模拟酸雨淋溶下红壤中盐基离子释放及缓冲机制研究

通过模拟酸雨淋溶实验,分析在不同酸度酸雨淋溶下红壤中盐基离子释放的规律和特点,研究红壤对酸雨的缓冲机制.结果表明:红壤对酸雨的缓冲主要可分为初级和次级2个缓冲体系,其盐基离子释放主要受H+输入量控制.当H+输入量少时,红壤对酸雨的缓冲以初级缓冲体系交换盐基离子为主;随着H+输入增多,红壤对质子的缓冲进入矿物风化阶段.酸度大的酸雨对红壤的矿物风化作用相对较大.不同酸度酸雨淋溶下,各盐基离子释放量最终趋于稳定.盐基离子对酸雨的敏感性顺序为Ca2+>Mg2+>K+>Na+.结果还表明,Ca2+与Mg2+的释放显著线性相关,n(Ca2+)/n(Mg2+)随酸雨pH和淋溶量增加而增大.强酸性酸雨淋溶下红壤矿物风化所导致的Na+释放的机理和来源可能与K+,Ca2+和Mg2+的不同.      

Acid Deposition and Integrated Zoning Control in China

China's rapidly growing economy is coupled with the consumption of large amounts of coal. An energy mix dominated by coal and inefficient energy utilization processes have led to increasingly serious problems of acid rain and sulfur dioxide pollution. Moreover, trends in the emissions of acidifying air pollutants lead to predictions of a very serious acid deposition problem in the future. In the absence of mitigating actions, these trends foretell a future of increasingly detrimental impacts to ecosystems in China and, potentially, to ecosystems in neighboring countries. China has implemented a two control zone (TCZ) policy, resulting in the establishment of acid rain and sulfur dioxide control zones, in an attempt to implement a cost-effective approach to mitigating acid deposition problems. While some short-term successes have resulted from management actions associated with the TCZ policy, it is clear additional measures and new policy directions are needed to reverse worsening acid deposition problems in the long term. To this end the following recommendations are presented: adjusting the primary energy mix, placing a greater emphasis on abating the effects of acid deposition, concentrating pollution control on large point sources, implementing an emission permit system for coal-fired power plants, utilizing an integrated approach in designing and evaluating control measures, and developing a greater research capacity. Research strategies must be developed that will lead to: (1) an improved scientific understanding of the sources of acidifying pollutants, their associated migration patterns, and their impacts; and (2) an identification of cost-effective mitigating strategies for the entire country.     

我国酸雨地区水体会酸化吗——重庆水体酸化的调查

调查结果表明:重庆地区已出现酸化水体,水体 pH 值可低至4.57,ANC 低至77.92μg/L。酸化原因主要与酸沉降、集水区土壤及植被等有关。重庆的水体酸碱度的分布规律大致与土壤酸碱度分布一致。海拔在500m 以下的水体 pH 值多在7～8之间,甚至大于8,且 ANC 和HCO_3~-都高,有较强的缓冲性。而海拔500m 以上的水体,pH 值小于7.0,缓冲能力弱,在长期的酸沉降影响下,由于其集水区土壤缺乏缓冲能力,最终水体将面临进一步酸化。     

PERIVITELLINE pH OF SALMONIDE EGGS IN RELATION TO AMBIENT pH1

ABSTRACT: Eggs from salmon and brown trout were reared at 6 pH levels in the pH range 4.1–7.5. By micropuncture, the pH of the perivitelline fluid (PVF) was measured at different stages of development with an antimony microelectrode system. The pH of the PVF falls with decreased pH of the ambient media, although no point of equilibrium was found at the lower pH levels. When eggs were reared at pH levels 4.1–4.7, the pH of the PVF in salmon eggs was 0.4 units above the ambient media, while that in trout eggs was 1.0 pH units above. Decreased pH of the PVF during the later, actively ion accumulation, embryonic stages will subject the embryos to ion regulating stresses similar to those registered for adult fishes.     

城市景观水体中腐殖酸的臭氧氧化去除

以南京师范大学德风园池底泥中提取的腐殖酸(HA)为研究对象,采用臭氧氧化技术对其进行去除,对初始pH值、混合气体流量、腐殖酸(HA)初始浓度以及水中常见离子等因素对去除效果的影响进行了研究。实验结果表明:腐殖酸(HA)的去除率随初始pH值的升高而提高,随混合气体流量减少而提高;当腐殖酸(HA)初始浓度为5 mg/L时,反应过程中溶液的UV254升高,紫外扫描结果发现,溶液在200~220 nm内出现杂乱的吸收峰,表明有新物质生成;水中常见的无机阴离子(CO32-、HCO3-)和二价金属离子(Ca2+、Cu2+)的存在会降低臭氧对腐殖酸(HA)的去除率。     

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.     

