我国东部地区硫沉降模拟研究──模式应用

 利用作者研究的统计箱模式，模拟分析了1990年的硫沉降及其来源。结果表明，SO₂浓度分布与排放源有着密切的关系，而SO^2－₄浓度分布受气象场的影响较明显；干沉降作用对大气中的SO₂是一个重要的清除过程，SO^2－₄在大气中的清除主要通过湿沉降过程实现；硫沉降污染主要集中在华北大部，长江中下游的江浙地区、川贵部分地区和华中地区的武汉、长沙等地附近；直辖市的排硫大部分传输沉降到相邻的省份，其它省份的排硫一半左右沉降在本省，大约三分之一的排硫输送到相邻的省份。     

大气沉降向林地(小叶栎)输入硫素通量的观测

 利用中国科学院红壤生态试验站森林小气候观测站(江西鹰潭)逐时气象梯度参数连续自动观测数据,采用阻力模式计算SO₂、硫酸盐(SO₄^2-)粒子的干沉降速率(Vd),结合大气SO₂、SO₄^2-粒子浓度现场测定,研究了该地2年大气硫沉降量.结果表明,2000年大气SO₂和SO₄^2-粒子时年Vd值分别为0.748cm/s、0.665cm/s;2002年分别为0.180cm/s、0.221cm/s.2000和2002年大气干沉降硫(SO₂+SO₄^2-粒子)通量分别为104.6kgS/(hm2a)和140.6kgS/(hm2a),SO2干沉降是大气干沉降主要贡献者,占98.38%和97.2%;大气沉降硫总量分别为150kgS/(hm2a)和185kgS/(hm2a);可见大气干沉降是大气硫沉降主要贡献者,分别占70%和76.2%.     

南方典型地区油-稻轮作下大气硫沉降动态

 1998年11月～1999年10月间,利用中国科学院红壤站(江西鹰潭)农田小气候分站进行了全年逐时气象资料收集,通过阻力模式求算SO₂和SO₄^2-的干沉降速度,结合大气中SO₂、硫酸盐(SO₄^2-)粒子和雨水的收集和测定,定量研究了大气沉降向农田生态系统的硫输入.结果表明,12个月大气硫沉降总量为94.9 kg S/hm2,其中大气中硫干沉降量(SO₂+SO₄^2-粒子干沉降)占81.9%.大气中SO₂干沉降是大气干沉降的主要贡献者,占大气硫干沉降总量93%.并对不同季节及不同的作物生长期间硫的沉降动态进行了分析、比较.     

COD/SO42-值对硫酸盐废水厌氧消化的影响

采用间歇试验方式,研究了COD/SO₄^2-值对硫酸盐废水厌氧消化的影响.试验结果表明,COD/SO₄^2-值是影响厌氧消化处理效果的主要参数.本试验中,COD/SO₄^2->15,硫酸盐还原作用对厌氧反应器影响甚微;COD/SO₄^2-=5-15时,硫酸盐还原作用对厌氧反应器产生轻度抑制,相对产甲烷率为79.2%-94.7%;COD/SO₄^2-=0.5-5时,反应器受中度抑制,相对产甲烷率为61.6%-79.2%;COD/SO₄^2-<0.5时,反应器受严重抑制.COD/SO₄^2-≥1时,相对产甲烷率与COD/SO₄^2-值之间有很好的线性关系.     

浙江省降水酸度和化学特征分析

 根据浙江省酸沉降监测网24个观测点1992～1994年的监测资料，运用统计学和回归分析评价的方法研究了浙江省降水酸度和各化学组份的浓度分布和时空分布特征，以及季节变化规律．结果表明，降水中阴离子以SO₄^2－为主，冬、春季节降水离子浓度较高，酸度也大，影响降水酸化的主导离子是SO₄^2－、NO₃^－、NH₄⁺和Ca²⁺．     

消除烟道气中二氧化硫的活性炭催化剂——SO2在催化剂上动态吸附研究

本文考察了流动态体系中,烟气主要组分(O₂和水蒸汽)的含量对SO₂在活性炭上吸附量的影响;研究了SO₂吸附动力学。结果表明,在一定空速和吸附温度下,烟气中O₂和水蒸汽含量分别为5%和8%(Ⅴ%)左右时,SO₂吸附量为最大。SO₂在活性炭上吸附动力学曲线很好地遵循Elovich方程;SO₂吸附活化能E_a⁰为21.939×10³J/mol以及Elovich参数,进而得出吸附活化能E_a,与吸附温度的关系。     

