关于PH平均值的计算方法

在煤矿污染源调查、矿井酸性或碱性水监控和治理以及矿区降水酸度的计算工作中,经常会遇到PH平均值的计算问题。众所周知,PH是氢离子浓度[H~+]的一种表示方式,即PH=-lg[H~+]……(1)如果采用求算术平均值的方法,即则PH平均值PH可用下式计算     

重庆大气颗粒物与酸性降水关系研究

本文研究了重庆不同区域、不同季节、不同粒径的大气颗粒物的主要理化性能与酸性降水的关系,表明城区酸性细粒径颗粒物(IP、粒径<10μm)占 TSP 重量百分数为73％,大气颗粒物对酸性降水的缓冲能力较弱,通常冬(秋)季对降水酸度有一定贡献。     

关于pH等标污染负荷公式的推导

以废水中一般等标污染负荷的定义及计算公式为基础,然后借助于pH与[H~+]之间转化关系,从理论上推导出pH等标污染负荷计算公式式中:P-废水中pH等标污染负荷[M~3/年(天)];Q-废水排放总量[吨/年(天)],pH-指已确定的评价标准;?-废水中测定平均值.用此式可以求出[H~+]的绝对值     

关于pH均值计算公式的推导

关于混合溶液中pH均值的计算,目前,有多种方法。在实践中,笔者发现,陈晋鼎同志所推导的公式,有欠缺之处[陈晋鼎,关于pH均值的计算,上海环境科学,1989.8(5):40～41]。其公式推导结果为, 当∑[H~+]>[OH~-]时, 当∑(H~+]<∑(OH~-)时, 式中,q_i,q_i′——分别为酸性,碱性废水流量; pH_l,pH_l′——分别为酸性、碱性废水测定值; 当∑[H~+]=∑[OH~-]时, pH_均=7。在通常条件下,采用上述公式计算pH时,结果是止确的;但当溶液的pH接近7时,其计算结果将有较大偏差。例如,以蒸馏水,稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合配制的溶液系列,其pH值分别为6.52、6.77、6.95、7.16、     

大气颗粒物酸度的分析技术研究进展

本文将综述大气颗粒物酸度的形成过程、影响因素、分析测定方法以及去除干扰的方法,并展望其未来的发展趋向。     

大气颗粒物的源解析技术

大气是人类赖以生存的基本环境要素,大气污染是影响环境质量和人类健康的主要危害因素之一,而大气颗粒物(Particulate matter,PM)则一直是影响城市环境质量的首要污染物[1]。大气颗粒物是影响大气环境质量、造成大气污染的一大重要因素。大气颗粒物对我们的危害极大,为此对大气颗粒物的源解析就尤为重要。本文主要阐述了当下用的比较广泛的几种源解析技术模型。     

电厂燃煤锅炉颗粒物分段去除效率及成因分析

选取某大型发电企业进行实测,根据测试数据计算颗粒物去除装置对颗粒物的分段去除效率。结果表明:静电除尘器除尘效率为99.91%、湿法脱硫装置除尘效率为60.51%、湿法脱硫装置出口相对静电除尘器进口的颗粒物去除效率为99.61%、湿法脱硫装置出口颗粒物浓度是静电除尘器出口颗粒物浓度的4.18倍。此外,也依据计算结果并结合实际情况分析了影响各除尘段颗粒物去除效率的主要成因,这些成因主要包括各除尘段功能、脱硫剂与脱硫副产品的颗粒物、脱硫装置运行平稳性等,期望本研究成果能对电厂燃煤锅炉大气污染控制设施关系调整、重新设计及大气环境污染治理思路调整提供重要科学依据与指导。     

基于分形理论和形状特征的大气颗粒物研究

本研究对青岛市黄岛区的大气颗粒物进行了采集,通过CCD图像采集系统在显微镜下获得8种典型大气颗粒物的显微图像,运用差分盒维数法计算其分形维数以及图像处理技术计算其球形度等形状参数.进而研究了颗粒物分形维数与粗糙度的关系、分形维数的尺度不变性、以及分形维数和形状参数的相关性分析.研究发现不同颗粒图像的分形维数是不同的,可以运用分形维数结合长径比、庞大率等形状参数对大气颗粒物进行模式识别,为解析大气颗粒物的来源提供新的特征参数.     

