中国北方干旱-半干旱地区草地NH_3通量原位观测研究

NH3挥发是导致农业和畜牧业施肥中N素流失的主要途径之一。基于这一认识,人们推测NH3的释放也可能在干旱-半干旱地区天然草地氮素流失中起着重要作用。然而这方面的观测研究却十分有限。我国北方天然草地面积约150万平方千米,而且在干旱-半干旱过渡地区的草地中存在N相对于C不足的现象。认识NH3挥发在其中所起的作用对防治草地退化、保护干旱区生态环境安全具有重要意义。本文利用Thermo-Fisher公司生产的Model17iNOx-NH3分析仪和动态箱法对黄土高原西北部边缘和宁夏中东部地区,也即农牧过渡带地区在8～9月份的地-气NH3交换通量进行了观测研究,发现其通量昼夜变化存在多种类型,平均通量在-2～2g NH3/(m2.h)之间;在空间变化上,NH3的地-气交换在毛乌素沙地西侧表现为对大气NH3的净吸收,经黄土高原边缘和宁夏中东部的过渡,到宁夏南部的固原地区变化为草地NH3的净释放。这种草地NH3释放通量自北向南增加的现象主要是由于降水对土壤的湿润作用所致。干旱的环境条件使得水分超过了土壤pH和温度等众多影响因素而成为NH3挥发的主要限制因素。据此可以推测NH3挥发作用在我国北方自然草地N素流失中的作用可能较小,不可能是导致农牧交错地区土壤N素相对不足的原因。     

家庭使用液化石油气的安全与应急措施

液化石油气主要成份是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,在常温和常压的条件下是气态,但在降低温度或升高压力时,很容易从气态转变为液态。液化石油气是一种无色无味的易燃易爆气休,为了便于嗅别,     

内燃叉车尾气气态及细颗粒污染物排放特征研究

内燃叉车在我国保有量大、分布广,其尾气排放严重危害空气质量和人体健康.本文以7台典型内燃叉车为研究对象,搭建工程机械尾气测试系统,识别了实时的"燃油-机械特征-污染排放"关系,评估了不同发动机功率、排放标准、工况对排放因子的影响,利用自展模拟的方法量化排放因子的不确定性.结果表明:内燃叉车NO和NO_2的单位燃油的排放速率变化趋势相同,NO与NO_2的峰值出现时间略有差距.CO、NO、NO_2、NO_x、PM_(2.5)和SO_2的综合排放因子与不确定性范围分别是24.1 g·kg~(-1)(-25.4%,26.1%)、26.5 g·kg~(-1)(-24.2%,24.4%)、10.2g·kg~(-1)(-22.3%,21.9%)、36.7 g·kg~(-1)(-21.5%,22.6%)、2.8 g·kg~(-1)(-25.5%,24.7%)和0.9 g·kg~(-1)(-55.7%,80.6%).同时对作业工况下PM_(2.5)的组分分析发现,TC为主要成分,质量占比达77%~92%;OC/EC的平均比值为4.4;水溶性离子以NO-3和PO_3-4为主;金属组分中Ca、Na、Mg和Fe占比较多.     

