重庆市铁山坪2001~2010年酸沉降变化

我国"十一五"期间实现了全国二氧化硫(SO2)排放总量削减10%以上的目标,但氮氧化物(NO x)排放量仍持续增长.为了评估排放的变化对酸沉降控制的效果,2001~2010年在重庆铁山坪连续开展了10 a的穿透水观测,结果表明该地区硫沉降有明显的下降趋势,而氮沉降有明显的上升趋势,总体上酸沉降有所下降.以上趋势和重庆市同期SO2排放量有所下降而NO x排放量持续增长的趋势是一致的,这表明我国酸沉降控制取得一定的效果.但是,2010年重庆铁山坪的穿透水硫沉降量和氮沉降量分别达到9.9 keq·(hm2·a)-1和4.5 keq·(hm2·a)-1.如果以此作为总沉降量的近似,将可能存在硫沉降被高估28%,氮沉降被低估50%的不确定性.以上硫沉降和氮沉降水平均达到甚至超过欧美在历史上酸沉降最严重时期的水平,表明重庆地区的酸沉降问题依然严重.     

贵阳市二氧化硫和酸沉污染来源及控制战略

采用一个综合区域空气质量／酸沉降模型，对典型气象条件下贵阳市，贵州省和整个南地区不同尺度的SO2控制情景进行了模拟，数值模拟结果表明，贵州全省大点源排放是贵阳市酸沉降的最主要贡献者，贵阳市内的大电厂对贵阳市的SO2污染有一定的贡献，但对硫酸盐浓度和酸沉降贡献则较小，在此基础上，提出了贵阳市酸沉降和SO2污染的控制对策。     

辽宁省大气湿沉降化学特征分析

通过分析降水酸度、化学特征和湿沉降量等酸沉降控制指标,得出2009年辽宁省大气湿沉降化学特征。研究发现,辽宁省总体上酸雨污染并不严重,但区域性污染突出;降水化学污染严重,呈地域分布不平衡特征,重污染城市位于辽宁省西部和中部;湿沉降量的空间分布与降水化学污染不同,沉降量大的城市位于东部和南部沿海,所有离子湿沉降量最大值均出现在夏季。     

佛山市大气降水化学特征及其与广州市的比较

佛山市和广州市作为珠江三角洲广佛都市圈的中心,均为珠三角酸雨污染较为严重的地区.通过对1999～2004年佛山市降水pH值与大气中SO2、NO2浓度的相关关系分析,指出SO2是佛山市湿沉降主要的致酸前体物.同时通过分析2001～2004年降水中离子成分的化学特征分析,较详细地揭示了佛山市酸雨的影响源、酸型、污染程度和化学特征.并且比较了佛山市降水化学特征与广州市的异同点.为广州佛山两市进行酸雨污染控制乃至大气污染控制提供了较为有效和充分的依据.     

深圳大气湿沉降对典型屋面径流水质的影响

屋面雨水是一种重要的非常规水源,其水质受大气湿沉降影响。该研究以深圳大学城水泥砂浆材质的屋面为例,测定了2011年14场降雨的雨前大气环境质量、大气降水水质和屋面径流水质,对比了大气降水及屋面径流中组分浓度的差异,分析了湿沉降与屋面径流污染负荷的关系及其影响因素。结果表明:(1)湿沉降中NH4+、乙酸、甲酸和乙二酸等组分与屋面材料及累积物发生化学反应,使得这些组分在屋面径流中的负荷显著减少;(2)湿沉降是屋面径流中Na+、K+、Mg2+、Ca2+和SO42-组分负荷的少部分来源;(3)而湿沉降是屋面径流中TOC、F-和NO3-组分负荷的主要来源;(4)雨前大气环境质量对湿沉降组分浓度有显著影响。因此,湿沉降对屋面径流组分负荷影响显著,城市屋面径流水质管理中应充分考虑湿沉降的影响。     