大连市酸雨污染特征及原因简析

2008年大连市酸雨频率为36．9％,酸雨污染以硫酸型污染为主,但硝酸盐对酸雨的贡献相对较高,降水中对酸雨主要起中和作用的离子为钙离子及铵根离子。2003年-2008年来大连市降水酸度和酸雨频率呈逐年上升趋势,从各季节变化看,最高酸雨频率主要发生在夏季,降水中（Ca2^＋NH4^＋）／（SO4^-2＋NO3^-）呈下降趋势,从而说明虽然大连市局地的二氧化硫和氮氧化物污染对降水酸度产生一定影响,但相比而言,空气中碱性颗粒物的减少．对大连市酸雨频率的升高影响更大;大连市酸雨污染受外来源的远距离输送影响的比例很大。     

磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调控下白菜对钼矿区重金属污染土壤的修复

采用ICP-AES分析土壤及植物体中各种重金属元素的含量,研究了在磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液在其不同浓度梯度下投加,白菜地上部分对钼矿区重金属污染土壤的修复潜力。结果表明:投加磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液的条件下均能显著提高白菜的地上部分富集土壤中重金属元素的能力(Cd除外),但缓冲溶液对白菜积累重金属能力的促进作用也存在重金属元素种类及浓度梯度之间的差异;投加磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液可以提高白菜对土壤中重金属的富集系数(Hg、Mo、Zn最为显著)。     

贵州典型森林群落植物冠层叶片遭受酸雨直接伤害的模拟实验与效应分析

在贵州龙里地区开展降雨连续监测,依据监测结果,配置不同pH值梯度的模拟酸雨;选择杨梅、油茶等10种贵州典型森林群落优势种,对植物叶片开展模拟酸雨喷淋试验;并利用便携式光合仪LI-6400观测喷淋前后叶片的光合作用,研究酸雨对贵州典型森林群落植物叶片的直接伤害作用.实验结果显示:①pH值5.0和4.0的模拟酸雨基本不会影响供试树种冠层叶片的光合作用;pH值3.0的模拟酸雨使小果红椿、枫树冠层叶片的净光合作用速率不同程度地升高,升高率为11.03%和0.62%,其他树种效果不明显;②pH值2.0的模拟酸雨使供试树种冠层叶片的净光合作用速率降低,其中小果红椿、枫树、白栗和香叶树尤为明显,降低率为28.32%、30.32%、12.21%和11.37%;pH值2.0的模拟酸雨使小果红椿叶片出现可见直接伤害,叶缘和脉间出现黄白色斑点,有穿孔,其他树种未发现可见直接伤害症状.研究表明,研究区典型森林群落植物叶片出现可见直接伤害的酸雨pH值阈值在2.0～3.0之间;同时,在酸雨对叶片造成可见直接伤害之前,存在隐性直接伤害,对叶片造成隐性直接伤害的酸雨pH值阈值为3.0.依据试验结果,从研究区监测数据分析,目前酸雨对该区植物冠层叶片的直接伤害有限.     

贵州典型森林群落植被冠层的酸雨淋溶特征及缓冲作用

在贵州龙里地区开展酸雨模拟实验,并进行天然降雨连续监测,采集马尾松、灌丛冠层穿透雨,结果表明:①研究区降雨中主要阳离子浓度依次为NH4+Ca2+K+Na+Mg2+,降雨pH值大于6.0时,降雨中NH4+含量降低,Ca2+占优势;降雨中主要阴离子浓度依次为SO42-NO3-Cl-;冠层穿透雨与降雨相比,Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-和有机酸富集,特别是K+、Ca2+、SO42-和有机酸富集倍数最大.②森林冠层对酸雨的缓冲作用体现在酸雨中H+与树叶组织中的盐基阳离子发生交换反应,淋出K+、Mg2+、Ca2+等阳离子,减少了酸雨中H+含量.Na+相对惰性,在降雨和穿透雨中的含量变化不大;K+、Mg2+、Ca2+的淋出是冠层缓冲降雨酸度的主要原因,其中K+和Ca2+作用最突出,其次是Mg2+.③贵州典型森林群落植被冠层的缓冲作用随降雨pH值而变化.对pH值接近3.0的强酸性降雨,经过冠层形成的穿透雨pH值大于降雨,典型森林群落植被冠层对酸雨的缓冲作用依次为马尾松林针阔混交林灌丛;对4.0pH6.0的降雨,马尾松林冠层使降雨更加酸化,典型森林群落植被冠层对酸雨的缓冲作用依次为针阔混交林灌丛马尾松林;对pH值大于6.0的非酸性降雨,经过冠层后被酸化,穿透雨pH值小于降雨;穿透雨pH值基本在4.0～6.0范围内.