半胱氨酸亚铁溶液吸收一氧化氮的研究

 在鼓泡吸收瓶中,对半胱氨酸亚铁[Fe²⁺(CyS^-)₂]溶液络合吸收一氧化氮(NO)进行了研究.考察了不同[Fe²⁺]和[CySH]的配比、pH值、模拟烟气中的氧含量、SO₃^2-浓度等对NO吸收的影响.结果表明,Fe²⁺:CySH=1:4配比的溶液能达到较大的吸收容量.Fe²⁺(CyS-)2吸收剂在pH=8条件下的吸收效果明显优于偏酸条件下的效果.当氧气含量达到5.5%时,NO的吸收容量约下降48%.当SO₃²/Fe²⁺(CyS-)2为1时吸收剂的吸收容量约为不含SO₃^2-的溶液的1.5倍.模拟烟气中氧气含量越高,SO₃^2-对NO吸收容量的影响越明显.相同浓度的亚铁络合吸收剂,Fe²⁺(CyS-)2的NO吸收容量略高于常用吸收剂Fe²⁺(EDTA^2-),并且Fe²⁺(CyS-)2的抗氧化性能优于Fe²⁺(EDTA^2-).     

厌氧流化床反应器处理含硫废水毒性的实验

 采用多孔聚合物载体固定化微生物在厌氧流化床（AFB）反应器中处理含硫废水，研究反应器抗硫化物（S^2－）毒性抑制和抗硫酸盐毒性抑制的能力；探索解除 S^2－毒性的方法．研究表明，当进料基质 COD浓度为 5000mg/L，HRT为5.2－5.4h，S^2－＜200mg/L时，反应器去除 COD效果不受影响，S^2－350mg/L时，厌氧消化受到明显抑制，反应器可容忍530mg/L S^2－浓度而未造成消化系统的破坏；SO₄^2－浓度高达3521mg/L，COD去除率仍可达77％－80％，但SO₄^2－去除率明显下降；当COD/SO₄^2－的比值大于1.45时，硫酸盐还原菌和产甲烷菌的生长未受到明显抑制，此时容积负荷为22－24kgCOD/（m³>·d），COD去除率为80％，SO₄^2－去除率为58.8％；向反应器投加适量FeCl₂可很好地解除S^2－的抑制．     

土壤无机离子在非均匀电场作用下的迁移

 研究了非均匀电场对不饱和沙壤土中的NO₃^-和SO₄^2-的迁移特征,揭示利用非均匀电场向土壤中注入营养物和电子受体的特性.结果表明,非均匀电场能有效地增强土壤中NO₃^-和SO₄^2-的移动性,在1.0V/cm电压梯度下不饱和沙壤土中NO₃^-和SO₄^2-的电迁移速率分别高达22.0,16.5cm/d;在非均匀电场中无机离子主要通过场强较大的区域迁移;切换电场极性可以方便地控制土壤中NO₃^-和SO₄^2-的运移,同时能促使NO3-转化为NO₂^-.利用非均匀电场的迁移和富集效应,可以有效地向土壤中注入无机离子或者将污染离子从土壤中分离出来.     

华南地区春季酸沉降区域源解析

应用IDNN区域源解析模式,处理了1986年2—8月间华南地区观测的酸雨样品,识别了春季广东、广西地区酸雨区域漂,结果得到,80％以上H⁺、50％SO₄^2-和60％NO₃^-来源于南岭以北地区。     

广东、广西地区酸沉降统计模式的研究

介绍了两广地区酸沉降模式,该模式的基础是定常欧拉型酸沉降模式,其中包括硫污染物的人工排放源,扩散输送,化学转化和干湿沉降,对全年120天气象资料进行计算和平均以后,得到广东、广西地区硫沉降的基本图象.从模式计算的结果可以看出,在目前低空排放(排放源在300m以下)的条件下,城市污染源排放的硫污染物的输送范围约10~2km量级、污染物的浓度及干湿沉降量都有显著的非均匀分布.     

