乌鲁木齐降水化学成分及来源分析

降水是大气中主要和次要污染物的重要收集器,是清除大气中颗粒物和气态污染物最好的清除剂。为了了解乌鲁木齐降水特征,本文利用离子色谱分析了2010年降水样品,研究表明,该区降水pH值在5.6~7.77之间,年均值为6.19,电导率变化范围为18.7~172.5μs·cm~(-1),年均值为57.73μs·cm~(-1)。降水中主要离子浓度排序为Ca~(2+)SO_4~(2-)NH_4~+Na~+Mg~(2+)Cl~-NO_3~-K~+F~-,Ca~(2+)是最主要的阳离子,SO2-4是最主要的阴离子,表明乌鲁木齐降水中的致酸物质主要是硫酸盐。总离子浓度季节变化特征表现为秋季高,冬季低。FA平均值为0.001,表明99.9%的降水酸度被碱性成分中和,NF计算结果表明Ca~(2+)具有很强的中和能力。从相关分析、富集因子来看,SO_4~(2-)和NO_3~-主要受人为源的控制,K+主要存在于土壤扬尘或生物质燃烧产生的细颗粒物中;Mg~(2+)主要来自陆源的土壤扬尘等;Cl~-主要来自海相输入,生物质燃烧、人类生活污水排放以及化工厂排放对Cl-也有很大贡献。     

伊宁市降水化学成分及来源分析

降水是大气中主要和次要污染物的重要收集器,是大气中颗粒物和气态污染物最好的清除剂。本文利用离子色谱分析了2011年伊宁市90个降水样品,结果表明,该区降水pH月均值在5.27—7.1之间,年均值为6.26,电导率变化范围为34.64~63μs·cm~(-1),年均值为45.7μs·cm~(-1)。降水中主要离子浓度排序为Ca~(2+)SO_4~(2-)NH_4~+Mg~(2+)Cl~-NO_3~-Na~+F~-K~+,Ca~(2+)是最主要的阳离子,年均值为421.76μeq·L~(-1),SO_4~(2-)是最主要的阴离子,年均值为149.09μeq·L~(-1),表明伊宁降水中的致酸物质主要是硫酸盐。总离子浓度季节变化特征表现为春夏季高,秋冬季低,总离子浓度明显低于乌鲁木齐和沈阳,与北京类似,远高于杭州、广州,表明伊宁降水污染比北方城市轻,但是陆源贡献远大于南方城市。FA平均值为0.003,表明99.7%的降水酸度被碱性成分中和,NF计算结果表明Ca~(2+)的中和能力最强,其次是NH_4~+。从相关分析和因子分析来看,F~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、NH_4~+主要受人为源的控制,Ca~(2+)、K~+主要来源于土壤和浮尘,Na~+、Mg~(2+)主要来源为土壤盐碱化、风化、干旱浮尘等自然源。     

苏州市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子的源解析及其气象因子分析

为了探明PM_(2.5)中水溶性无机离子的来源和气象因子对其浓度变化的影响,利用2012年2、5、8和11月苏州市PM_(2.5)中水溶性无机离子浓度和本站气象观测数据,分析了苏州市水溶性无机离子的时间变化特征,解析了当地PM_(2.5)中水溶性无机离子的主要来源,探讨了气象因素对离子组分的影响。结果表明:(1)苏州市PM_(2.5)中水溶性无机离子年均浓度大小依次为:SO_4~(2-)NO_3~-NH_4~+Na~+Cl~-K~+Ca~(2+)Mg~(2+)F~-;SO_4~(2-)、NH_4~+和NO_3~-为PM_(2.5)中最重要的3种水溶性无机离子物种,其总和占PM_(2.5)总质量浓度的50.9%。各离子的季节浓度特征均为冬季最高、夏季最低。(2)通过运用主成分分析法对苏州市PM_(2.5)中水溶性无机离子进行来源分类解析,发现第一类为二次污染源和生物质燃烧,其贡献率为32.84;第二类为道路扬尘及工业排放,其贡献率为19.99%;第三类为海盐污染,其贡献率为18.43%。(3)通过水溶性无机离子与气象条件的相关性分析发现,风向、风速和温度与水溶性无机离子浓度的相关性较显著,这三者是颗粒物浓度变化的主要影响因子。(4)利用HYSPLIT后向轨迹模式对外来污染物进入苏州市的轨迹进行聚类分析后发现:因受季风气候影响,苏州市外来污染物的输入路径存在明显的季节性变化特征,其中夏半年输送主径源自海上,冬半年主径源自内陆。     

