1960—2012年西安地区雾霾日数与气象因素变化规律分析

利用1960—2012年西安区域7个气象站的历史地面观测资料,统计分析了西安区域能见度介于1~10 km的雾霾天气现象的长期气候变化及空间分布特征.结果发现,能见度介于1~10 km的雾霾日发生数存在准7~9年周期震荡,每7~9年形成一个峰型.同时还分析了能见度介于1~10 km的雾霾天气时的气象要素变化规律及相关关系.研究表明,53年来西安区域雾霾现象日数的波动性增加趋势非常明显;雾霾现象各月日数年内基本呈单谷型分布,雾霾现象最多出现于冬季,夏季出现概率较小;随着雾霾持续日数的递增,雾霾天气过程出现次数呈幂函数形式迅速递减;西安区域雾霾现象日数分布呈城区多发,近郊次之,远郊最少的特征;随着日均相对湿度的逐渐增大,西安市雾霾天气的出现几率呈先增大后减小的趋势;西安市出现的能见度介于1~10 km的雾霾现象中,仅有10.7%属于轻雾,其余的均为霾;气温越低,日平均风速越小（静风或风速≤2.0 m·s^-1）,14时出现负变压或正变温,连续不降水日数越长时,越有利于雾霾天气的形成.     

地铁深基坑变形规律及影响因素数值模拟研究

依托黄土地区某城市地铁车站深基坑工程为背景,建立有限元模型,对深基坑施工过程进行有限元分析,对不同工序下深基坑围护结构的变形规律进行研究;以土层粘聚力、钢支撑位置及桩入土深度为影响因素,分别进行模拟分析.研究表明:有限元模拟方法能有效反映基坑维护结构位移变形规律,黄土粘聚力、钢支撑施作位置及围护桩入土深度的变化对基坑围护结构及周围地表位移有一定影响,设计中的钢支撑位置是最优的设置位置.     

啶虫脒和仲丁威在水稻、土壤及田水中的残留消解动态

在天津、浙江和山东三地开展了两年田间试验研究,建立了一种同时测定水稻、土壤及田水中啶虫脒和仲丁威残留量的分析方法.结果表明,在0.005—0.5 mg.kg-1添加水平范围内,啶虫脒在水稻、土壤和田水中的添加平均回收率为74.21%—106.5%,变异系数为5.6%—14.2%;仲丁威在水稻、土壤和田水中的添加平均回收率为81.12%—108.6%,变异系数为2.31%—10.9%.啶虫脒和仲丁威的最小检出量分别为3.8×10-11g和2.3×10-11g;在稻米、稻壳、植株和土壤中的最低检出浓度为0.01 mg.kg-1,在田水中的最低检出浓度为0.005 mg.kg-1.田间试验结果表明,啶虫脒和仲丁威在水稻植株、土壤和田水中的残留消解动态规律均符合一级动力学反应模型,啶虫脒在水稻植株、土壤和田水中的残留消解半衰期分别为7.0—20.4 d、2.8—7.62d和6.7—15.0 d;仲丁威在水稻植株、土壤和田水中的残留消解半衰期分别为5.7—10.0 d、10.8—15.2 d和2.6—9.5 d.以推荐施药剂量60 g/亩和1.5倍推荐施药剂量90 g/亩,在水稻灌浆期开始第1次施药,最多施药3次,距最后一次施药21 d时,啶虫脒和仲丁威在稻米中的最高残留量分别为0.42 mg.kg-1和0.054 mg.kg-1,低于我国农业行业标准规定的小麦中啶虫脒最大残留限量0.5 mg.kg-1和我国国家标准规定的糙米中仲丁威最大残留限量0.5 mg.kg-1.     

新型除草剂硝磺草酮在玉米和土壤中的残留及降解行为

利用高效液相色谱及田间试验方法,建立了硝磺草酮在土壤、玉米和植株中残留分析方法,研究了硝磺草酮在土壤和植株中的消解动态规律以及玉米中的最终残留状况.研究结果表明,在0.1—2.0 mg.kg-1质量浓度范围内,硝磺草酮的仪器响应值与质量浓度呈良好的线性关系,相关系数达到0.999以上.通过外标法定量(0.01—0.5 mg.kg-1),硝磺草酮在土壤、玉米和植株中的添加回收率分别达到75.10%—97.74%、80.08%—107.43%、86.49%—103.38%,其变异系数分别为4.01%—10.42%、3.44%—9.05%和3.06%—6.97%,在土壤、玉米和植株中硝磺草酮最低检出浓度均为0.001 mg.kg-1,该方法的灵敏度和回收率均可满足农药残留分析要求.在天津和南京开展的两年两地田间试验结果表明,硝磺草酮在土壤和植株中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,硝磺草酮在土壤和植株中的残留消解半衰期分别为3.51—3.83 d和2.97—3.07 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在玉米上喷施10%硝磺草酮1次,在收获前20 d和收获时采集玉米样品,硝磺草酮最终残留量均低于方法最低检出浓度0.001 mg.kg-1.     