氨法烟气联合脱硫脱氮技术工艺

SOx和NOx是燃煤锅炉排放的主要污染物,传统分步脱硫脱氮设备昂贵且效率不高,而氨法烟气脱硫脱氮具有显著的技术优势:脱硫效率高,脱硫脱氮一举两得;不产生废渣、废水;脱硫剂利用充分、耗量小、具有节能功效。因此它具有广阔的应用前景。     

豫西山区降水与气温的波动规律研究

根据豫西山区4个国家地面气象观测站1957—2008年的降水和气温数据,运用小波分析和统计分析相结合的方法研究了该地区降水和气温的多时间尺度波动特征。研究结果表明:①近50 a来,豫西山区的年降水量和年均气温均具有复杂的多时间尺度特征,年降水量在4 a和14 a尺度上的周期性波动特征较为明显,而年均气温在8 a和14 a尺度上的周期性波动特征较为明显;②近50 a来,豫西山区的年降水量和年均气温虽然具有明显的周期性波动,但是,使用白噪声功率谱进行显著性对比检验得出的结果表明,它们的主周期的显著性水平普遍较低,可以认为基本属于随机性波动;③近50 a来,在4~12 a的尺度上,豫西山区的年降水量和年均气温具有极显著的负相关性,而且预计未来几年该地区仍然可能延续2006年以来气温偏高降水偏少的气候特征;④小波分析和统计分析都属于经验诊断的范畴,对分析过去气候要素变化的多时间结构特征具有较好的效果。但是,由于它们不涉及因果机理,因此要想准确地预测未来的气候变化趋势,还必须对气候系统当中的复杂变化过程开展深入的机理研究。     

闽南地区酸沉降来源特征的模拟研究

设计了一个二维长距离硫传输Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ模型，模拟了闽南地区酸 和的来源特征。结果表明，闽南地区硫沉降中外来源与局地源的相对贡献存在着明显的季节变化；由年龄贡献持，闽南地区硫沉降主要由外来源的长距离输送造成。     

污染条件下成都市PM_(2.5)干沉降速率的模拟分析

利用成都市三瓦窑、沙河铺国控环监站2015年9月—2016年8月逐时PM_(2.5)监测数据,结合同期双流国际机场公布的地面气象要素(风场、温度、湿度和压强)以及温江站风速探空资料,首先统计分析了成都市风场、温度和湿度的基本特征,然后计算了污染条件下PM_(2.5)干沉降速率,并建立了适用于不同季节的GIFM模型和多元回归预测模型。结果表明:基本气象要素场的配置以及特殊地形导致了成都市PM_(2.5)干沉降环境恶劣,同时四季差异较大;污染条件下PM_(2.5)干沉降速率约为0.02~0.1 cm/s,表现为冬季<秋季<年<春季<夏季,四季的主要影响因子也不同,秋冬为湿度和压强,春季为温度,夏季为风速,且湿沉降强度过大时,会出现PM_(2.5)干沉降速率的"虚高"现象;GIFM模型和多元回归模型均能很好地预测污染条件下的PM_(2.5)干沉降速率,其预测能力均是夏季最好,冬季最差,春秋次之,通过对比分析表明GIFM模型的预测能力在各季节均优于多元回归模型。     

空气污染健康损失中统计生命价值评估研究

采用权变评价法(CVM)评估了我国空气污染健康损失中的统计生命价值,并分析了其影响因素.结果表明,我国空气污染健康损失中的统计生命价值约为100万元/a.区间值线性回归模型分析显示,年龄、受教育程度、人均年收入、健康和家庭规模等因素对统计生命价值均有显著影响,但是城市的不同对统计生命价值并没有显著影响.     