成都典型秸秆燃烧季节PM2.5中化学成分研究

采集2012年春季和秋季成都城区的PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)样品,分析得到水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)等化学成分。结果表明,春季和秋季PM2.5的浓度分别为101±64μg m~(-3)和88±30μg m~(-3),是环境空气质量标准(GB3095-2012)日均值的1.3倍和1.2倍。基于K~+、OC/EC(OC浓度/EC浓度)和K~+/EC(K~+浓度/EC浓度)指标判别生物质燃烧事件,结果发现春、秋季生物质燃烧期间PM2.5中OC、EC和K~+、Cl~-等成分明显高于非生物质燃烧期;SO_4~(2-)、NH_4~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NO_3~-、Na~+等其它水溶性离子浓度在生物质燃烧期均有不同程度升高。春、秋季生物质燃烧期间OC浓度分别是非生物质燃烧期的4.2倍和1.8倍,EC为非生物质燃烧期的2.3倍和2.3倍。K~+和Cl~-浓度在春季生物质燃烧期超过平均值的3倍,在秋季生物质燃烧期超过平均浓度的0.8倍和0.9倍。     

南京气溶胶水溶性离子粒径分布及其随高度的变化

2009年1月对南京市河西生活区距地面1．5、54和80m3处同步进行了大气颗粒物采样,并用离子色谱对样品进行了分析。结果显示,随着高度的增加,PM10和PM2.1的质量浓度逐渐降低,而总离子浓度随高度增加而增大。气溶胶中最主要的3种水溶性离子分别为N03、SO4 2-、Ca2＋,且3个高度的NO3-与SO4 2-浓度之比均大于1,表明该生活区移动排放源已经成为大气气溶胶离子的主要来源。3个高度处各离子粒径分布规律为：SO4 2-、NO3-、K＋在0．43-1．1um出现峰值;Ca2＋、Mg2＋、NO2-在4．7～5．8um出现峰值;Na＋、Cl-、F-在0．43～1．1um和4．7～5．8um出现双峰。     

SO_2的云下清除

本文提出了SO_2云下清除的化学模式,除了考虑SO_2在雨滴中的溶解和电离作用之外,还考虑了雨滴中S(1V)与氧化剂H_2O_2之间的化学反应。由模式可分别求得空气中和雨滴中污染物浓度以及雨滴PH值的时空变化。     

PRELIMINARY STUDY OF VARIATION OF SO_2 AND AEROSOL PARTICLE BACKGROUND CONCENTRATIONS IN THE EASTERN CHINA

The average concentrations of sulphur dioxide,sulfate aerosol and TSP were about 8—10 ppb,15.08 μg m~(-3),and241.40 μg m~(-3) respectively,which were measured at the Lin'an regional background station during August—November,1991.The higher concentrations of SO_2 and SO_4~(2-) maybe acidify the rainfall.It has a great influence uponthe human health and ecosystem.The simulated results indicate that the distributions of SO_2 and SO_4~(2-) were deter-mined by local emission sources.Average aerosol particle number density was 2.0×10~4 cm~(-3).It shows that social devel-opment and human activities strongly affect the atmospheric background level.     