内蒙古温带草原氮沉降的观测研究

在内蒙古太仆寺旗对温带草原地区的氮沉降进行了为期1 a(2011年11月～2012年10月)的观测.在线分析大气NH3和NO2浓度,用CMAQ模型计算的干沉降速率计算了气体干沉降量;采集降水、降尘和穿透雨样品并测定NH4+和NO3-浓度,分别得到湿沉降、颗粒物干沉降和穿透雨沉降量.观测结果表明该地区的氮沉降量已经高达3.43 g.(m2.a)-1,有可能对草原生态系统产生危害.其中,湿沉降占44%,气体干沉降占38%,颗粒物干沉降占18%.干沉降对氮沉降的贡献大于湿沉降,必需重视干沉降的测定,而穿透雨沉降明显小于总沉降,说明穿透雨法不适合于草原地区.从组分上看,还原态氮(包括NH4+和NH3)对氮沉降的贡献为71%,而氧化态氮(NO3-和NO2)的贡献仅29%,因此在控制氮沉降时,不应只针对NOx排放进行削减,NH3减排同样重要.     

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.      

我国低纬度、亚热带地区的降水化学及其雨水酸化趋势分析

在世界上酸沉降研究尚为空白的低纬度、亚热带地区建立了酸沉降监测网。通过两年的监测,结果表明降水中酸度和离子总浓度季节变化明显,Ca2+和NH在降水离子构成中占百分率较高,阳离子总和略大于阴离子总和。两广地区降水酸度是雨水中多种阴、阳离子综合作用的结果,降水中SO浓度高的地区是SO₂排放量高的地区,控制雨水逐年酸化趋势的唯一途径是限制SO₂排放。      

“十一五”电力行业二氧化硫总量控制的环境效益评估

截至2008年底,我国SO2排放总量(不包括港澳台的数据)由2005年的2549.4×104t降至2321.2×104t,已完成"十一五"总量控制目标的89.5%,其中电力行业SO2排放量比2005年降低约20%,已完成"十一五"电力行业SO2减排目标的80%.为定量评估我国"十一五"期间电力行业SO2减排取得的环境效益,利用ATMOS酸沉降模型分别对2005年和2008年电力行业SO2排放情景进行模拟.结果表明:通过电力行业SO2减排,2008年全国硫沉降量较2005年减少约86×104t,其中沉降到中国大陆的硫沉降量减少约52×104t,降幅达17%,平均每减排1tSO2约可减少0.2～0.3t的硫沉降.此外,硫沉降强度≥1.00t/km2区域的面积较2005年明显缩小,缩小面积约为62×104km2.     

贵阳市二氧化硫和酸沉降污染来源及控制战略

采用一个综合区域空气质量/酸沉降模型,对典型气象条件下贵阳市、贵州省和整个西南地区不同尺度的SO₂控制情景进行模拟.数值模拟结果表明,贵州全省大点源排放是贵阳市酸沉降的最主要贡献者;贵阳市内的大电厂对贵阳市的SO₂污染有一定的贡献,但对硫酸盐浓度和酸沉降贡献则较小.在此基础上,提出了贵阳市酸沉降和SO₂污染的控制对策.      

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.     

中国大气SO2污染与排放的空间分离分析

污染物排放是导致环境质量恶化的根本原因,但污染物排放与环境质量的变化在空间上却存在不完全协同、匹配的现象(即空间分离).为分析中国省域尺度环境质量与污染物排放的空间分离现象,构建了空间分离指数和重心模型,并以SO2排放量和空气中SO2浓度为例进行实证分析.结果表明:2000-2010年,全国SO2排放量由1965.8×104 t增加至2182.9×104 t,空气中SO2浓度由0.046 mg·m-3下降至0.035mg·m-3;SO2排放量最多的10个省份占全国排放量的比重为57.4％,地区间排放强度差异较大;SO2污染的空间格局未发生明显变化,华北、西北、西南及山东、湖南是我国SO2污染相对严重区域;中国SO2排放与污染间存在一定程度的空间分离,空间分离指数为27.3 ～ 36.0,SO2排放重心和污染重心的距离在19.3 ～144.0 km之间;10年来,SO2排放重心向西北方向移动,污染重心却向东南方向移动,这也是环境质量与污染排放空间分离现象的一个表现;SO2排放与污染间的空间分离现象在逐年减弱,10年来,空间分离指数年均降低2.7％,排放重心和污染重心的距离年均减小9.9 km.研究结果对正确理解污染减排与环境质量改善的关系,确立区域污染减排和环境质量目标具有一定的借鉴意义.     

