塔里木盆地TSP时空分布特征及影响因素分析

利用2004—2008年沙尘暴观测站网哈密、塔中与和田的TSP观测资料,同时结合铁干里克、民丰和喀什2007年4月开始的TSP、沙尘天气等相关资料,给出了塔里木盆地TSP时空分布特征及变化特征,同时分析了影响TSP质量浓度变化的主要因素。结果表明：①塔里木盆地东部TSP质量浓度最低,南缘最高,往盆地的西缘逐渐降低,塔中一直处于较高值。影响TSP质量浓度高低分布的主要因素是沙尘天气,沙尘天气日数越多,则浓度越高。②2004—2008年TSP年平均质量浓度哈密最低,其次为塔中,最高为和田。③2004—2007年哈密、塔中与和田TSP平均质量浓度春季最高,其次是夏季和秋季,冬季最低。④哈密、塔中与和田2005—2008年TSP质量浓度每年不同时间段各不相同。     

塔里木盆地大气降尘变化特征及影响因素分析

利用哈密、塔中与和田沙尘暴观测站2005—2008年大气降尘观测资料,结合铁干里克、民丰等18个大气降尘监测点2007年4月以来的大气降尘、沙尘天气等观测资料,分析了塔里木盆地大气降尘变化特征,同时分析了影响大气降尘浓度变化的主要因素。结果表明：①2005—2008年3站中哈密大气降尘量最少,其次为和田,塔中的大气降尘量最多; 2006年是4 a中降尘量最多年份,其次为2005年,2008年相对较少。②春夏季是大气降尘集中季节,秋季略大于冬季。塔里木盆地中部最高,南部及西南部的站点降尘明显高于盆地的东部和西部。③在沙尘暴季节,无论是5月还是6月,2007年大气降尘量基本上都高于2008年。④2007年5月和6月,除盆地东面的哈密、铁干里克以及西缘的阿拉尔3站外,其他18个站沙尘天气较多。沙尘天气是塔里木盆地大气降尘量高的主要因素,沙尘天气越多,大气降尘量越高。     

夏季玉龙雪山及丽江盆地水体主要无机离子特征

为探究玉龙雪山地区地-气-水-人之间的相互作用机理,于2005年7月22-28日在云南省丽江市玉龙雪山地区采集不同水体样品,在探讨不同水体水文联系的基础上,对该区域不同水体的无机离子浓度和特征进行了分析。结果表明玉龙雪山地区不同水体无机离子浓度存在较为明显的差距,无机离子浓度较大的是低海拔地区的湖水和地下水,浓度较小的是冰舌融水和融水径流;水体主要无机离子是HCO3-,Ca2＋,Mg2＋,SO42-,Na＋,K＋,Cl-,其中Ca2＋占整个阳离子的53.27%,是最大优势阳离子,阴离子中HCO3-是优势阴离子,占阴离子总量的70.35%左右,优势离子与非优势离子之间浓度差距较大。海拔4270 m以上,受局地岩石岩性的影响无机离子浓度较高;海拔42703180 m,由于新鲜融水未充分溶解基岩的离子和水体本身的沉积作用,离子浓度较低;海拔30462400 m,水岩作用导致水体HCO3-,Mg2＋,Ca2＋,K＋,Na＋浓度较高,季风输送和近源人类活动导致NO3-、SO42-,K＋浓度也较高;相关性分析表明阳离子的来源、存在方式和反应机理的相似性比阴离子强;SO42-对区域水岩反应有较强的加速作用;Mg2＋和Ca2＋同源。     

2005-2006年间粤西云浮市大气降水化学特征

对2005-2006年间在粤西云浮市采集到的40场降水样品进行降水化学分析。结果表明,降水离子的平均浓度为730．62μeq／L,高于云南丽江、青海瓦里关山、香港、广东广州和鹤山等地,大气污染比较严重;降水中主要阳离子成分是Ca^2＋和NH^4＋,阴离子成分是SO4^2-和NO^3-,共占离子总浓度的83％;离子浓度高值出现在降水偏少的汛期过渡期,低值则发生在降水丰沛的前汛期、主汛期和台风雨期;云浮降水离子浓度受地壳来源、工业交通污染影响较大,海洋源影响较小。     