广州地区1994年6月洪涝期间降水的物理化学特征

受9403号强热带风暴登陆和锋面暴雨的影响,致使珠江下游出现百年一遇特大洪涝灾害,本文在此期间分析了在从化气象站密集观测的雨水成分与雨滴谱资料,结果表明:（1）雨滴谱型以多峰谱为主,极少出现无峰谱;（2） 雨水的pH值均比较低;（3）在雨水离子中以SO2-4和NH+4的浓度最高,雨水中被富集的主要是NO-3;（4）气溶胶水溶性离子成分中,SO2-4和Ca2+的浓度最高。     

无锡梅雨期湿沉降综合分析

利用2008—2014年梅雨期间酸雨观测资料及2014年6月16—27日降水个例加密采样资料,结合大气污染物资料分析了近7 a无锡梅雨期酸雨特征,研究降水过程中空气污染物、p H值、电导率的变化及降水对污染物的清除作用。结果表明:无锡市梅雨期酸雨年平均p H值呈现逐年递增趋势。降水过程中,颗粒物质量浓度显著降低;气体浓度变化受其自身日变化及排放源影响大于雨水的清除作用;样品的p H值、K值每个过程变化并不一致,K值变化与颗粒物质量浓度变化大致保持一致。降水、风对颗粒物质量浓度影响大于对气体浓度的影响。长时间连续降水时,降水对颗粒污染物的清除存在极限。小时雨量在0~0.5 mm时,降水对颗粒物浓度做负清除,其值反而略有增加;小时雨量在0.6~5.0 mm时,降水对颗粒物质量浓度做正清除;小时雨量达到5.1 mm及以上时,对PM_(2.5)和PM_(2.5-10)做正清除,对PM_(10)做负清除。降水对SO_2有稀释清除作用;对NO_2的稀释作用取决于其开始浓度值;对CO、O_3的清除作用不显著。     

不同人为源排放清单对大气污染物浓度数值模拟的影响:以浙江省为例

应用大气化学模式WRF-Chem(Weather Research and Forecast-Chemistry),分别选用亚洲排放源清单INTEX-B(Intercontinental Chemical Transport Experiment-Phase B)、REASv2.1(Regional Emission inventory in Asia version 2.1)以及全球排放源清单HTAP_v2(Hemispheric Transport of Air Pollution version 2),对浙江省2013年12月进行模拟,分别记为IN、RE和HT试验,研究人为源排放清单对大气污染物浓度数值模拟的影响。结果表明,3组试验合理的反映出PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)、PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物,即可吸入颗粒物)和NO_2近地面浓度的时空分布特征,相关系数为0.5~0.8,85%以上的模拟值落在观测值的0.5~2倍范围内,但对SO_2近地面浓度模拟较差。IN、RE、HT试验对PM2.5和PM10的模拟偏差均成递减趋势,约为30%、16%和6%,HT试验的模拟值更加接近观测。INTEX-B清单中PM2.5的一次排放与二次气溶胶前提物SO_2均高于REAS与HTAP清单,因此会导致更多的硫酸盐生成,从而进一步增加PM2.5浓度。HTAP_v2清单中较低的NH3排放会抑制硝酸盐的生成,从而有助于降低PM2.5浓度。3个清单的基准年与模拟年的差异对SO_2浓度模拟的准确性影响更大,INTEX-B清单中SO_2排放量明显高于REASv2.1与HTAP_v2清单,尤其在浙北和沿海工业发达地区,导致IN试验模拟的SO_2在这些地区存在明显高估。3组试验模拟的NO_2浓度偏差最小且更为接近(-8%~4%),主要原因是3个清单在浙江省的NOx排放十分一致。从3组试验结果之间的差异程度来看,浙江省范围内PM2.5、PM10、SO_2和NO_2逐日浓度模拟值之间的平均差异程度分别约为14%、15%、51%和16%,最大差异程度分别为69%、78%、137%和132%。月均浓度与逐日浓度的平均差异程度基本一致,但最大差异程度明显更低。总体来看3组试验模拟的PM2.5、PM10与NO_2的差异程度明显低于SO_2。     

