基于TUV模式的对流层光解速率影响因子的研究

应用TUV辐射传输模式进行了一系列的敏感性试验,以期确定影响对流层O₃和NO₂光解速率的关键性因子.结果表明,气溶胶的光学性质对光解速率的影响存在明显差异.在气溶胶光学厚度（AOD）一定的情况下,散射性越强,近地面光解速率越大;当AOD从0.5增加至2.5,J[O¹D]和J[NO₂]极大值分别下降30.3%和13.1%.光解速率对较小的云光学厚度的变化比较敏感.云对J[NO₂]的影响存在明显的时间差异,在早晨和傍晚,J[NO₂]的衰减可以达到12%,而午时,J[NO₂]的衰减不足4%;在垂直方向上,云层的存在能够减小通过云层的光化辐射通量,有效降低云下光解速率,而云滴的后向散射特性能增大云上的光解速率.臭氧能够吸收300nm左右的紫外辐射,因而臭氧柱浓度变化对J[O¹D]有显著的影响,臭氧柱浓度从200DU增加至400DU,J[O¹D]极大值下降了53.1%,J[NO₂]极大值仅降低了1.0%.同时发现,气溶胶和云相对位置的改变对光解速率的垂直分布有较大的影响,气溶胶在云上时,高层的光解速率明显增大,且气溶胶的散射性越强,光解速率的增幅越大;当吸收性气溶胶位于云上时,使得高层光化辐射通量大量衰减,此时云层对于光解速率的影响比较微弱.     

气象因素和前体物对中国东部O3浓度分布的影响

采用重心模型、空间自相关分析和地理探测器,研究了2016年中国东部O₃浓度的时空变化规律,揭示了气象因素和前体物对中国东部O₃浓度空间分布格局及其演变的影响.结果表明：（1）O₃浓度变化可分为3个阶段：1~3月为低值上升阶段、4~9月为高值波动阶段、10~12月为低值下降阶段,O₃污染主要发生在高值波动阶段,超标天数占全年的96.0%.（2）气象因素是影响O₃年均浓度空间分布格局的主导因素,受降水、相对湿度南高北低和日照时数北高南低的影响,O₃年均浓度总体呈北高南低的态势;前体物对O₃年均浓度分布也有显著影响,是城市群核心城市形成局部O₃污染中心的原因.（3）O₃月均浓度分布格局经历了由北高南低到南高北低的演变过程,1~6月O₃浓度总体重心和高值重心向北迁移,6月达到最北,北高南低的特征最强,环渤海地区成为O₃污染最严重的区域;7~12月,O₃浓度总体重心和高值重心向南迁移,12月达到最南,O₃浓度分布格局演变为南高北低.3~9月雨季期间,O₃浓度分布主要受降水和相对湿度的影响,其余时间主要受气温的影响.（4）前体物对O₃浓度分布的影响主要通过气象条件实现,气温越高,光化学反应越强,前体物的正向影响力越大;气温越低,光化学反应越弱,NO_x、CO、SO₂等化学性质活跃的前体物对O₃可能起消耗作用.     

京津冀地区臭氧浓度时空变化特征

为研究京津冀地区臭氧浓度的时空变化,文章利用2014年6月-2018年5月中国环境监测总站臭氧浓度数据进行分析。结果表明:(1)京津冀地区臭氧浓度平均水平不断增高,不同区域增速差异明显,高值区出现由单中心向双中心的转变且逐渐形成了日益明显的沿海臭氧高浓度分布带;(2)臭氧浓度的季节性差异显著,春、夏两季较秋、冬两季臭氧浓度高,其中夏季最高,冬季则缺乏高值区;(3)不同城市的年均臭氧浓度分布模式不同,大部分城市核密度估计峰值对应臭氧浓度20μg/m~3;(4)臭氧浓度的日内变化基本遵循周期性单峰型变化规律;(5)不同城市臭氧浓度超标天数差异显著,变化趋势可分为稳定增长型、突变增长型和稳定型。     

土壤硝化和反硝化微生物群落及活性对大气CO2浓度和温度升高的响应

硝化和反硝化微生物参与土壤氮循环转化过程,大气CO_2浓度和温度升高可能会影响它们的群落结构和活性.本试验依托稻-麦轮作农田系统气候变化平台研究大气CO_2浓度单独升高(CE)、升温(WA)以及两者同时升高(CW)对麦田土壤硝化和反硝化微生物基因丰度、群落结构和活性的影响.结果表明,在小麦分蘖期,大气CO_2浓度和温度升高对氨氧化细菌(AOB)和反硝化细菌丰度没有影响,而在抽穗和成熟期,CO_2浓度单独升高显著提高了氨氧化古菌(AOA)和反硝化细菌丰度,升温处理对其没有显著影响.通过对T-RFLP数据分析发现,大气CO_2浓度和温度升高对土壤AOA、AOB和反硝化细菌群落结构没有显著影响,但是在一定程度上改变了AOA和反硝化细菌多样性.另外,CO_2浓度单独升高处理显著提高了成熟期的土壤硝化速率,不同气候变化处理对反硝化速率没有显著影响.研究表明大气CO_2浓度和温度升高对不同生育期的微生物群落影响存在差异,而且功能微生物对不同气候变化因子处理的响应也各不相同.     