2005―2006年间粤西云浮市大气降水化学特征

对2005―2006年间在粤西云浮市采集到的40场降水样品进行降水化学分析.结果表明,降水离子的平均浓度为730.62 μeq/L,高于云南丽江、青海瓦里关山、香港、广东广州和鹤山等地,大气污染比较严重;降水中主要阳离子成分是Ca2+和NH4+,阴离子成分是SO42?和NO3?,共占离子总浓度的83﹪;离子浓度高值出现在降水偏少的汛期过渡期,低值则发生在降水丰沛的前汛期、主汛期和台风雨期;云浮降水离子浓度受地壳来源、工业交通污染影响较大,海洋源影响较小.     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶质量浓度垂直分布特征

 利用Grimm 1.108、Thermo RP 1 400 a以及TSP等仪器于2009年1月至2010年2月对塔克拉玛干沙漠腹地塔中不同高度沙尘气溶胶质量浓度进行连续观测,结合天气资料进行分析。结果表明:①80 m高度PM10质量浓度最高,80 m高度PM2.5和PM1.0质量浓度明显低于4 m高度PM10,80 m高度PM1.0质量浓度最低。频繁的沙尘天气是影响不同粒径的沙尘气溶胶浓度含量的主要因素。②夜间至日出,PM质量浓度逐渐降低,最低基本上出现在08:00,随后质量浓度逐渐增大,18:00前后浓度达到最高值,然后又逐步降低。其规律与风速的昼夜变化完全一致。③TSP月平均质量浓度高值主要集中在3—9月,其中4月和5月浓度最高,随后逐渐减低。3—9月也是PM月平均质量浓度的高值区域,4 m高度PM10月平均质量浓度最高发生在5月,其浓度为846.0 μg·m-3。80 m高度PM10浓度远高于PM2.5和PM1.0浓度,PM2.5和PM1.0浓度相差较小。风沙天气对大气中的不同粒径粒子的浓度含量影响较大,风沙天气越多,粗颗粒含量越高,反之则细颗粒越多。④沙尘天气过程中不同粒径沙尘气溶胶质量浓度变化具有晴天<浮尘天气<扬沙天气<沙尘暴天气的规律。各种沙尘天气中,PM10/TSP表现为晴好天气高于浮尘天气,浮尘天气远高于扬沙和沙尘暴天气。⑤沙尘天气过程中,沙尘气溶胶浓度随着粒径的减小,浓度逐渐降低。不同高度、不同粒径的沙尘气溶胶质量浓度每隔3~4 d形成一个峰值区,与每隔3~4 d出现沙尘天气强度增强过程直接相关。     

格尔木地区沙尘气溶胶硝酸盐含量及来源

沙尘气溶胶中硝酸盐的含量和来源对于全球氮排放估算具有重要意义。为了探讨格尔木沙尘气溶胶中硝酸盐的含量和来源,我们在格尔木2008年沙尘过程多发期1-6月进行了连续观测,并对收集的沙尘气溶胶样品进行了详细的水溶性离子色谱分析。结果显示:沙尘天气的大气总悬浮颗粒物(TSP)平均浓度及NO₃^-平均浓度分别为2 015.94 μg·m^-3和1.8 μg·m^-3,非沙尘天气两者平均浓度分别为274.68 μg·m^-3和0.74 μg·m^-3。观测期间,格尔木NO₃^-浓度和TSP浓度存在明显的季节变化,NO₃^-和TSP浓度变化均为春季>夏季>冬季。TSP与NO₃^-浓度的相关系数为0.67,春季两者相关系数为0.71,且Ca²⁺与NO₃^-浓度显著相关,推测格尔木沙尘气溶胶中NO₃^-离子可能主要来源于干旱区的地表物质。非沙尘天气期间NO₃^-/TSP浓度比值高于沙尘天气,且分布较为分散,表明非沙尘天气NO₃^-浓度受到人为源或气象条件的影响。     