1951-2010年珠江流域洪水极值序列平稳性特征研究

水文序列的平稳性假设是传统水文统计学方法在水文序列分析研究中的基本假设,随着气候变化与人类活动对地表水文过程的影响,这种假设往往存在问题,使水文分析得出误导性结论。以珠江流域28个测站1951—2010年年最大洪峰流量序列为例,用Pettitt方法结合Loess参考函数检验序列中均值和方差变异,用Mann-Kendall(MK)和Spearman法检测时间趋势性,用广义可加模型(GAMLSS)和长期持续效应等具体分析序列的平稳性。研究结果表明:1均值/方差变异主要集中在西江和东江流域,变异时间分别集中在1990年左右和1968—1987年间;2变异点的存在与否对序列趋势检验结果有重要影响,在考虑变异点前提下,珠江流域年最大洪峰流量序列基本无显著趋势性;3在GAMLSS模型中,对于不具有和具有突变点序列,Gamma分布均为选择次数最多的最优极值分布,不具有突变点序列分布参数θ1或θ2非平稳模型与平稳模型差距较小,具有突变点序列则相反;4统计上检测出具有突变点或者显著时间趋势性的测站,同样检测出高Hurst系数,反之亦然。Hurst系数估计因样本容量较小具有较大不确定性。东江流域受流域内水利工程的剧烈影响,尽管检测出高Hurst系数,但仍认定为非平稳序列;西江干流主要受支流汇流和气候变化影响,高Hurst系数表明其水文过程可能是长期稳定过程中局部波动的结果。     

城市湖泊氮磷沉降输入量及影响因子——以武汉东湖为例

城市湖泊是受人类影响最严重生态系统之一,正面临着水体污染和生态系统退化的双重压力.研究氮、磷沉降输入量及影响因素对城市湖泊管理具有重要的实践意义.本文通过对中国最大的城市湖泊之一——武汉东湖进行为期1年的氮、磷沉降连续监测,研究了大气混合沉降对武汉东湖的氮、磷输入动态,并探讨了氮、磷沉降的影响因素.结果表明:武汉东湖大气氮、磷年沉降通量分别为22.80、1.37 kg·hm~(-2)·a~(-1);总氮年沉降负荷为76.94 t·a~(-1),氨氮年沉降负荷为31.83 t·a~(-1),总磷年沉降负荷为4.61 t·a~(-1),分别占其东湖年入湖污染物的7.28%、7.61%和4.41%.从时间格局看,总氮沉降通量的季节性差异较为明显,表现为:春季(9.03 kg·hm~(-2))夏季(6.01 kg·hm~(-2))秋季(3.90 kg·hm~(-2))冬季(3.86 kg·hm~(-2));而总磷沉降通量呈现出仅春季较高(0.52 kg·hm~(-2)),占全年的38%,其他三季总磷沉降通量变化较小的特征.相关性分析显示,氮、磷沉降负荷量与降雨量、降雨时间间隔及空气颗粒物浓度(PM_(10)、PM_(2.5))等因素呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关.分析表明,随着控源、截污等措施对城市湖泊氮、磷输入的控制,氮、磷沉降对城市湖泊的生态影响应引起足够的重视.     

某工业区近十年酸雨污染特征简析

根据某工业区1998年-2007年的降水监测资料,利用统计方法对该地区的酸雨污染变化规律、化学组成进行分析,结果表明：该工业区近十年来酸雨频率逐年上升,酸雨污染日趋严重,目前已成为重酸雨区;化学组成的分析表明该工业区的酸雨逐步由硫酸型转化为硫酸型和硝酸型并重;该工业区降水酸度与Cl^-、NO3^-、SO4^2-的灰色关联度最大,说明该工业区受海洋、交通以及工业排放的影响较大,海洋源、交通源、工业源对该工业区降水的酸度有重要影响。     

Study on climate-vegetation interaction in China

The climate-vegetation interaction of China is mainly controlled by the atmospheric circulations and topographic characteristics. The distribution and NPP of vegetation zones show a close relationship with a series of climatological indexes, such as annual mean temperature, precipitation, various thermal indexes, and potential evapotranspiration rates. The multivariate analysis (DCA) for climate and vegetation, zones in China provides quantitative environmental interpretation for two significant ecological gradients. The first gradient is mainly a thermal gradient, it can be displayed by latitude, altitude, biotemperature, and annual mean temperature. The second gradient is basically a moisture gradient, it correlated highly with longitude and potential evaportranspiration. The quantitative interaction or statistical models between vegetation zones and climato-geographical indexes can provide a fundamental scenario and comparative parameters for the study on climate and vegetation changes in China.