青岛大气颗粒物数浓度变化及对能见度的影响

为研究青岛地面大气颗粒物数浓度的变化及对能见度的影响,2010年9月~2011年8月使用便携式light house激光粒子计数器进行了大气颗粒物数浓度观测,利用Hysplit模式计算大气颗粒物的后向轨迹,运用统计分析方法初步探讨了气象因子对大气颗粒物数浓度和能见度的影响.结果表明,青岛大气颗粒物数浓度冬春最高,秋季次之,夏季最低;源自新疆、甘肃一带的气团颗粒物数浓度偏高,而来自于东北方向及海上的大气颗粒物数浓度较低;大气颗粒物数浓度变化与风速、相对湿度和混合层高度的变化呈现较好的负相关关系.当气团来源于西或西北方向,地面风向为南到东南风且混合层高度较低时,细粒子数浓度较高,容易出现低能见度现象.     

环境监测

X831200503452BP网络应用于大气颗粒物的源解析/李祚泳…(成都信息工程学院地球环境科学系)∥中国环境监测/中国环境监测总站.-2005,21(2).-74~76,83环图X-73应用BP网络对大气颗粒物进行源解析,将大气采集样本中的元素含量和大气颗粒物源成分谱构成训练样本集,用BP网络进行训练,由训练好的网络的权值可以计算出大气颗粒物的污染排放源的权重贡献率。将BP源解析法的计算结果与其它源解析法得到的结果比较,表明BP网络应用于大气颗粒物的源解析是可行的。表3参6X831200503453城市空气中颗粒相有机碳与元素碳浓度的小时和日分布图=Hourly …     

西南地区酸雨形成大气化学过程

通过野外观测、实验室实验和数值模拟研究了西南地区酸雨形成大气化学过程.新认识如下:①人为排放引起的酸雨及空气污染,目前尚未明显波及到西藏高原;②在重污染区SO_2污染严重,不管降水云是否酸性或污染,降水总是酸性、受污染的,云下洗脱痕量气体及颗粒物起重要作用,氧化剂是降水酸化的控制剂;③在典型农村地区,降水化学组成依赖于降水云的化学组成,即依赖于云化学,酸化过程中SO_2是控制剂;④该地区主要氧化剂是H_2O_2,高度越高,云水中H_2O_2含量越高;⑤该地区是硫酸型酸雨,硝酸含量有上升趋势,在考虑降水酸度时有机酸贡献不可忽视;⑥降水中很多元素来自颗粒物,颗粒物缓冲参数化并耦合到云下洗脱模型中,大大缩小了观测与数值模拟的降水酸度之差.     

降水对颗粒物的冲刷作用及其对雨水化学的影响

为研究湿沉降冲刷过程中大气颗粒物对雨水化学组成和酸度的影响,2008年6月至2009年6月,在中国酸雨污染最严重地区之一的杭州市进行了降水前、中、后的大气颗粒物样品采集,同时采集了降水样品,分析了颗粒物样品和雨水样品中的主要水溶性离子组分,使用统计学方法探讨了大气颗粒物的浓度及化学特征在雨水冲刷过程中的变化规律,并使用主成分分析方法分析了雨水中主要离子成分的来源.结果表明:杭州市TSP和PM10的酸缓冲能力分别为1.95和1.02,具有一定的酸缓冲能力;从颗粒物浓度、酸缓冲能力A值以及颗粒物化学组成在降水前、中、后过程中的变化看,雨水对颗粒物中的碱性组分具有显著冲刷作用;结合雨水主成分分析,颗粒物对雨水中Ca2+、Na+的贡献较为显著,对Mg2+、K+的贡献有待进一步验证,对NH4+、SO42-和NO3-的贡献较小,而F-和部分Cl-则可能主要来自云内雨除过程或者对气态化合物的云下冲刷作用.     

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.     

大气颗粒物和降水化学特征的相互关系

分别于2007年在泰安市郊区和深圳市郊区采集了大气颗粒物并同时对降水进行了分级采样,通过降水过程中降水化学特征的变化和降水前后颗粒物浓度和化学组成的改变,讨论了云下冲刷过程中大气颗粒物对降水化学组分的贡献和降水对颗粒物的去除作用.泰安降水雨量加权pH为5.97,总可溶解离子浓度为1 187.96μeq.L-1,PM10的质量浓度为131.76μg/m3,PM2.5为103.84μg/m3.深圳降水雨量加权pH为4.72,总可溶解成分离子浓度为175.89μeq.L-1,PM10的质量浓度为56.66μg/m3,PM2.5为41.52μg/m3.泰安和深圳降水过程中pH和离子浓度都逐渐降低,冲刷过程主要是中和作用.泰安和深圳降水中Na+和Ca2+的去除效率较高,NH4+和NO3-去除效率较低.两地降水化学性质的差别取决于云水酸度、大气颗粒物性质和大气中酸碱性气体差别的共同作用.降水对大气颗粒物质量浓度、离子组分和元素组分都有显著清除作用.     