民用燃料烟气中气态污染物及水溶性无机离子的排放

选取北京市地区典型生物质燃料（玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗、松木、栗树枝、桃树枝）以及民用煤（烟煤、蜂窝煤）在实验室内进行了模拟燃烧实验,采用Thermo Fisher 42i型化学发光NO-NO₂-NOx分析仪、43i型脉冲荧光SO₂分析仪、48i型CO分析仪对烟气中的NO_x、SO₂、CO进行全程在线监测;对燃烧产生的颗粒物样品进行采集,采用ICS 90A、ICS2000离子色谱仪对不同粒径段颗粒物中的水溶性无机离子进行测定.研究表明：3类民用燃料排放因子均值由大到小的顺序,SO₂为民用煤 > 薪柴 > 秸秆;CO为秸秆 > 民用煤 > 薪柴;NO_x为薪柴 > 民用煤 > 秸秆.薪柴燃烧产生的PM_2.5中SO₄^2-含量最高,占总水溶性无机离子的22%~30%;秸秆类燃烧产生PM_2.5中的水溶性无机离子K⁺占绝对优势,占总水溶性无机离子的36%~49%,其次为Cl^-或SO₄^2-,两者之和占总水溶性无机离子的35%~44%.3类民用燃料中秸秆类燃烧排放的颗粒物中水溶性无机离子的排放因子最高,其次为薪柴类燃料,民用煤最低.本实验对不同粒径段颗粒物中9种水溶性无机离子进行了分析（Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、NH₄⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-）,薪柴类燃料燃烧排放的颗粒物中,Na⁺、K⁺、NH₄⁺、F^-的排放因子在0~2.5μm粒径段内最大,Mg²⁺和Ca²⁺的排放因子在2.5~10μm粒径段内最大.秸秆类燃料除Ca²⁺、Mg²⁺外,其余离子的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大.对于烟煤而言,除了K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺外,其余离子的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大;蜂窝煤中Na⁺、K⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-的排放因子均在0~2.5μm粒径段内达到最大.     

南昌市大气颗粒物污染特征及PM2.5来源解析

为探讨2013年南昌市大气颗粒物的污染特征及分布状况,收集南昌市9个大气监测站点实时发布的PM₁₀和PM_2.5数据,分析了ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）和ρ（PM_2.5）/ρ（PM₁₀）的变化规律及其与气态污染物的相关性,并结合污染严重的秋季时段,采用PCA-MLR（主成分分析-多元线性回归）模型对大气PM_2.5中化学组分来源进行解析.结果表明:①ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）的年均值分别为（115.4±39.1）（69.1±26.8）μg/m3,均超过GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准限值,ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）的最高值分别出现在石化、省外办监测站点,最低值出现在林科所监测站点.ρ（PM₁₀）和ρ（PM_2.5）季节性变化特征明显,呈冬季>春、秋两季>夏季的趋势,全年ρ（PM₁₀）超标天数占比为25.48%,ρ（PM_2.5）超标天数占比为36.71%,各季度ρ（PM_2.5）超标天数占比均高于ρ（PM₁₀）.②受人为活动和边界层高度的影响,ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）日变化呈双峰双谷形态,一个波峰出现在08:00-10:00,另一个波峰出现在20:00-22:00,并且晚间小时峰值高于早间,最低值出现在15:00.③ρ（PM_2.5）/ρ（PM₁₀）年均值为60.3%,在冬季最高达65.1%,相关性分析发现ρ（PM₁₀）与ρ（PM_2.5）存在较显著的线性关系,表明二者具有同源性.④ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）均与ρ（SO₂）、ρ（NO₂）、ρ（CO）呈显著正相关,并且冬季相关性高于夏、秋两季;而ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）均与ρ（O₃）全年呈显著负相关,并且夏、秋两季相关性高于冬季,说明气态污染物的二次转化对ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）有较大影响.⑤南昌市秋季PM_2.5的最大污染源为道路扬尘/机动车尾气混合污染源,其次分别为施工扬尘源、燃煤源、冶炼尘/生物质燃烧混合污染源,各污染源对PM_2.5的贡献率分别为40.9%、35.8%、12.4%、10.9%.研究显示,南昌市PM_2.5的污染程度较PM₁₀严重,PM_2.5已成为南昌市大气颗粒物污染的主要组分,PM_2.5主要来源为城市扬尘和机动车尾气.      

长三角背景地区秋冬季节大气气态总汞含量特征研究

利用Tekran 2537B大气汞分析仪于2009年9月15日～2009年12月17日对上海崇明岛大气气态总汞(TGM)进行了连续监测.监测期间,崇明地区气态总汞的平均含量为2.50 ng·m-3±1.50 ng·m-3,高于北半球背景浓度1.5～1.7 ng·m-3,月均浓度9月<10月<11月<12月.9～12月,崇明地区气态总汞含量的日变化规律为上午08:00～10:00出现峰值,白天气态总汞浓度水平与夜间基本一致.崇明地区气态总汞含量和一氧化碳含量具有较好的相关性,表明崇明地区大气汞主要来自火电厂和工业锅炉的燃煤排放.从风向和后向轨迹模型分析的结果来看,崇明岛的大气汞主要来自西部的大陆地区,尤其是位于崇明西北部的江苏、山东等地.9月和10月盛行来自海面的东风,因而气态总汞含量较低,11月和12月盛行来自大陆工业区的西北风,导致崇明气态总汞含量较高.     