敦煌莫高窟大气颗粒物中水溶性离子变化及来源解析

为探明莫高窟大气颗粒物污染特征,采集了2014年4-12月第16窟及72窟外环境中大气颗粒物PM2.5和PM10~2.5样品,对比分析了样品中水溶性离子变化及影响因素,通过主成分分析法解析了其主要来源。结果表明:(1)窟区主风向为南风,起沙风频率仅为0.01%,不利于污染物的扩散;(2)窟外PM2.5和PM10~2.5、窟内PM2.5和PM10~2.5中水溶性离子总浓度分别为6.1±4.0μg·m^-3、12.2±9.1μg·m^-3、3.7±0.8μg·m^-3和7.5±1.6μg·m^-3,SO₄^2-、Ca²⁺、NO3^-、Na⁺及Cl^-是主要组成,SO42-、NO3-和Ca2+之和在窟外和窟内PM2.5和PM10~2.5中占总离子比例分别为79.24%,76.81%,80.61%及77.74%,二次离子主要来自固定污染源;(3)PM2.5与PM10~2.5中各离子浓度的比值在窟外、内分别为0.33~0.88、0.25~0.94,9种水溶性离子在不同粒径粒子中富集程度有所差异,3-5月的沙尘、7-9月的降雨、11月农村农作物秸秆燃烧及冬季取暖燃煤等对水溶性离子都有一定影响,窟内PM2.5中游客数量与NH4+和NO^3-有一定的相关性(R2=0.27、0.35)、PM10~2.5中游客数量与NH4+有一定的相关性(R2=0.31);(4)沙尘天气下窟外和窟内的PM2.5与PM10-2.5中Cl-、SO₄^2-、Na⁺、K+和Ca²⁺的浓度增加,窟区微环境主要受区域环境气象因素影响,建议极端沙尘天气关闭洞窟;(5)莫高窟大气环境呈碱性;(6)PM2.5和PM10~2.5主要来源于当地秸秆燃烧、二次污染源、土壤沙尘及干涸的大泉河。     

南京霾天颗粒物数浓度特征及其受气象条件影响分析

2013年12月,我国中东部地区爆发持续性霾污染过程。本研究利用空气动力学粒径谱仪和气溶胶粒径谱仪在线观测这次霾污染过程中13.6~20 000 nm颗粒物数浓度,结合气象参数和颗粒物化学组分对南京霾天颗粒物数浓度分布特征,及其与气象条件相关性进行分析。结果表明,霾天颗粒物主要分布在积聚模态,且500~1 000 nm和1 000~2 500 nm粒径段颗粒物数浓度的增多是造成霾天能见度低的主要原因;随着相对湿度的增大,13.6~100 nm粒径段颗粒物数浓度逐渐降低,而大于100 nm颗粒物数浓度升高;500~1 000 nm和1 000~2 500 nm粒径段颗粒物数浓度受相对湿度的影响尤为明显,并且这2个粒径段颗粒物受气态污染物(SO2,NOX)的二次转化影响较大。霾污染期间南京大气颗粒物主要来自南京东南和西北方向的污染源排放,颗粒物数浓度总体上与风速呈负相关关系;温度对颗粒物数浓度的影响主要集中在13.6~100 nm粒径段;边界层的高度与粒径100 nm颗粒物呈负相关性,边界层的抬升反而利于超细粒子的生成和增长;逆温层的强度对超细粒子的作用更为明显。     

北京地区2013–2017年细颗粒物爆发增长事件的演变特征及气象成因分析（英文）

本文详细分析了2013–2017年北京地区细颗粒物爆发增长事件的演变特征,并结合气态前体物和常规气象要素对3种事件类型(3h, 6h和9h事件)的污染来源及其气象成因进行了探讨。北京地区细颗粒物爆发增长事件呈逐年下降趋势,且多发生在秋冬季;事件的生消过程中NO_2的增长速率远高于SO_2,表明移动源的贡献要高于固定源。风向-风速-PM_(2.5)的polar Plot结果表明,来自北京东南方向气团的污染物输送对于3h事件有较大影响, 9h事件受主要受局地排放及二次转化的影响, 6h事件则源于局地排放和区域传输的共同贡献。     