福州、建瓯和武夷山大气氮/硫湿沉降特征分析

于2013年对福州、建瓯和武夷山三地的雨水进行连续收集,测定其p H值及NH+4-N、NO-3-N、TN、SO2-4-S质量浓度,计算三地大气氮、硫湿沉降通量并揭示其时空动态变化特征。三地总降雨量分别为1 188.0 mm、1 451.1 mm、2 423.4 mm,平均降水量为1 687.5mm。三地的中性的降水(5.6p H7.0)分别占65.5%、15.5%、14.4%,弱酸性降雨(4.5p H5.6),分别占全年降雨的34.5%、84.5%、85.6%。因此福州以中性降雨为主、建瓯和武夷山以弱酸性降雨为主。三地雨水中TN浓度为1.17、1.02、0.74 mg·L-1,平均0.98 mg·L-1,SO2-4-S浓度为3.78、3.83、3.93 mg·L-1,平均3.85 mg·L-1。三地年氮湿沉降总量(FN)为15.20、14.79、17.88 kg·hm-2·a-1,平均15.96 kg·hm-2·a-1,武夷山福州建瓯。三地氮湿沉降以无机氮沉降为主,且NH+4-N较多。硫沉降总量占氮、硫沉降总量的百分比分别为63.67%,69.31%,75.77%,表明大气湿沉降是以SO2-4-S为主。三地大气湿沉降NH+4-N、NO-3-N、TN沉降通量的月变化趋势基本相似,均在3、4月份出现峰值,三地大气SO2-4-S沉降通量月变化差异较大,峰值分别出现在6月、4月、5月,可能与降雨强度和频次对氮、硫沉降浓度的影响有关。     

塔里木盆地水汽含量的计算与特征分析

利用1976-2009 年塔里木盆地的和田、库车、若羌、喀什和民丰5 个探空站的实测资料计算了逐月平均水汽含量,并建立了与地面水汽压的关系式;利用这种关系式计算了盆地及周边地区28 个站水汽含量,进行了EOF分解,得出了水汽分布形式;分析了地表水汽压随高度的变化;对在盆地腹地及周边地区进行的GPS观测资料进行了水汽含量的反演,并与探空计算值进行了对比。结果表明：盆地内水汽含量有两个高值区,主要分布在盆地西部和北部的边缘地带,中心水汽含量在13~14 mm,均位于塔里木河干流、叶尔羌河流域、阿克苏河支流周围的绿洲地区。塔克拉玛干沙漠腹地是水汽的低值区中心,水汽含量仅为7~8 mm,塔中是所有站中水汽量最少的,由中心向外逐渐增加,在环塔里木盆地的西部、北部绿洲区达到最高,然后由于海拔高度的影响又逐渐减小。塔里木盆地地基GPS反演水汽数据与探空计算值存在良好的线性关系。     

沙尘天气等对西安市空气污染影响的研究

通过对西安市1981—2000年TSP、SO2和NOx年平均浓度资料,1998—2000年周报和日报环境监测资料以及相应的地面、高空常规气象观测资料的统计分析,研究了该市空气污染的时间变化特点以及沙尘天气等几种气象条件对其浓度变化的影响。结果表明:(1)颗粒污染物(TSP和PM10)是西安市的首要污染物,其次是SO2。1981—2000年期间,TSP年平均浓度降低了75%,SO2年平均浓度降低了77%,NOx年平均浓度总体上变化不大;这三种污染物月平均浓度的年变化都呈单周期型,冬季1月份最高,夏季最低(TSP是7月份最低,SO2和NOx是8月份最低)。(2)2001年春季3～4月份沙尘天气的频繁发生,使西安市空气污染日出现全年的第二个多发期(23d·月-1),这有别于正常年份仅在冬季1月份出现一个浓度峰值的特点;强沙尘暴天气过程会使西安市PM10浓度在非常短的时间内提高3倍左右,造成严重的颗粒物污染。(3)西安市冬半年出现轻度污染以上级别的几率明显大于夏半年。影响西安市的地面天气系统可归纳为12类,当受不同天气系统控制时,其污染状况会有较大差异。(4)西安市一年四季都有逆温存在,100m平均逆温强度为0.90℃;全年以低层逆温出现日数最多,但冬季贴地逆温出现日数最多,厚度最厚,强度最大,是造成西安市冬季空气污染严重的最重要气象因素之一。(5)西安     

The spatial and temporal distribution and characteristics of inorganic ion concentrations of TSP in the Tarim Basin