东亚地区的硫沉降特征分析

利用一个硫沉降模式讨论了东亚地区的硫沉降特征。大多数地区,干沉降是硫沉降的主要形式,在降水区,湿沉降可占总沉降的20%~95%。干沉降以SO₂的沉降为主,SO₂的干沉降占总干沉降的70%~90%。降水引起的湿沉降主要是SO₄2-的沉降,SO₄2-的湿沉降量一般为SO₂湿沉降量的1~9倍。干沉降与排放量之比的大值区与排放的大值区相对应,但其中心与排放的大值中心不重合,而是在其附近。      

北京市区及郊区大气中的汞沉降的估算

以Throughfall法估算出北京市1996年大气汞干沉降率为528．88μg.m^2.a^-1，以沉降速率估算出1998年北京市汞的年沉降量为687．5μg.m^-2.a^-1。     

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。      

模拟SO_4~(2-)沉降对河口潮汐湿地甲烷排放通量的影响

2008年每月小潮日原位定期向闽江河口鳝鱼滩咸草(Cyperus malaccensis)潮汐湿地试验样地施加25,50,100kgSO42--S/(hm2·a)的硫酸钠溶液,探讨模拟SO42-酸沉降对河口潮汐湿地甲烷排放通量的影响.结果表明,SO42-酸沉降对于河口潮汐湿地甲烷排放通量基本无抑制作用.添加SO42-室内厌氧培养试验结果显示,虽然SO42-输入对湿地土壤CH4产生量具有一定的抑制作用,但相对对照组,下降幅度仅为8.5%~15.4%.室内添加甲烷产生基质的厌氧培养试验结果表明,非竞争性途径甲烷产生基质(甲醇和三甲胺)的添加可刺激并增加土壤的甲烷产生量,解释了原位施加SO42-对于河口潮汐湿地甲烷排放通量的基本无抑制作用的试验结果.     

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.      

我国低纬度、亚热带地区的降水化学及其雨水酸化趋势分析

在世界上酸沉降研究尚为空白的低纬度、亚热带地区建立了酸沉降监测网。通过两年的监测，结果表明降水中酸度和离子总浓度季节变化明显，Ｃａ￣（２＋）和ＮＨ在降水离子构成中占百分率较高，阳离子总和略大于阴离子总和。两广地区降水酸度是雨水中多种阴、阳离子综合作用的结果，降水中ＳＯ浓度高的地区是ＳＯ＿２排放量高的地区，控制雨水逐年酸化趋势的唯一途径是限制ＳＯ＿２排放。     

“西电东送”新建盘南电厂烟气硫沉降的数值模拟

使用经过实测资料验证的SO2—SO42-干、湿沉降参数以及实际地形资料,模拟计算了盘南电厂4×600MW机组排放SO2的年总硫沉降,并讨论了相应的生态治理措施。可为在硫沉降的低临界负荷区建设大型燃煤电厂进行有关的计算评估提供参考。     

北京市东北城区冬季大气细粒子与相关气体污染特征

利用VAPS通用型大气污染物采样仪与DX-600型离子色谱仪于2008年11月及2009年1月进行了北京市东北城区大气细粒子(PM2.5) 可溶性离子组分和相关气体组分的同时监测与分析.结果表明,在采样期间,北京PM2.5质量浓度随时间呈“3峰”的变化,在“3个峰段”期,随采样时间的推进,PM2.5质量浓度增高;与北京市以往监测结果相比,北京市PM2.5中几种主要水溶性无机离子的污染水平呈现下降的趋势;PM2.5呈弱酸性,对大气环境酸化和酸性湿沉降的形成具有一定的促进作用;PM2.5中NH4+主要以硫酸盐、硝酸盐及氯盐的形式存在;PM2.5中SO42-、NO3-的质量浓度变化趋势分别与环境空气中SO2、NO2的质量浓度变化趋势相似,PM2.5中SO42-和NO3-分别主要由SO2、NO2转化而来,且NO2二次转化率低于SO2的二次转化率.