苹果和土壤中丙森锌的消解动态及残留规律

研究了苹果和土壤中丙森锌残留的气相色谱分析方法,及其代谢物乙撑硫脲的高效液相色谱分析方法,并在天津、山东烟台和陕西咸阳进行了苹果和土壤中丙森锌及其代谢物乙撑硫脲残留消解动态和残留规律田间试验研究.结果表明,在0.05—2 mg.kg-1的加标水平下,苹果和土壤中丙森锌的加标回收率分别为77.12%—92.85%和9.24%—94.68%,变异系数分别为3.30%—6.56%和3.29%—5.29%;在0.05—1 mg.kg-1的加标水平下,苹果和土壤中乙撑硫脲的加标回收率分别为80.91%—97.47%和84.11%—99.97%,变异系数分别为3.23%—3.82%和2.80%—3.40%.苹果和土壤中丙森锌和乙撑硫脲的最小检出量分别为5.0×10-10g和1.0×10-10g,其中苹果和土壤中丙森锌的最低检出浓度为0.025 mg.kg-1,乙撑硫脲的最低检出浓度为0.005 mg.kg-1.按1.5倍推荐剂量600倍稀释液在苹果上施用65%戊唑醇.丙森锌可湿性粉剂1次,丙森锌在苹果和土壤中的残留消解半衰期分别为6.0—6.8 d和8.7—10.1 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在苹果上各施用65%戊唑醇.丙森锌可湿性粉剂3—4次,2次施药间隔为10 d,距最后一次施药21 d时,丙森锌在苹果中的最高残留量低于我国农业行业标准规定的最大残留限量2 mg.kg-1.     

不同氮磷钾肥对海泡石钝化修复镉污染土壤的稳定性研究

选取尿素、碳铵、普钙、钙镁磷肥、KCl和K_2SO_4为典型化肥,以海泡石为钝化材料,通过连续2 a水稻盆栽试验研究了施用不同化肥对海泡石钝化修复镉污染土壤稳定性的影响。结果表明,添加海泡石后水稻糙米中w(Cd)显著降低,第1年和第2年的降幅分别为41.4%和32.7%。在海泡石钝化的基础上施碳铵和钙镁磷肥在连续2 a试验内均降低了糙米中w(Cd);第1年的降幅分别为28.4%和26.9%;第2年的降幅分别为2.1%和11.4%。KCl和普钙在2 a内均增加了糙米中w(Cd),其增幅分别为31.6%、39.3%(第1年)和9.24%、53.8%(第2年)。施尿素第1年使水稻糙米中w(Cd)降低了49.93%;第2年使水稻糙米中w(Cd)增加了23.51%。施K_2SO_4第1年使水稻糙米中w(Cd)增加了36.57%;第2年降低了3.29%。此外,第1年海泡石对Cd的稳定效率远远大于第2年。但2 a均能对Cd污染土壤起到良好的钝化修复效果,第1年试验结果显示,添加不同肥料均降低了Cd的稳定性,其中钙镁磷肥的降低幅度最小,KCl的降低幅度最大;第2年尿素和碳铵使Cd的稳定率分别降低了4.54%和10.2%;而钙镁磷肥、普钙、KCl和K_2SO_4使Cd的稳定效率均有所增加。综合考虑不同肥料对水稻糙米中Cd的富集以及不同肥料对海泡石钝化能力的稳定性的影响,在海泡石钝化修复Cd污染土壤过程氮磷钾肥分别推荐使用碳铵、钙镁磷肥和K_2SO_4。     