Based on Total Suspended Particulates （TSP） observations of Tazhong, Tikanli, Kashi and Minfeng in 2009, combined wa- ter-soluble inorganic ion analyses, this paper studied the spatial and temporal distribution of TSP in the Tarim Basin and analyzed concentration characteristics. The results are as follows： （1） monthly average TSP concentrations shows a similar trend in Tazhong, Tikanli, Kashi and Minfeng with peak values in April-May and low values in November-December. As for the quarter average mass concentration trends, spring has the highest value, followed by summer and autumn, and winter is the lowest; （2） total annual concentration trend of water-soluble inorganic ions in TSP is as follows： Tazhong 〉 Tikanli 〉 Minfeng 〉 Kashi. SO4^2- concentra- tions are 58%, 50%, 54% and 51% of total ion concentration; Ca^2＋ concentrations are 13%, 16%, 16% and 11%; Na^＋ concentra- tions are 12%, 13%, 10% and 12% and Cl^- concentrations are 12%, 16%, 11% and 22%, respectively. Therefore, sulfate, calcium, sodium and chloride ions are the main inorganic components of TSP in the Tarim Basin; （3） the correlation coefficients of anions and cations in Tikanli, Minfeng, Kashi and Tazhong are 0.99, 0.99, 0.25 and 0.91, respectively; the average anion concentrations are 2.57, 2.12, 2.15 and 3.02 times the average cation concentrations, indicating that ions were unbalanced; （4） SO4^2-/NO3^- ratio is much larger than the ratio of coal-fired emissions SO4^2-/NO3^-, thus the impact of fixed emission sources in the four regions on the atmosphere is far greater than that of mobile emission sources.     

黑河上游夏半年河水化学组成及年内过程

2006年5月至2006年10月在黑河上游扎马什克、祁连及莺落峡水文站逐日采集河水样,同期在七一冰川冰采集融水样,研究水化学组成、演化特征及其影响因素。样品分析结果表明：黑河上游山区,受人类活动影响较少,水中可溶性无机离子的含量比较低,主要受水岩作用过程影响。水文因素,特别是降水是控制水中化学物质含量季节变化的主要因素。受流域地理-地貌特征及水文差异影响,祁连水文站样品中Cl-,NO-3,SO2-4和Na+的含量相对较高,札马什克样品中Ca2+,Mg2+和HCO-3浓度较大,莺落峡的水化学组成介于扎马什克与祁连之间。在流域范围内,气候差异是引起水化学组成变化的主要因素。上游河水中的化学物质主要来源于碳酸盐溶解,也有部分硫酸盐的贡献,随径流演化,岩盐和硫酸盐的贡献逐渐占主要地位。     

中国第26次南极科学考察航线上空水溶性气溶胶化学成分特征研究

利用我国第26次南极考察航线上所采集到的气溶胶样品,分析了各水溶性离子组分的浓度、组成及存在形式.采用多种数理统计方法对各离子成分特征及其来源进行了分析.结果显示:阴阳离子总和接近于1,表明航线上空主要阴阳离子具有海洋气溶胶的代表性;CI-、Na<'+>、SO<'2-><,4>、NO<'-><,3>、Mg<'2+>是航...     

珠江磨刀门河口沉积物中主要离子含量及其分布

根据2003年夏季采集的37个磨刀门河口表层沉积物样品,对其中7种阴阳离子(K 、Na 、Ca2 、Mg2 、Cl-、HCO3-、SO42-)的含量及分布特征进行了分析,结果表明,阳离子和阴离子的最大值一般都出现在外海,呈现出由口内河床-拦门沙地区-外海逐渐增大的趋势;其次是拦门沙附近,阴阳离子的含量都普遍高于其他地区,阳离子互相之间具有良好的相关性,阳离子与Cl-以及SO42-这两种阴离子的相关性较好,此外,Cl-和SO42-这两种阴离子之间也具有较好的相关性,其影响因素主要是磨刀门河口的水体盐度、沉积物粒度、河口咸淡水混合作用、海洋动力作用和物质来源等。     

我国农村生活能源中SO2、 NOX及TSP的排放量估算

根据2004年我国不同省、市、自治区农村生活用能源的消耗量和不同燃料的污染物排放因子,估算了我国农村生活能源利用过程中的SO₂、NO_X、TSP排放量,并给出了分省区的排放清单和各省区不同燃料对三种污染物的贡献率,探讨了各地农村污染物排放量的影响因素。结果表明:全国农村生活能源所排放的SO₂达530万吨,NO_X 72万吨,TSP 390万吨。污染物排放以SO₂和TSP为主,且各省、市、区污染物的排放量差别明显;各地不同能源类型对各污染物的贡献率差别较大,SO₂主要来自燃煤,NO_X主要来自秸秆和薪柴的燃烧,TSP主要来自秸秆的燃烧;农村生活能源结构影响其污染物排放。     

