云下洗脱-Eulerian模式

在Eulerian模式中,在大气氨浓度大于硝酸的条件下,简要讨论了各种污染物对雨水组成的影响.结果表明,在本文考虑的情况下,氨对SO_2气体洗脱和SO~(2-)形成的影响最大,且能抑制雨水的酸化;过氧化氢的作用略小于氨.气溶胶对雨水SO_4~(2-)浓度的贡献小于气体.云下H_2O_2和O_3氧化能力的大小取决于雨水的pH、降落距离和各自的浓度.在雨水pH高,降落距离短和各自浓度小时,O_3的氧化能力大于H_2O_2,反之则H_2O_2大于O_3.对韶关降水酸化的模拟表明,考虑气体污染物补充机制的Eulerian模式可以较好地模拟现场降水酸化过程.     

APEC前后北京SO2垂直分布特征及其对二次硫酸盐生成的影响

SO_2是北京大气中重要的污染气体.为探讨亚太经合组织(APEC)峰会前后北京大气SO_2的垂直分布及其对二次硫酸盐(SO_4~(2-))生成的影响,我们于2014年10月21日至11月30日在地面和北京325 m气象塔260 m高度处同步开展了气体SO_2和亚微米颗粒物中硫酸盐(SO_4~(2-))实时连续在线观测.结果显示,采暖前,北京地面SO_2浓度较低,但高层由于显著受到区域输送的影响浓度较高,两层污染物变化趋势也存在明显差异.采暖后,即APEC后,受本地供暖排放影响,SO_2和SO_4~(2-)浓度显著增加,两层的总体差异也相应减小,变化趋势也更为一致.湿度对SO_2的液相转化起关键作用.我们发现近地面SO_2的转化率(SOR)显著高于260 m,这主要与地面较高的湿度相关.事实上,SOR随着湿度增加而迅速增大,进一步凸显了湿度对SO_2液相氧化的影响.另外,我们也发现SO_2特别是260 m在低湿范围(RH40%)内随湿度增加而逐渐升高,但在高湿范围(RH50%)内则呈下降趋势,说明不同湿度范围内的来源或者生成机制可能有所不同.SO_4~(2-)和PM_(2.5)浓度均随着湿度的增加而增加,但不同湿度范围,增加速率不同.通过相关性和和后向轨迹分析表明,区域输送(特别是途经北京西部和南部的气团)和本地燃煤排放分别是采暖前后污染物的主要来源.     

大气中四种污染物的垂直梯度观测及其与气象参数关系

在离地面1.5m、18m和52m三个高度,对SO_2、SO_4、颗粒物和NH_3,进行了20多天的同步观测。发现在18m以下,浓度随高度增高而增大;在18m～52m之间,浓度随高度升高而递减的规律。利用浓度的垂直梯度值,还计算了SO_2的干沉降系数。分析浓度逐日变化和多种气象参数关系可知,近地面风速仍然是影响浓度变化的主要参数;近地层R_1、温度垂直梯度、底层逆温层高度、地面气压和相对温度也与浓度有较密切的关系;各层浓度之间的关系,则主要受风速垂直切变的影响。     

厦门春季低空大气酸沉降垂直分布的研究

1993年3月28日～4月7日,在厦门后坑村,对不同高度的低空(1000m以下)大气中气态污染物?云水和雨水进行了垂直分布观测?结果表明:厦门后坑村春季大气中的SO₂,NO_x,O₃的日均值分别是0.069,0.015,0.060mg/m3,基本符合国家大气质量一级标准,而H₂O₂的日均值为1.70μg/m3,是地面大气中H₂O₂浓度的5.3倍,说明其大气氧化活性较强;空中雨水大部分酸化,而云水全部酸化,且NO-3浓度较高,说明春季酸雨污染较严重。      

雾对SO_2烟羽清除作用的研究

在雾稳定的条件下,研究了雾滴穿过SO_2烟羽沉降到地面的过程中吸收、析解以及酸化等过程。结果表明,雾对烟羽中SO_2的清除具有某些奇特的现象。即仅在离源较远的区域才表现出有限的清除作用:而在近源区,主要以析解为主,使源附近地面SO_2浓度增加,高架源成了低架源。雾滴在地面附近的这种析解作用,是造成雾天污染物浓度高的重要原因之一。     

对流云云中酸化的数值模拟——Ⅰ.模式建立和初步结果

发展了一维半、时变、微物理过程参数化处理的对流云云雨酸化的物理-化学模式,较为全面地考虑了污染气体向液水的质量传输过程以及液相化学反应动力学过程.通过初步模拟发现,垂直上升气流会很快把低层高浓度SO_τ气体输送到云的上层,从而使酸化过程得到加强;云滴与雨滴微物理结构的不同,对污染气体的吸收影响很大,小的云滴比雨滴更易酸化,云、雨水对污染气体的吸收和云、雨水的比含水量有关.因对流云云内外交换强烈,液水吸收掉的污染气体量相对于环境场而言是很小的.     

