区和领海海域内。在日本和周边国家的沉降量不超过其本国沉降量的10%。      

基于轨迹计算的污染物归趋概率模型

为建立一种能够描述源区排放的污染物对受体区域影响的空间分布格局和研究源汇定量关系的手段,在轨迹计算的基础上,利用概率方法和多介质模型方法,建立了一种基于正向轨迹计算的污染物归趋概率模型(潜在汇影响函数),并在模型中嵌入了诸如降解、干沉降和湿沉降等主要去除过程.作为实例,运用这一模型研究了广东省排放的芘在大气中的空间分布及长距离输送.结果表明,该模型能够实现既定目标,在获得源区排放资料的基础上,还可以获得由此形成的浓度空间分布格局以及相关的输送通量.     

长江三角洲地区大气二恶英类污染物输送-沉降模拟研究

大气中的二恶英类物质(PCDD/Fs)是一类难降解的有毒污染物,可对人类和其他哺乳动物的健康构成危害.二恶英类物质主要是由废物焚烧、金属冶炼和造纸化工等行业所产生. 二恶英类物质为半挥发性物质,可以在气态和气溶胶之间相互转移,从而影响其大气物理和化学过程. 利用耦合有机物吸收和黑碳吸附的二恶英类污染物颗粒态、气态相间分配模块和化学转化的区域大气化学、输送模式(CMAQ)模拟了2006年1月,4月,7月和10月长三角(长江三角洲)地区PCDD/Fs在大气中的输送、转化和沉降等演变过程,探讨了大气中二恶英类污染物的季节变化规律和沉降特征. 模拟结果表明,长三角地区的二恶英类污染物排放存在着明显的长距离输送特征和区域影响;冬季大气二恶英类污染物浓度明显高于夏季,湿沉降是其主要的沉降途径.      

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.     

大气污染及其防治

X51 9700866大气污染物源一接受沐关系的数值试验/周文贤(南京气象学院).二声环境科学研究/中国环科院一1996,9(4)一l一5环信X一6 设计了一个三维欧拉型大气污染物远距离输送的酸沉降模式。利用该模式进行数值试验,讨论污染源排放量的不同减少和背景浓度的不同变化对大气污染物酸沉降的影响。结果表明:污染源排放量和背景浓度对地面s()2气相浓度和硫酸物湿沉降的影响是非线性的,当污染源中S():减少50%,N()、减少40%时,地面S()2气相浓度最大减少率大于50%;仅仅减少大气污染物的背景浓度,地面S()2气相浓度和硫酸物湿沉降略有减少,进一步减…     

1997~2011年北京市空气中酸性物质与降水组分变化趋势的相关性分析

依据北京市环境保护监测中心1997～2011年降水监测资料、大气环境质量监测资料,结合北京经济发展和能源结构变化,分析了酸雨前体物的排放与环境空气中酸性物质及降水中组分的相关性,为政府部门评定大气污染治理效果,制定未来防控政策和规划提供科学决策依据.研究表明,环境空气中NO2、NOx、SO2年均浓度显著相关,说明北京地区环境空气中氮与硫的来源基本相同,均来自化石燃料燃烧排放,这也是酸雨形成的根本原因.北京市大气中的污染物主要来自局地排放源,而降水中硫、氮的湿沉降量与环境空气中SO2、NO2、NOx浓度变化趋势的相关性较差,表明降水中各离子浓度受局地源和外来大气输送共同作用的影响.同时发现降水中硝酸根浓度与机动车数量呈现相同变化趋势,反映出机动车尾气排放的NOx与降水中硝酸根浓度增长密切相关.     