陕西师范大学长安校区夏冬季节臭氧垂直变化特征

本文通过观测陕西师范大学长安校区52 m高度范围内的臭氧浓度和相关气象条件,研究了西安市长安区O_3浓度的昼夜变化和垂直变化规律,探究O_3浓度与NOx浓度、与气象条件之间相关性,为客观地掌握西安市长安区O_3污染特征提供参考和依据。观测结果表明:(1)西安市长安区52 m高度范围内夏季的臭氧浓度比冬季高,大约是冬季浓度2倍。冬季和夏季的臭氧浓度昼夜变化趋向大致相同,将变化特点分为3个阶段,分别是04:00?—?08:00、10:00?—?20:00和22:00?—次日02:00,呈现一高一低的阶段变化。(2)西安市长安区夏季与冬季臭氧浓度垂直变化规律各有2种类型。夏季第1种类型出现在08:00?—?18:00,其变化特点是臭氧浓度在1?—?16 m、19?—?28 m、31?—?52 m高度分别随着高度增加而呈现递增、递减再递增的变化规律。冬季08:00?—?18:00出现第1种类型,在1?—?16 m、19?—?37 m、40?—?52 m高度臭氧浓度也随着高度增加而呈现递增、递减再递增的变化规律。夏季与冬季20:00?—?次日06:00均出现第2种类型,臭氧浓度在1?—?16 m、19?—?52 m高度随高度增加而呈现先递增后递减的变化规律。(3)西安市长安区夏季与冬季臭氧浓度与风速、相对湿度以及氮氧化物浓度呈负相关,与温度呈正相关,与气压的相关性较低。     

澳大利亚浅海珊瑚恐将在30年内踏进灭绝门槛

随着全球变暖导致海水温度升高,浅海珊瑚礁遭到的破坏将比人们此前预想的更为严重,其中澳大利亚大堡礁的部分海域将在未来30年内进入破坏的高峰期。如果大气中的二氧化碳含量按照科学研究目前预测的水平增加并造成气候变化,那么到本世纪中叶的时候,大部分珊瑚礁都可能会“功能性灭绝”。     

UV/O_3降解硫醇甲基锡生产废水中有机物的研究

进行了UV/O3工艺对硫醇甲基锡生产废水中有机物降解效果的研究。进水COD为800mg/L时,COD去除率可达到54%。在中性和弱碱性条件下,有机物去除效果较好,且随着UV剂量的增大而提高;处理效果随着臭氧投量的增大而提高,由于废水中存在着臭氧不能氧化的有机物,有机物的去除与臭氧的增量并不是成比例提高。     

O3浓度升高对银杏及油松BVOCs排放的影响

以生长在沈阳市区内的银杏及油松为试材,开顶式熏气室模拟升高O₃浓度（80 nmol·mol^-1）和正常大气O₃浓度（≈30 nmol·mol^-1）条件,采用GC-FID技术对银杏及油松的异戊二烯和7种单萜类物质的排放速率进行测定,探讨高浓度O₃对单株银杏及油松挥发性有机物排放规律的影响.结果表明,O₃浓度增高可以显著提高银杏和油松的异戊二烯排放速率（p＜0.05）,及银杏Δ3-蒈烯的排放速率（p＜0.05）,其分别达到1.96、 9.71和0.09 μg·(g·h)^-1,而对于其他单萜物质的排放速率,2种树木对高浓度的O₃熏蒸均没有表现出显著的变化;树种不同,排放的BVOCs组成也不同,自然条件下银杏排放的BVOCs以异戊二烯为主,而油松以α-蒎烯为主;高浓度O₃熏蒸下油松释放的异戊二烯达到其BVOCs组成的64.73%,增加大气O₃浓度改变了树木挥发性有机物的组成比例.因此,O₃浓度升高对银杏及油松BVOCs排放规律具有显著影响.     

Effects of elevated CO2 concentration and nitrogen supply on biomass and active carbon of freshwater marsh after two growing seasons in Sanjiang Plain, Northeast China

An experiments were carried out with treatments differing in nitrogen supply (0, 5 and 15 g N/m²) and CO₂ levels (350 and 700 μmol/mol) using OTC (open top chamber) equipment to investigate the biomass of Calamagrostis angustifolia and soil active carbon contents after two years. The results showed that elevated CO₂ concentration increased the biomass of C. angustifolia and the magnitude of response varied with each growth period. Elevated CO₂ concentration has increased aboveground biomass by 16.7% and 17.6% during the jointing and heading periods and only 3.5% and 9.4% during dough and maturity periods. The increases in belowground biomass due to CO₂ elevation was 26.5%, 34.0% and 28.7% during the heading, dough and maturity periods, respectively. The responses of biomass to enhanced CO₂ concentrations are differed in N levels. Both the increase of aboveground biomass and belowground biomass were greater under high level of N supply (15 g N/m²). Elevated CO₂ concentration also increased the allocation of biomass and carbon in root. Under elevated CO₂ concentration, the average values of active carbon tended to increase. The increases of soil active soil contents followed the sequence of microbial biomass carbon (10.6%) > dissolved organic carbon (7.5%) > labile oxidable carbon (6.6%) > carbohydrate carbon (4.1%). Stepwise regressions indicated there were significant correlations between the soil active carbon contents and plant biomass. Particularly, microbial biomass carbon, labile oxidable carbon and carbohydrate carbon were found to be correlated with belowground biomass, while dissolved organic carbon has correlation with aboveground biomass. Therefore, increased biomass was regarded as the main driving force for the increase in soil active organic carbon under elevated CO₂ concentration.