大气化学模式的数值计算方法

大气化学模式计算的一个重要研究热点是如何快速精确地对相互关联的非线性常微分方程组(ODES)进行数值积分求解。由于大气中各物种寿命长短相差很大,导致ODE_s具有了很强的刚性,因而在数值求算过程中存在着计算精度和计算效率的平衡问题。笔者介绍了当前几种常见的大气化学模式的计算方法,包括GEAR,QSSA(MQSSA),Y&B(MY&B),RADM,LSODE,SMVGEAR,小参数法,Gong and Cho及TWOSTEP等,并结合当前本领域内的部分研究成果对一些重要的方法进行了比较和分析。      

降雨氢离子浓度的参数化研究

对酸雨模式中降雨的物理过程进行了简化假设,在此基础上研究了大气中影响降雨氢离子浓度的几种主要污染物(SO₂,VOC_s,NH₃,NO_x)及温度、天顶角、雨强等因素同降雨氢离子浓度的参数关系。      

大气颗粒物表面非均相反应的模式研究

在CBM-Ⅳ机理中添加了非均相反应机理,运用盒子模型研究了颗粒物表面非均相反应对大气中气态物种及颗粒态物种浓度的影响.结果表明,非均相反应使得NO₂、N₂O₅ 和NO₃ 浓度最大值分别下降了2%、11%和4%,硝酸盐和硫酸盐最大值分别增加了7%和36%,HONO的浓度则增加了4.6 倍.各个非均相反应对物种浓度的作用程度受反应摄取系数大小的影响很大.非均相反应的影响程度与颗粒物质量浓度呈正相关,与颗粒物粒径及稀释系数呈负相关.     

微环境新风量的检测原理及方法研究

新风量是评价室内微环境空气卫生质量的主要卫生指标之一,也是计算室内某种气体单位时间排放量的重要参数。以CO2作为示踪气体,利用于冰升华和人体呼吸产生CO2示踪气体两种测量方法对室内和车内微环境进行了检测,并考虑室内人呼出CO2量的影响,运用箱子模式的各种推导公式（稳态法、解析解法和差分法）对新风量进行了计算,并对结果进行了讨论。结果表明,没有人存在下,用箱子模式的解析解法和差分法计算的新风量值没有明显的统计差异;微环境内有人时必须考虑人释放的影响,这样箱子模式的各种推导公式都可以计算新风量值,且结果准确,准确度高。利用人体呼吸产生CO2示踪气体法,用差分法计算结果不理想,偏差很大;用稳态法计算重现性高,结果可靠。     

新型环境测试舱研制、性能评价及释放模拟

研制了一种新型环境测试舱,此舱系统可用于研究室内材料中挥发性有机物（VOCs）释放特征和释放机理。详细介绍舱的设计,讨论舱系统的优缺点,并对舱的性能进行评价测试。结果表明,温度和相对湿度的准确性分别为≤0.5℃和≤3.1%,空气混合水平达到92.9%,回收率达到85.2%。根据回收率实验结果,用经验模型和VB模型模拟对二氯苯（p-DCB）释放,模拟结果与实测值吻合很好。     

大气环境质量预测模型研究

为适应青岛和贵阳地区地形和大气流场复杂的特点,吸收高斯烟云模式和烟团模式的优点,建立高斯轨迹烟云模式,模式同时考虑静风条件下的扩散。应用青岛和贵阳的实测数据对模式的性能进行检验,结果证明,该模式可适用于地形和流场复杂的地区。该模式是环境决策支持系统的一部分。      

北京地区大气中非甲烷碳氢化合物（NMHC）的人为源排放特征研究

以能源为线索,运用气相色谱－质谱－计算机联用手段,对北京地区大气中各人为源排放的NMHC进行了分类定量测定。在此基础上分析了石油化工、交通、燃煤和居民液化石油气NMHC的排放特征及对北京地区大气NMHC的贡献。结果表明,交通运输和石油化工是对大气中NMHC贡献最大的人为源,其次是燃煤工业。对大气中NMHC的特征物种也进行了尝试性的研究。     

各种采样装置用于HCs天然源采样的可行性研究

对不锈钢采样罐、小钢瓶、气体采样袋和不锈钢采样管（填充Ｔｅｎａｘ ＧＣ）等４种采样装置进行了碳氢天然源采样的可行性研究,发现,不锈钢采样罐密闭性好,内壁吸附少;不锈钢采样管对天然ＨＣｓ的吸附和解析效率均是或接近１００％,故是ＨＣｓ天然源较为理想的采样装置,小钢瓶和采样袋内壁吸附严重,气袋自身还不断释放一些Ｃ６以上碳氢化合物,不适于ＨＣｓ天然源采样,但采样袋可用于Ｃ５以下烃类的采集和贮存。     

大气臭氧测定中的BAKI法与BAKI-淀粉法的比较

目前我国推荐硼酸碘化钾化学法(BAKI法)为近期我国大气光化学氧化剂的一级标准分析方法.该法有两种:BAKI法和BAKI-淀粉法.国内外许多工作表明,BAKI法作为各种臭氧仪的一级标定方法准确度高,     

北大园区室内挥发性有机物(VOCs)的研究

1997年3~5月,对北京大学校园区内多处师生住所及公共场所室内空气中的挥发性有机物(VOCs)进行了调查研究。结果表明,大多数房屋内总VOCs浓度在220~2000μg/m3范围内;通风条件、季节变化、人为活动对室内VOCs浓度水平起着重要影响。室外空气质量也直接影响着室内VOCs浓度高低:室内多种芳香烃和烷烃主要来自于室外汽车尾气的排放,其贡献率为76%~92%。