桐花树幼苗叶片生理生态指标对气态汞胁迫的响应

桐花树是我国主要的广布种红树植物,具有泌盐性。通过胁迫实验,研究桐花树幼苗叶片生理生态指标对气态单质汞(Hg0)胁迫的响应,以期了解红树植物吸收和富集气态汞的机制。结果表明:气态汞胁迫造成桐花树叶片可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性下降;而丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)等指标上升;叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)活性出现先升高后降低的趋势,还原型谷胱甘肽(GSH)含量则先降低后升高。总之,虽然Hg0胁迫可增加桐花树幼苗叶的膜质过氧化程度,影响其生理代谢活动,但其叶片可通过调节抗氧化酶活性及还原型谷胱甘肽含量来提高自身抗氧化能力,进而提高对Hg0的抗性。     

便携式原子吸收测汞仪对气态汞的监测方法

研究和比较便携式原子吸收测汞仪测定气态汞的两种方法,即富集法和直读法。结果显示,富集法在一定范围内具有较好的线性相关性,R20.996,当采气体积为12 L时,检出限为5 ng/m~3,对于高浓度和低浓度气态汞的测定均有较好的稳定性,当气态汞浓度较低时可延长取样时间,增加采样体积,但测定时间较长,适合测定环境空气中的低浓度气态汞。直读法的检出限为0.89μg/m~3,且在测定高浓度含汞废气时,表现出较好的稳定性,同时可在持续排放气态汞条件下进行连续测定并读数,适合测定固定污染源排气中的气态汞。     

气态甲醛对卡氏毛园蛛细胞遗传毒性的研究

为了研究气态甲醛对蜘蛛的遗传毒性,采用单细胞凝胶电泳实验及KCl-SDS沉淀法检测了卡氏毛园蛛(Eriovixia cavaleriei)暴露于气态甲醛(0、0.5、1.0、3.0mg·m-3)后的细胞DNA分子断裂、DNA-DNA交联、DNA-蛋白质交联状况,并以甲醛的水溶性实验为基础,总结了甲醛对不同动物细胞的遗传毒性.结果显示,中、低浓度甲醛(0.5、1.0mg·m-3)可引起卡氏毛园蛛细胞DNA链断裂,高浓度甲醛(3.0mg·m-3)除引起DNA链断裂外,还可诱导核内交联物的形成;随着甲醛染毒浓度的升高,DNA的损伤程度逐渐加重,显示出一定的剂量-效应关系.通过总结甲醛对不同动物的遗传毒性发现,随着甲醛浓度的升高(5～625μmol·L-1,生理盐水溶液),动物细胞DNA损伤基本表现为由DNA链断裂(DSB)→DNA-DNA交联(DDC)→DNA-蛋白质交联(DPC)的过渡;甲醛所致的DNA损伤在不同动物细胞中也存在差异,反映了不同动物细胞对甲醛的敏感性不同。     

特种污染物排放源强反演及可视化分析工具研发及Hg2+分析示例

研发了特种污染物排放源强反演及可视化分析工具,集成利用了WRF气象预报结果及HYSPLIT前向轨迹规划外场监测点,调用CALPUFF模型基于监测数据和对应气象条件快速反算源强并模拟得到排放影响范围,并使用开源GIS平台进行可视化分析.同时,选取大气背景浓度极低的活性气态汞(Hg~(2+))为目标,以李坑垃圾焚烧厂不稳定Hg~(2+)排放为监测主体.结果表明,基于下风向监测数据反演的源强与实测的烟气Hg~(2+)含量有着较好的一致性(R~2=0.801).该工具可作为特种大气污染事故应急辅助决策新手段,提供包含非稳态排放源强、污染扩散影响范围等信息在内的关键依据.