中国南极长城站1998年大气降水化学特征的初步研究

文中报告了 1998年 1～ 12月 ,在中国南极长城站 (6 2°13′S ,5 8°5 8′W ,海拔 10 .0m)采集的 115个有效降水样品的 pH值、电导率和化学组分分析结果。长城站地区降水的年平均 pH值为 5 .6 2 ,电导率年平均值为 85 .16 μS/cm。秋季期间降水的 pH值和电导率较高 ,其它季节较低。降水中最主要的离子为Cl-,Na+ ,其他离子按平均浓度值依次排列为SO42 -,Mg2 + ,Ca2 + ,K+ ,NO3 -,NH4+ 。除NO3 -,NH4+ 外 ,各主要离子浓度间呈显著正相关 ,表明其来源具有同一性。降水样品的离子组成比例与周围海区的海水接近 ,显示了海盐是降水中可溶性离子的主要来源 ,而其它源只对Ca2 + 有一定贡献。该地区的降水具有较典型的海洋性降水的化学特征     

全国酸雨观测网纯水质量状况分析

2005年中国气象局下发的《酸雨观测业务规范》对各酸雨观测站的纯水质量提出了明确要求,从2006年起,年度酸雨观测业务质量考核中增加对纯水电导率（K值）的考核内容。文章对2006-2008年的各酸雨观测站纯水K值考核成绩和各站上报的纯水来源信息进行分析。结果显示：近3年来全站网纯水质量逐年改善,95%台站使用的纯水可以达到《酸雨观测业务规范》的要求,83.3%台站使用的纯水质量达到优秀成绩（电导率K＆lt;5μS.cm^-1）的水平。全站网的纯水来源呈现多样化特点,可以分为自制蒸馏水、市售饮用纯净水、医院自制水、其他单位自制水4类。市售饮用纯净水在台站的纯水来源中所占比例呈现增加趋势,医院自制水的使用比例相对下降。4类纯水水源中,瓶装饮用纯净水和医院自制蒸馏水的总体质量相对较好,而台站自制蒸馏水的质量情况相对不理想,其他单位自制水中的少数质量相对较差。     

中国气象局酸雨网基本资料数据集及初步分析

1989年至今,中国气象局陆续建立起包括88个站点的酸雨监测网,它是我国唯一全国性的、监测区域大气酸沉降的业务站网,其覆盖了我国除台湾以外的全部省、市、自治区,目前己积累了包括各站点每场降水的pH值、电导率和部分降水化学等大量资料.所获得的酸雨资料基本反映我国大气背景条件下的湿沉降时空分布特征.十几年来,我国酸雨发展状况大致经历两个阶段从20世纪80年代到90年代中期为我国酸雨急剧发展期;90年代中后期到21世纪初不同地区降水年平均pH值有升有降,总的趋势是进入相对稳定期,但我国的酸雨形势仍不容乐观.20世纪90年代已获得的降水化学资料包括 SO2-4、NO-3、Ca2+、NH+4月、季变化,以及H+、SO2-4、NO-3、Ca2+、NH+4月、季湿沉降量特征和酸性气体SO2、NO2月、季变化和干沉降特点等其时空分布特征在大气化学、大气环境、区域气候研究等方面发挥了重要作用,然而仍有必要尽快更新已有的资料.     

临安和上甸子大气本底站大气中NMHCs组成与浓度的变化特征

为研究中国大气中非甲烷烃(NMHCs)区域性本底浓度与变化特征,采用吸附富集—热脱附—气相色谱法,测定了临安(30°25′N,119°44′E,海拔132.0 m)和上甸子(40°19′N,117°07′E,海拔286.5 m)大气本底站大气中NMHCs的组成与浓度。从2003年10月至2004年7月,先后按季度分4次观测与取样,共获145个有效样品。检测出C2-C10的NMHCs组分52个,其中包括26个烷烃、17个烯烃和9个芳香烃化合物。在临安和上甸子大气中非甲烷烃总烃(TNMHCs)的平均质量浓度分别为(238.5±126.0)×10-9C,(278.7±185.5)×10-9C。两站烷、烯、芳香烃在TNMHCs中所占的比例相近,分别约为21%—33%,7%—19%,54%—70%。受源、汇和气象条件的共同影响,NMHCs浓度存在明显地日变化和季节性变化,但变化趋势两地略有不同。TNMHCs平均浓度的峰值都出现在10月,谷值分别出现在1,7月。气象要素以风向和风速的影响最为明显。TNMHCs高浓度大多与上风向存在较强污染源有关。另外发现,临安TNMHCs浓度比10 a前有明显增加。     

2003年夏季临安地区大气气溶胶离子成分的尺度分布特征

文中利用2003年夏季在浙江临安大气本底污染监测站观测的资料,分析了临安的气溶胶质量浓度、离子成分的尺度分布特点及主要离子间的相互关系。初步结果显示,该期间临安气溶胶主要以粒径小于2.1μm的细粒子为主,约占总质量浓度的66%,其中粒径小于0.65μm的粒子可达总质量浓度的50%,远高于其他各级尺度段上的粒子浓度。与质量浓度分布相似,可溶性无机离子成分主要集中在粒径小于2.1μm(记为PM2.1)的细粒子中,PM2.1粒子中可溶性无机离子约占所有尺度段(包括所有5级)离子质量浓度总和的88%。其中粒径小于0.65μm的亚微米粒子中的离子质量浓度是细粒子的主要部分,占所有尺度段上离子质量浓度总和的77%。SO42-,NH4+和K+是PM2.1中决定性的离子成分。相关分析和离子平衡表明,PM2.1中SO42-与NH4+和K+有很高的相关,在粒径小于0.65μm的亚微米粒子中,非海盐硫酸盐(Nss-SO42-)主要为(NH4)2SO4,由气-粒转化产生;而在粒径为0.65~2.1μm尺度段,Nss-SO42-除(NH4)2SO4外,可能还有K2SO4,Na2SO4等存在。     