苏州市一次重霾污染天气过程的数值模拟

本文对苏州地区2015年12月13—15日发生的一次典型的重霾污染天气过程进行了数值模拟,分析了颗粒物及其组分的时空变化特征及其气象影响因子,以期为该区域空气污染治理和预防提供科学依据。结果表明:(1)利用WRF-Chem模式对此次重霾污染天气过程的污染气体成分进行数值模拟后发现,小时平均的PM_(2.5)、PM_(10)、CO、SO_2、NO_2模拟值与实测值的相关系数较高,达到0.68以上,通过了P0.01的显著性检验,且日变化过程对应也较好。(2)通过分析此次污染过程的天气背景,发现污染形成期高空环流比较平直,中层为均匀的弱高压控制,地面受弱高压脊控制,这种形势容易导致颗粒物的堆积。后期地面等压线密集时,风速大,有利于污染物的输送与扩散。(3)通过分析此次污染过程期间气象要素的变化发现,有逆温、风速小、相对湿度大等不利的气象条件是导致此次污染过程发生的重要原因之一。(4)HYSPLIT轨迹分析显示,此次重霾过程主要受北方大范围灰霾颗粒物南下影响,北方污染气团逐步南推,14至15日本地大气扩散条件差、污染物累积,最终导致本地污染加重,从而发生重霾事件。(5)火点图的分布进一步验证了此次重霾污染过程是由外来污染气团输入所导致。     

MEASUREMENT OF pH AND CHEMICAL ANALYSIS OF RAIN WATER IN RURAL AREA OF INDIA

Large number of rain water samples, at 7 rural locations in the semi-arid region of the DeccanPlateau were collected during 4 consecutive monsoon seasons (1979-1982).pH, conductivityand the major ionic components (C1~-, SO_4~= , NO_3~- , NH_4~+ , Na~+, K~+, Ca~(++), Mg~(++) of the abovesamples were determined. The pH of rain water was found to be highly alkaline and the valuesvaried from 6.4 to 7.8. Soil-oriented elements showed good correltioan (r~0.6) with pH valuesof rain water. The high concentration of soil-oriented elements, specially Ca~(++), is found to play animportant role in neutralizing the acidity of rain water and maintaining high alkaline pH. The studysuggested that the contribution of atmospheric aerosol of natural sources (sea and soil) to thechemical composition of rain water is more than that of anthropogenic origin.     

降水对气溶胶粒子清除的参数化

本文主要讨论了碰并系数、雨滴谱和气溶胶谱对湿清除率的影响.在0.1μm相似文献   

太原地区雨滴谱季节分布特征北大核心CSCD

利用2017年12月-2022年11月太原雨滴谱数据,研究太原地区不同雨强和不同降水类型雨滴谱季节分布特征。结果表明:太原地区四季谱分布均呈单峰结构且均以雨滴直径D<1 mm的小雨滴为主,但对雨强R贡献最大的是D为1~2 mm的雨滴。各季节R<1 mm·h^(-1)的降雨均占比最大,但夏季超过50%雨量来自R≥5 mm·h^(-1)雨滴的贡献;R<2 mm·h^(-1)时,冬季大雨滴浓度更高,而小雨滴浓度相对较低;R≥5 mm·h^(-1)时,夏季雨滴浓度更高。四季均以层状云降水为主,标准化截距参数lgNw和质量加权直径D_(m)差异较小;对流云降水多发生在夏季且更接近海洋性对流,春、秋季既非大陆性也非海洋性对流。采用最小二乘法得到形状因子与斜率参数的μ-λ、降水动能以及反射率因子与雨强的Z-R关系曲线,其中μ-λ季节变化小,但地域性差异显著;幂函数和二项式函数分别对于降水动能参数关系E_(t)-R和E_(d)-D_(m)拟合效果更优;Z-R关系系数与指数成反比,对于层状云降水,春、秋季经典关系均高估降雨,冬、夏季存在经典关系由高估转为低估的情况;对于对流云降水,夏、秋季经典关系略高估降雨。     