中国硫沉降数值模拟

采用致酸污染物长距离传输模型ATMOS,对我国2002年排放的SO₂所产生的S沉降分布进行了数值模拟研究.分别将模式输出的ρ(SO₂),SO₄2-湿沉降量与实际监测地面层的ρ(SO₂),降水中SO₄2-湿沉降量进行相关性分析;对我国总S沉降、地面层ρ(SO₂)分布,以及S干、湿沉降分布特点等模拟结果进行详细分析.在此基础上,得到模拟各网格的总S沉降数值,将其与相应的S沉降临界负荷值进行比较,获得95%保证率(RAINS-Asia)下我国1°×1°S沉降超临界负荷分布图.为控制我国的S沉降,对各省SO₂减排的形势进行分析,并提出具体要求.      

中国北方二氧化硫发生源向南方输送模拟研究

酸雨问题是中国的一个环球问题,本研究利用HYSPLIT_4模型模拟了中国北方地区二氧化硫放出后其迁移、扩散、和沉积过程。二氧化硫放出后向周边地区扩散,到达南方长江三角洲的上海市后产生浓度分布和沉积。2001年9月、10月、11月和12月北方放出的二氧化硫对南方影响较大,二氧化硫气团以华北地区为浓度中心向南方迁移,在上海市9月份出现各月垂直层中浓度和地表沉积的最大值,且地表沉积量与0m-500m层的二氧化硫浓度密切相关。     

珠海市降水化学与沉降特征

为探究珠海市降水及湿沉降的长期变化趋势,基于东亚酸沉降监测网（EANET）的湿沉降监测数据,针对2008—2018年珠海市大气降水量、降水电导率、pH、水溶性离子浓度与湿沉降量进行了降水酸化、降水组分及湿沉降分析.结果表明:①珠海市1—12月降水pH均低于5.6,强酸雨及特强酸雨频率较高,降水酸化问题普遍;2008—2018年pH由4.9增至5.2,总体呈改善趋势;降水电导率小于3 mS/m的月份占61.68%.②珠海市降水中Cl-浓度和Na+浓度较高,二者的区域性特征表明海洋源和人为源共同影响珠海市降水;SO₄2-/NO₃-（浓度比）总体呈逐年递减趋势,降水类型为硫酸-硝酸混合型;较低的ΔpH（酸中和能力评估参数）说明缺乏中和能力可能是珠海降水酸化问题严重的主要原因.③珠海市湿沉降量范围为71.98~200.77 kg/（hm2·a）,其中SO₄2-湿沉降量最高;2008—2018年DIN-N（可溶性无机氮湿沉降量）在11 kg/（hm2·a）上下波动,而SO₄2--S（硫湿沉降量）降幅接近40%;大气氮、硫湿沉降量在春季达到最高.四季NH₄+-N/NO₃--N（铵态氮湿沉降量与硝态氮湿沉降量的比值）均大于1,说明珠海市活性氮主要来源于农业活动.研究显示,珠海市大气降水酸化问题普遍但总体呈改善趋势,严重的降水酸化问题与缺乏中和能力存在一定关系.      

山东省主要城市酸沉降现状及影响因素分析

根据山东省多年降水观测资料,分析了其17个设区城市的酸雨现状,并研究了济南市和青岛市硫的干、湿沉降及其变化规律.结果表明,近5a(1997～2001年)青岛市降水酸度位列全省17城市之首,是唯一降水pH年均值低于酸雨临界值5.60的城市;山东省主要城市的降水酸度总体上呈下降趋势.济南市和青岛市近年来硫沉降总通量基本稳定或呈下降趋势,仍达10t/(km²·a)左右;在硫沉降总通量中,硫干沉降的贡献率达80%以上,而在硫干沉降通量中,SO₂干沉降的贡献率要远远高于SO₄^2-干沉降的贡献率.通过分析酸雨前体物排放强度、土壤酸碱性以及气象条件对酸沉降的影响,揭示了山东省内主要城市酸沉降的影响因子.     