利用条件采样法在常熟稻田测定N2O大气垂直通量初步观测结果

1999年在常熟农业生态站试验稻田于水稻主要生长季, 利用进口的条件采样装置对水稻低层大气N₂O的垂直通量进行了观测, 并在2000年做了补充观测。结果如下:各生长季测定的N₂O垂直通量值最多出现在0～2.0 mg·m-2·h-1之间;N₂O垂直通量平均日变化最大值出现在下午;插秧期和收割后N₂O垂直通量是各个生长季中最小的;观测到N₂O负通量现象的出现;在稻田用条件采样技术观测到的低层大气N₂O垂直通量大于国内用箱式法观测报道的土壤N₂O排放通量。     

全国酸雨观测网未知水样考核结果的统计分析

应用客观统计方法,整理分析了1992年以来全国酸雨观测站网的11次pH未知水样和2次电导率未知水样的考核结果。分析显示,采用稀释和pH调制的标准缓冲溶液作为pH未知水样,其测量偏差随pH标准值的变化不显著,历年的测量标准差均小于0.2pH单位。pH未知水样测量偏差的波动状况指示出观测台站仪器和人员的技术状态变化,对仪器更新、人员培训以及新业务规范的执行等业务建设和质量管理活动有显著的正面响应。对pH未知水样测量偏差的统计还显示,2001年后pH平均测量偏差出现负偏态分布特征,该特征在总体偏差较大时尤为明显,说明部分技术状态不良的台站往往容易出现较大的系统性负偏差。根据考核结果,按照世界气象组织(WMO)推荐的方法,计算除1992年外各次考核的pH值测量的修正绝对中值偏差为0.03～0.10pH单位,1992年和2006年电导率测量的修正绝对中值偏差为4%～5%。修正绝对中值偏差的逐年波动情况反映了全国酸雨观测网pH测量的总体偏差也明显地受台站技术状态波动的影响。     

酸雨观测中pH测量负偏差来源

通过现场调查、实验室测试,对酸雨观测中发现的pH测量负偏差现象进行了验证和分析。现场个例调查发现,在正常保存、使用期限内的pH电极也有可能出现老化现象,老化的pH测量电极给出的pH测量结果为负偏差,其数量级与文献指出的在观测资料质量评估中发现的pH测量负偏差相吻合。实验室测试结果显示,老化的pH测量电极的测量负偏差与模拟雨水样品的电导率和pH值有关:电导率越小,pH测量偏差则越大;在电导率差别不大时,该负偏差大小与水样pH值呈现一定的正相关线性关系,且电导率越小时两者的线性斜率越大。经过综合分析,初步确认pH电极的老化是造成历史观测资料中pH测量负偏差的重要原因。根据分析结果,提出了在台站检测pH测量电极老化的替代性技术方法,以更好地保证酸雨观测数据质量。     

我国瓦里关山、兴隆温室气体CO2、CH4和N2O的背景浓度

为了研究中国大陆温室性气体CO₂、CH₄和N₂O大气浓度的区域分布和变化特征以及与人类活动的关系,从1995~2000年,先后在青海瓦里关山全球大气基准站（36°18′N,100°54′E,3810 m）及河北中国科学院兴隆天文台（40°24′N,117°30′E, 940 m）,利用不锈钢瓶取样和气相色谱法分析,观测了两地大气中温室气体CO₂、CH₄和N₂O的浓度及其变化情况。结果表明:兴隆和瓦里关山站CO₂、CH₄和N₂O的同期年平均浓度分别为376.7×10-6和373.5×10-6,1886×10-9和1831×10-9,316.7×10-9和314.9×10-9。从1995~2000年,兴隆站CO₂、CH₄和N₂O的年增长率分别为1.95×10-6,9.02×10-9和0.75×10-9。而瓦里关山站从1997~2000年,CO₂、CH₄和N₂O的年增长率分别为1.41×10-6,9.95×10-9和0.82×10-9。两地大气中三种气体的浓度与年增长率与全球同类台站的观测结果接近。同时也在一定程度上反映了各自不同的环境背景特征。     

北京地区大气中VHCs观测结果的初步分析

采用Tenax TA和碳分子筛吸附富集— 热脱附— 毛细管柱气相色谱法, 测定了北京地区大气中C2～C10可挥发性烃类化合物(简称VHCs)的浓度变化。从2001年9月到2003年8月, 先后采集到有效样品113个。检出55个VHCs组分, 其中烷烃26个, 烯烃19个,芳香烃10个。TVHCs的平均浓度为364.3 ±99.3 μg/ m3;11月份浓度最高, 为546.9 ±353.5 μg/m3, 8月份浓度最低, 为251.8 ±152.4 μg/m3;采暖季比非采暖季高30%, 城区比郊区高10%;有明显的日变化。初步分析发现, 机动车尾气排放和天气气象条件是造成北京地区大气VHCs污染的两个最主要因素。