北京市燕山地区大气颗粒物中NO3－和SO42－浓度变化规律及其与O3

用ＫＢ－１２０型大气颗粒采样器采样,离子色谱法分析其中水溶性无机阴离子组分。结果表明,北京市燕山石油化工区大气颗粒物中和浓度随季节变化显著,夏季和平均浓度分别为９．４０μｇ／ｍ３和２８．２２μｇ／ｍ３;秋季分别为４．１２μｇ／ｍ３和３．８０μｇ／ｍ３。     

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．     

重庆地区云水化学特性年际变化

重庆地区云水、雨水取样和化学分析结果表明,1989年与1985年相比较,市区雨水酸度变化不大,郊区(白市驿)雨水酸度略有增加;全地区云水酸度变化很大,1985年pH为6.15,1989年pH为4.56.化学组分分析表明,云雨水酸度增加,主要是水中酸性离子(SO_4~(2-),NO_3~-)浓度增加,碱性离子浓度减少造成的,并与大气质量变化,即SO_2浓度增加和飘尘量减少相对应.     

降水量对降水酸度的影响分析——以重庆为例

利用重庆市主城区5年的酸雨观测资料和降水资料,采用统计和建模的方法分析了各次降水的降水量对酸雨的影响。结果表明,降水量对酸雨的影响非常明显。降水pH值随降水量的变化总体呈双谷W型,第一个最低值位于17mm的降水量附近,pH低至3.8;第二个最低值位于40mm的降水量附近,pH低至4.0。酸雨频率的变化规律与pH值相反,呈双峰M型。pH值随降水量的变化规律各季节基本一致,除冬季因无大的降水而呈V型外,其余三个季节都呈W型。将pH值随降水量的变化分为3个主要变化区域,构造了pH值随降水量变化的经验公式,该经验公式各组成部分及公式中各参数的物理意义都非常明确,经过意义明确的简单法则和计算即可确定公式中的参数。该经验公式的精度较高,对酸雨的深入研究具有一定的参考价值。     

云水和云下冲刷颗粒物与气态污染物对降水中硫酸盐和硝酸盐的贡献

为定量云水和云下冲刷分别对降水中SO₄2-、NO₃-的贡献,并进一步解析云下冲刷颗粒相和气相物质分别对降水样品中SO₄2-、NO₃-的贡献,于2016年4月-2017年2月采用APS-3A型降水自动采样仪对降水进行分段采集.采用离子色谱检测分段降水样品的ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）,分析其变化规律;在降水前、降水中及降水后同步采集并检测大气颗粒相ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）和气相ρ（SO₂）、ρ（NO₂）,分析颗粒相中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）和气相中ρ（SO₂）、ρ（NO₂）的变化与分布.结果表明:①ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）在同一场降水的分段样品中呈逐渐降低至后期趋于平稳的趋势,说明降水对空气中污染物的冲刷使空气逐渐清洁,后期冲刷作用有限使得降水中离子质量浓度趋稳.②颗粒相中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）与气相中ρ（SO₂）、ρ（NO₂）在降水前较高,在降水中减小,并在降水后回升,说明降水对颗粒相SO₄2-、NO₃-和气相SO₂、NO₂均有清除作用,降水结束后无云下冲刷作用,污染物质量浓度逐步回升.③云水对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为22%~56%（平均值为35%）、9%~49%（平均值为29%）,云下冲刷颗粒相SO₄2-、NO₃-对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为39%~69%（平均值为55%）、43%~73%（平均值为56%）,云下冲刷气相SO₂、NO₂对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为5%~17%（平均值为10%）、5%~19%（平均值为15%）.研究显示,降水中SO₄2-、NO₃-主要来源于云水和云下冲刷颗粒相SO₄2-、NO₃-,而来源于云下冲刷气相SO₂、NO₂较少.      

辽宁省辽中降水化学特征与边界层流场的相关性

于2007年2月—2008年1月在辽宁省辽中县进行了酸雨观测,获取了辽中站降水中主要化学离子组成,并观测了同期的地面气象条件,结合不同气象流场分析方法,分析降水化学特征与边界层流场的关系. 结果表明:①降水酸碱性与风向有一定关系,偏南风易出现酸性降水,而偏北风易出现碱性降水,降水的酸碱性与850～925 hPa(约700～1 500 m)高度上的风向相关性较强,与近地面风向的相关性不明显;②降水的酸碱性和离子组成与研究区所处天气系统的相对位置关系显著,同是偏北气流,如研究区位于大陆反气旋东部,气流来源于西北地区,Ca2+浓度较高,反之,如位于海洋气旋的西部,由于气流来源于东南海上,故Na+浓度相对较高.