近地面降雨过程研究——模拟和因素分析

用模型和模拟实验方法研究了近地面降雨过程中SO_2和颗粒物洗入对雨水pH值的影响。探讨了几个主要因素与雨水最终pH值的关系,并对我国六个城市大气颗粒物的缓冲性能进行了初步研究。     

SO2熏蒸小麦对粘虫生长的影响

用低浓度SO_2熏蒸过的小麦饲养幼虫,研究SO_2污染对粘虫生长的影响.SO_2浓度为50和100ppb时,幼虫的发育历期显著缩短,存活率提高10％左右,整个幼虫期的发育-存活指数和平均相对生长速度(MRGR)分别比对照组高15％和2.5％左右.用上述两个浓度的SO_2处理的幼虫食料植物对成虫的繁殖力也有一定的促进作用,但对蛹的历期和成虫的寿命没有影响.     

珠江三角洲SO_2初始场同化试验研究

基于WRF-CMAQ空气质量模式系统,采用最优插值法(OI)和集合平方根滤波法(EnSRF)对2013年12月广东珠江三角洲地区污染物SO_2进行初始场同化试验.背景场误差水平分布高值区主要位于江门一带,垂直分布在边界层内较大,400m以下基本不变,400m以上随高度增加而递减.对比OI与EnSRF两种方法同化前后SO_2浓度场变化,表明同化观测资料调整了污染物浓度场的分布型态,与观测场更为吻合,两种方法都能为模式提供与实际更加接近的初始场.敏感性试验表明最优插值法的最优水平尺度为20km;同化站点和检验站点的均方根误差平均下降率分别达到73%和39%.     

初夏一次典型大气污染过程的局地气象和大气环流形势的分析

本文根据上海市气象局观象台的高空和地面气象常规观测资料和上海市环境监测中心对SO_2、CO和NO_x的自动监测资料,对1984年5月上半月的一次典型大气污染过程作了分析,探讨了大气污染物的日平均浓度演变过程与局地气象条件,特别是逆温层高度、温度垂直梯度、里查逊数及地面风速随时间分布相互关系;同时分析了大气环流形势的演变过程。从中找出影响这次大气污染过程的主要气象参数以及大气污染——局地气象条件——大气环流形势之间的对应关系,这将有益于研究大气污染潜势预报,特别是初夏季节的大气污染预报。     

酸雨,水体酸化及其对水生生物的影响

我国酸雨南重北轻，呈区域分布和硫酸型特征。川、黔、湘、赣、桂和粤等省、区的局部地带酸雨ｐＨ低于４．５，接近国外重酸雨水平。重庆市郊（缙云山、南山）已发现酸化水体和酸敏感水体。酸化对各营养级水生生物的生长繁殖、生物多样性和水体生产力造成危害，破坏水体的生态平衡。如果燃煤的脱硫防尘等环保措施不力，我国酸雨与水体酸化的发展趋势十分严峻。     

北京市大气环境二氧化硫浓度分布初探

利用北京市大气自动监测系统冬季逐时二氧化硫浓度监测资料，分析研究了对数正态分布，Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，指数分布等常用分布模型对监测资料人布推迟合的适用性，并估算出各种分布模型的参数值。研究发现城区及高百分位数二氧化硫浓度频率分布符合Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，近郊及背景站的浓度分布符合常用的对数正态分布，二氧化硫浓度的频率分布不符合指数分布规律。     

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。     

酸雨和SO2复合污染对几种农作物的影响

采用模拟酸雨喷雾和ＳＯ２开顶式熏气,研究了酸雨和ＳＯ２复合作用对西红柿,胡萝卜和棉花等农作物产量的影响及其机理。通过模拟试验,发现酸雨和ＳＯ２使农物生产受阻,产量降低,其二者的昨合作用明显高于单一因素的作用,但其交互作用不显著。并通过模拟的盯关方程计算出农作物产量损失４的污染物阀值。     

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.     

我国SO2减排构想与经济分析

对我国未来燃煤SO₂排放数量进行了测算,设计了一个SO₂减排方案,并对减排成本进行了经济分析。据测算,2000年燃煤SO₂排放量将达到2163万t,减排44万t,减排成本为12.99亿元;2010年燃煤SO₂排放量将达到2613万t,减排1448万t,减排成本为285.10亿元。      

对流云云中酸化的数值模拟——Ⅰ.模式建立和初步结果

发展了一维半、时变、微物理过程参数化处理的对流云云雨酸化的物理-化学模式,较为全面地考虑了污染气体向液水的质量传输过程以及液相化学反应动力学过程.通过初步模拟发现,垂直上升气流会很快把低层高浓度SO_τ气体输送到云的上层,从而使酸化过程得到加强;云滴与雨滴微物理结构的不同,对污染气体的吸收影响很大,小的云滴比雨滴更易酸化,云、雨水对污染气体的吸收和云、雨水的比含水量有关.因对流云云内外交换强烈,液水吸收掉的污染气体量相对于环境场而言是很小的.