Effects of acidic deposition on the erosion of carbonate stone — experimental results from the U.S. National Acid Precipitation Assessment Program (NAPAP)

One of the goals of NAPAP-sponsored research on the effects of acidic deposition on carbonate stone has been to quantify the incremental effects of wet and dry deposition of hydrogen ion, sulfur dioxide and nitrogen oxides on stone erosion. Test briquettes and slabs of freshly quarried Indiana limestone and Vermont marble have been exposed to ambient environmental conditions in a long-term exposure program. Physical measurements of the recession of test stones exposed to ambient conditions at an angle of 30° to horizontal at the five NAPAP materials exposure sites range from ∼ 15 to ∼ 30 μm yr⁻¹ for marble, and from ∼ 25 to ∼ 45 μm yr⁻¹ for limestone, and are approximately double the recession estimates based on the observed calcium content of run-off solutions from test slabs. The difference between the physical and chemical recession measurements is attributed to the loss of mineral grains from the stone surfaces that are not measured in the run-off experiments. The erosion due to grain loss does not appear to be influenced by rainfall acidity, however, preliminary evidence suggests that grain loss may be influenced by dry deposition of sulfur dioxide between rainfall events. Chemical analyses of the run-off solutions and associated rainfall blanks suggest that ∼ 30% of erosion by dissolution can be attributed to the wet deposition of hydrogen ion and the dry deposition of sulfur dioxide and nitric acid between rain events. The remaining ∼ 70% of erosion by dissolution is accounted for by the solubility of carbonate stone in rain that is in equilibrium with atmospheric carbon dioxide (“clean rain”). These results are for marble and limestone slabs exposed at an angle of 30° from horizontal. The relative contribution of sulfur dioxide to chemical erosion is significantly enhanced for stone slabs having an inclination of 60° or 85°. The dry deposition of alkaline particulate material has a mitigating effect at the two urban field exposure sites at Washington, DC, and Steubenville, OH.     

南宁市酸沉降来源的研究

建立2类模式(拉格朗日烟团轨迹模式和欧拉模式)研究南宁市的酸雨成因,计算出硫沉降场的分布特征和南宁市与广西各地区之间硫输送的关联矩阵.结果表明,2001年外来源的贡献占南宁市总硫沉降量的72%,而本地源的贡献占南宁市总硫沉降量的28%,故在南宁市的酸雨形成过程中外地源占据主导地位.自2001年8月-2002年9月,桂林、柳州、梧州、南宁4个城市环保监测站同步进行的10次降雨过程的pH观测结果亦表明,对南宁市硫沉降贡献最大的仍为外来源.因此,这2类模式的计算结果合理.      

Acid deposition and its effects in China: an overview

Acid rain is an increasing environmental problem in China. At present SO₂ emission is about 20–22 million tons. However with a growing number of large power plants the long-range transport of air pollutants is expected to increase. The highest acid deposition is near the emission sources. Wind-blown, alkaline soil dust is important in neutralizing the acidity of the emissions, especially in large parts of northern China. In the south, where alkaline soil dust contributes less to acid neutralization, the annual pH in precipitation was below 4.5 at monitoring stations in several provinces and as low as 4.1 in some urban areas. Total sulfur deposition has been estimated to be about 10 g S m−² year⁻¹ in heavily exposed areas. Negative effects on forests, including die-back, have been reported for relatively small areas near large cities. Since large, regional surveys have not been carried out, there are large uncertainties about effects on a regional level. The high concentrations of gaseous pollutants, especially within and near the cities, are likely to have severe effects on human health as well as on materials and vegetation. Several field and laboratory studies, as well as computer simulations, indicate that acidification of soil and soil water has occurred in the past few decades. This has probably caused elevated concentrations of toxic aluminum in soil water. At present, the toxic effect of Al is likely to be counteracted by high concentrations of calcium at many places. The Chinese authorities have recognized air pollution and acid rain as serious environmental problems, however, there are difficulties in implementing effective measures to reduce the problems. With respect to ecological effects we lack a comprehensive regional overview of the extent of the acid deposition problem in China. Such information is necessary before effective countermeasures can be developed.     

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．