利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究

利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱密度中反演大气垂直速度以得到静止空气条件下的功率谱密度,进而利用粒子下落末速度-粒子直径关系反演出雨滴谱,最后进行标准化的Gamma分布拟合。研究表明:(1)云降水从零度层到地面1 km,主要由下沉气流主导,近地面大气浮游粒子和直流干扰造成的晴空杂波会影响雷达的功率谱分布;受动态范围限制,回波强度过饱和现象会影响近地面大气垂直速度的反演结果;(2)毫米波雷达CR、微雨雷达MRR和地面雨滴谱仪测量回波强度存在一定差异,MRR相较于CR与地面雨滴谱仪测量偏差较小;在稳定降水时CR和MRR功率谱密度对比较为一致;(3) CR和MRR反演雨滴谱对比实验中,雨滴谱反演对大气垂直速度十分敏感,大气垂直速度的变化,会使CR反演雨滴谱随着高度增加数浓度量级变大、粒子平均半径变小。CR反演的雨滴谱与M RR反演结果基本一致,验证了CR功率谱反演雨滴谱方法的可靠性;(4) CR与地面雨滴谱仪雨滴谱拟合参数的对比表明,CR大气垂直反演的雨滴谱与地面雨滴谱相比粒子平均直径Dm较小,数浓度则较为一致。     

“海葵”台风(1211号)暴雨雨滴谱特征分析

利用常规气象观测资料、加密自动气象观测站资料、NCEP/NCAR再分析资料以及安徽省滁州、黄山山底站地基雨滴谱观测资料,分析了2012年8月8-9日“海葵”台风暴雨过程的降水特征与环流背景,重点分析了该过程前后两个阶段(即台风本体造成的降水阶段与冷空气入侵引发的降水阶段)降水的雨滴谱特征。结果表明:(1)“海葵”台风降水过程中,安徽滁州站和黄山山底站平均谱谱宽都较大,均有6~8 mm的大降水粒子出现;黄山山底站具有更高的雨滴数浓度和较小的雨滴直径。(2)整个降水过程中,滁州站平均谱接近后一阶段的雨滴谱型,而黄山山底站平均谱接近前一阶段的雨滴谱型;不同雨强下两站的雨滴谱谱型基本相似,且随着降水强度增大,谱宽和雨滴数浓度均呈增大趋势。(3)前后两个降水阶段,滁州和黄山山底站表现出不同的滴谱特征。前一阶段,滁州站雨强(R)、雨滴质量加权平均直径(Dm)和标准化数浓度(Nw)的均值均小于黄山山底站;至后一阶段,滁州站的R、Dm明显增大,均大于黄山山底站。(4)从台风本体降水阶段到冷空气入侵降水阶段,滁州站雨滴谱型变化明显,呈现出谱宽由窄变宽且随雨滴直径增大而雨滴数浓度均增大的特点;黄山山底站雨滴谱型差异不大,表现出谱宽由宽变窄、雨滴数浓度随雨滴直径增大先增后减的特点。     

北京地区大气能见度与大气污染的关系初探

1981年秋冬两季在北京地区十一个监测点进行了两次大气污染状况测量,每次各约十天,取得了SO_4~-、总颗粒物、SO_2、0.3—10微米颗粒物密度、大气能见度等数据.讨论了北京地区大气能见度变化与大气污染的关系.指出北京地区在10年内(1970—1979)平均大气能见度降低6—10公里,在采暖期低于4公里的能见度出现几率增加了10倍.现场实验结果表明,硫酸根、颗粒物浓度,相对湿度和<10微米颗粒物密度的增加会降低大气能见度.其中硫酸盐对大气能见度的影响较为突出,而且在大气中硫酸盐与水汽作用发生潮解,其协同效应更为显著. 本文指出,燃煤量增加、大气污染严重和气象条件等可能是1977年12月连续发生三天大气能见度严重降低的原因.在能源消耗量逐年增加的情况下,建议改善能源结构、改用型煤、制订污染物的控制指标、最高指标和警报指标,以保持较好的大气能见度.