祁连山浅山区降水化学的环境意义

通过连续收集降水样品对祁连山浅山区民乐县大气降水特征及水汽来源进行研究,运用相关分析和主成分因子分析,探讨了2013 年5 月27 日至2014 年7 月7 日祁连山民乐地区降水常量离子的化学特征。结果表明：研究时段内降水离子浓度由大到小依次为Ca²⁺ >SO₄^2- >NH₄⁺ >Cl^- >Na⁺ >NO₃^- >Mg²⁺ >K⁺,其中Ca²⁺和SO₄^2-是高浓度离子,阳离子总浓度远远高于阴离子总浓度。降水pH 平均值为7.44,降水电导率的变化范围为4.0 μs·cm^-1～940.0 μs·cm^-1,平均值为167.93 μs·cm^-1。Ca²⁺离子和SO₄^2-离子分别占阳离子和阴离子总浓度的47%和44%。各阴阳离子随季节变化表现出明显的波动趋势,冬、春季节降水极少时阴阳离子浓度较高,而在夏季降水较多时各离子浓度较低。冬春季频繁的沙尘暴活动造成大气陆源气溶胶浓度升高,且该时段降水量少,因此降水离子浓度升高。相关分析和主成分因子分析结果表明,祁连山浅山区民乐县的降水化学离子主要来源于陆源物质,农业生产和人类活动产生的气溶胶是次要来源。     

乌鲁木齐冬季大气细颗粒物水溶性离子特征及来源

为了探讨乌鲁木齐冬季大气细颗粒物的污染水平及其水溶性离子的特征,于2013年1-3月采集大气PM_2.5样品,并利用离子色谱仪分析其中的水溶性离子,采用硫转化率、离子相关性分析及后向轨迹模型对其可能来源进行了讨论。结果表明:观测期间采样点PM_2.5平均质量浓度为170.13±51.39 μg·m^-3,水溶性离子总浓度平均值为53.47±23.76 μg·m^-3,其中3种二次离子(SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺)是水溶性离子的主要组分;不同天气类型下PM_2.5和离子浓度差异较大,雾、霾天气二次离子浓度占总浓度的81.99%和86.24%,硫转化率均大于0.1;春节期间由于燃放大量的烟花爆竹,使得PM_2.5可溶性离子K⁺和Cl^-浓度急剧上升;NH₄⁺与SO₄^2-、NO₃^-相关系数分别为0.975和0.748,(NH₄)₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃是细颗粒物水溶性组分的可能结合方式,Cl^-和K⁺的相关性显著,说明两者具有同源性;固定排放源仍然是乌鲁木齐大气污染物的主要来源,局地大气输送会使大气污染加重。     

北极Svalbard群岛Longyearbyen地区雪坑主要阴、阳离子特征研究

北极Ｓｖａｌｂａｒｄ群岛Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区３条冰川８个雪坑样品的分析结果表明,该地区冰川表层雪中海盐离子Ｃｌ－和Ｎａ＋占主导地位,其浓度远高于其它离子,而陆源Ｃａ２＋在雪坑秋季污化层中浓度远远高于其它层位,可作为雪坑定年中秋季层位的标志。在季节变化上,海盐离子和ＳＯ２－４、ＮＯ－３在春季和夏季表现为高值,这与冬春季节北大西洋风暴和中纬度人类污染物远距离传输到北极有关,也与夏季局地海洋性气团、大气中氧化作用、光电作用和清除速率有关。同全球的边远地区格陵兰、南极和青藏高原比较,Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区雪中离子浓度水平较高,特别是海盐离子浓度远高于其它地区。     

Characteristics and source of aerosols at Shiyi Glacier,Qilian Mountains, China

Aerosol samples were collected in the Shiyi Glacier,Qilian Mountains from July 24 to August 19,2012 and analyzed for major water-soluble ionic species(F^-,Cl^-,NO₂^-,NO₃^-,SO₄^2-,Na⁺,NH₄⁺,K⁺,Mg²⁺ and Ca²⁺) by ion chromatography. SO₄^2- and NH₄⁺ were the most abundant components of all the anions and cations,with average concentrations of 94.72 and 54.26 neq/m³,respectively,accounting for 34% and 20% of the total water-soluble ions analyzed.These mean ion concentrations were generally comparable with the background conditions in remote sites of the Qilian Mountains,but were much lower than those in certain cities in China.The particles were grouped into two dominant types according to their morphology and EDX signal:Si-rich particles and Fe-rich particles.Backward air mass trajectory analysis suggested that inland cities may contribute some anthropogenic pollution to this glacier,while the arid and semi-arid regions of central Asia were the primary sources of the mineral particles.