2008奥运和后奥运时段北京大气颗粒物质量浓度和数浓度比对研究

为探索奥运和后奥运时段北京地区大气颗粒物质量浓度和数浓度变化规律及其主要影响因素,于2008-08-08～2008-10-07期间,在中国科学院大气物理研究所325 m气象观测塔附近的办公楼楼顶使用微量振荡天平（TEOM）和空气动力学粒谱仪（APS）在线实时测量颗粒物质量浓度和数浓度,同时结合地面气象资料和HYSPLIT轨迹模式对颗粒物的来源和传输过程进行了探讨. 结果表明,奥运期间北京大气颗粒物粗细粒子质量浓度（PM_2.5～10和PM_2.5）平均值分别为（23.1±1.6） μg·m^-3和（55.5±7.3）μg·m^-3,比非奥运时期分别降低18.2%和16.0%,比非源控制时期分别降低22.3%和18.0%;而奥运期间粗细粒子数浓度（PN_2.5～10和PN_0.5～2.5）平均值分别为（15±1）个·cm^-3和（3138±567）个·cm^-3,比非奥运时期分别降低23.4%和27.5%,比非源控制时期分别降低29.5%和34.3%. 观测期间风速、相对湿度和前1 d的降水与颗粒物质量浓度和数浓度存在显著线性关系,逐步回归分析结果显示,风速和相对湿度可以解释细粒子质量浓度和数浓度变化的42%和53%,而风速和前1 d的降雨则可以解释粗粒子质量浓度和数浓度变化的21%和39%;观测期间北京大气颗粒物主要受保定、石家庄等偏南地区输送的影响,偏南弱气流使北京大气细粒子质量浓度和数浓度迅速增加,而偏北强气流使区域大气粗细粒子得到彻底清除,体现了北京地区大气粗粒子受局地排放控制而细粒子受区域污染输送的特征. 对比观测期间颗粒物累积清除的2次典型过程发现,气象因素影响颗粒物浓度值波动,而局地源排放减少和区域输送减弱则使颗粒物粗细粒子浓度显著降低,北京及周边省（市、区）协同减排是保障奥运期间优质空气质量的主要原因.     

改进GC/ECD法连续测定大气中的CFCs

基于气相色谱仪 (GC)和电子捕获检测器 (ECD) ,设计了一种连续测量大气中痕量氯氟烃的自动系统。系统色谱基线稳定 ,分离效果好 ,定性、定量准确可靠 ,系统高度自动化 ,长期运行无需人值守 ,自动校正数据 ,定时进行严格的质量控制 ;系统具有较高的现场测量频率 (6次 /h) ,改进的反吹 /外切设计使CFCs色谱峰不再受氧峰的干扰 ,大大延长了检测器的寿命 ,使长期连续观测成为可能。系统设计在分离效果方面优于世界气象组织 (WMO)全球大气监测网 (GAW )目前所使用的测量大气本底CFCs的方法 ,采用美国EPA认可的标气 ,外标工作曲线法测定大气CFCs的浓度 ,最低检测限可达1pL/L ,检测精密度小于 1 % ,准确度在± 3%之内 ,可用于我国本底大气观测站对CFCs的连续测定     

气象因素对北京臭氧的影响

利用北京城区连续观测的O3及其前体物NOx和CO体积分数资料,分析了其时间变化特征,并结合气象要素进行了统计相关性分析.结果表明,在局地光化学反应的影响下,O3体积分数夏季超标严重.O3浓度呈单峰型日变化,在午后15:00左右出现日最大值,夜晚体积分数较低.受排放源强弱的季节变化影响,NOx和CO在冬季出现高值.NOx和CO体积分数呈现白天低,夜晚高的日变化过程.O3体积分数变化与温度,风速成正相关,与相对湿度成反相关,且存在季节变化,在夏季与温度相关性较高,在冬季与风速相关性较高.受上游污染源的影响,当北京盛行东南、偏南和偏西气流时,容易造成高O3体积分数.夏季O3体积分数主要受局地光化学反应控制,可以利用常规气象要素对O3体积分数趋势进行预测.     

非甲烷挥发性有机物(NMHCs)对北京大气臭氧产生的影响

以2005年北京大气中臭氧(O3)、氮氧化物(Nox)、一氧化碳(CO)和MHCs观测资料为基础,分析了夏季O3及其前体物的变化特征以及O3产生的影响因素.结果表明,北京夏季大气中O3体积分数较高,最高ψ(O3)为199.79×10-9.按丙烯等量体积分数计算,大气中NMHCs体积分数以苯乙烯体积分数最高.AHC占总NMHCs的大部分,而AHC中以R-AROM最高.大气氧化剂OX产生率随着Nox的增加而递增,平均产生率为12.5×10-9h-1,而03产生效率平均为4.0.O(3净产生率在正午12:00最大,O3产生的过程中以过氧氢自由基的光化学生成反应为主.敏感性试验发现,大气中O3体积分数主要受NMHCs体积分数的控制,其中以R-AROM和R-OLE对大气中O3产生的贡献最大.