2008年1次沙尘暴事件对厦门岛大气中SO2等污染物含量的影响

2008年5月27～29日源自内蒙古南部的沙尘暴于5月30日到达厦门.受其影响,30日晚厦门风速最高达到12.6 m/s;31日本监测站大气中CO、NO2和NO含量明显下降,分别从551.3μg/m^3下降至218.9μg/m^3,从25.0μg/m^3下降至6.7μg/m^3,从8.1μg/m^3下降至0.1μg/m^3;6月1日其分别回升至682.4、28.7、6.5μg/m^3.与CO、NO2和NO不同,PM10和SO2含量在5月31日没有明显变化,PM10含量从5月31日晚的10.1μg/m^3上升至6月1日的232.6μg/m^3,SO2含量从5月底的25.0μg/m^3上升至52.0μg/m^3,并且两者的变化显示出较好的相关性（R2=0.65）.据此认为本次沙尘暴到达厦门时,在引起PM10含量增加的同时还引起了SO2含量的升高.这是沙尘暴引起中国南方城市SO2含量升高的首次报道.尽管目前SO2在中国的分布和传输已有较多研究,但对于沙尘暴在中国南方城市传输SO2的机制仍需进一步的探讨.     

南极中山站站区上空气溶胶金属成分特征研究

连续三年(1998-2001年)采集了南极中山站的气溶胶样品,利用中子活化(INAA)分析其元素组成,采用作图法对元素的来源进行分析。结果表明除南极中山站气溶胶中的Na,Cl,Mg,Ca,Sr,Br,I和Rb等8个元素主要来自海洋,Al,Sc,Fe和Mn等4个元素主要来自陆源,而Se,Co,Sb,Zn和Cr等5个元素呈现出高度的富集,属于重金属污染特征元素,这可能与站区发电、垃圾焚烧、污水处理、车辆运行和加工制作等站务活动有关。     

中国南大洋海洋大气化学研究进展

海洋大气化学是一门海洋化学与大气化学交叉的新学科。中国的南大洋海洋大气化学研究与我国的南极考察事业同步成长。30多年来,随着南极科学考察的经验积累和数据集成,我国的南大洋海洋大气化学关键过程研究即大气-海洋生物地球化学循环,碳、氮、硫、磷、铁等的海气交换研究都有了长足的进步。与气候变化关系密切的碳、氮、硫的海-气循环等研究,取得了一批新的认知和成果,引起国际学界的关注。自20世纪80年代早期开始至今,我国已开展了三十多次南极科学考察,在这些考察中开展了南大洋大气气溶胶物质来源研究,探究了大气-海洋生物地球化学的一些关键过程,估算了硫、磷、氮、铁的海气交换通量。随着国家重大计划"南极在全球变化中的响应与反馈作用"项目实施及后续研究的开展,对全球变化的敏感要素碳、氮、硫、铁在南大洋的源汇特征及其环境和气候效应等进行了研究,对其有了更深的了解。我们还对南大洋海冰区碳汇格局演变,DMS、MSA、N_2O、Fe等的海气交换过程及其对生态环境的影响有了新认知。同时,在对上述化学物种的实时走航观测关键技术研发上也取得了重要突破,为未来开展相关研究提供了坚实的技术支持;在站区大气污染特征分布上进行了深入探讨,为了解人类活动对站区环境的影响提供了评估依据。     

南极长城站空气微生物的分子生态学分析

微生物是气溶胶的重要组成部分。本研究通过收集南极长城站附近气溶胶,构建气溶胶中空气微生物16S rRNA基因文库,发现南极空气微生物具有很高的多样性,93个克隆子包含了53个OTU(Operational Taxonomic Unit),Shannon指数为3.58,Simpson指数为0.04。南极长城站空气微生物的主要细菌类群为Actinobacteria、Cyanobacteria/Chloroplasts、Bacteroidetes、Firmicutes、Planctomycetes、Proteobacteria及Verrucomicrobia等7个门,Proteobacteria门的细菌是优势类群,占长城站空气微生物细菌克隆文库的65.7%。克隆文库中海源微生物序列及陆源微生物序列各占30.1%,说明长城站附近具有较强的海陆大气交换。我们发现有15个克隆子序列与人类活动相关,占总克隆子数的16.1%,说明人类活动已经影响到了长城站的空气微生物群落结构。     

Characteristics of metals in the aerosols of Zhongshan Station, Antarctica

Instrumental neutron activation analysis (INAA) was applied to analyze the bulk, high-volume aerosol samples, collected at Zhongshan Station in the Eastern Antarctica, during 1998-2001, to study the chemical species. .A graphical technique was applied to the INAA data. Results showed that Na, Cl, Mg, Ca, Sr, Br, I, Sr and Rb were marine elements while Al, Sc, Fe and Mn were crustal elements. Compared to marine and crustal elements, five elements (Se、Co、Sb、Zn、Cr) were highly abundant in the aerosols collected at Zhongshan station, which indicated that they might come from the petroleum burning, heating and equipment operation. The presence of pollutant elements suggested that human activities have affected the local environments in Antarctica.     

极区海洋对全球气候变化的快速响应和反馈作用

分析了全球气候变化与极区海洋的相互作用;集成极区快速变暖促使极区海洋出现快速变化的各种现象,如海冰快速变薄和退缩,格陵兰冰盖严重融化,北冰洋和南大洋碳池的固碳能力下降以及极地海洋酸化等.研究提出:北冰洋夏季海冰覆盖面积快速退缩,海冰覆盖面积在2012年8月26日呈现了记录以来的最低值,有模型预测到2035年北冰洋夏季将会见不到海冰.格陵兰冰盖的消融对全球海平面的上升和大洋环流均会产生影响,格陵兰冰盖全部融化将会使全球海平面上升7 m.通过近10 a的观测发现极地海域对大气二氧化碳的吸收能力不升反降,海水对大气二氧化碳的吸收趋向饱和,南大洋和西北冰洋碳吸收能力变弱.有模式预测,到21世纪末,北冰洋表层海水pH值将会降低0.23～0.45,成为全球海洋酸化最严重的海区,而南大洋的表层海水二氧化碳浓度在21世纪下半叶或将超过600μatm的水平,极地海洋酸化对海洋食物链和生态系统的影响可能成为不可逆转的损害.这些极区海洋的快速变化将对全球气候变化产生反馈作用.     

Molecular organic geochemistry of ornithogenic sediment from Svalbard, Arctic

The molecular biomarker compositions of the ornithogenic sediments (YN), from Svalbard, Arctic were investigated. The results showed that n-alkanes had a bimodal pattern and their odd-even preference was not obvious. The alkanes contained unresolved complex mixtures (UCM) and relatively high levels of pristine and retene, indicating pollution from the nearby coal mines. The n-alkanols in the sediments had even-to-odd preference, and they might originate mainly from modern biota. Sistosterol, the main sterol in herbivores feces, was the dominant sterol, indicating that sitosterol might be a good biomarker of input from the birds feces in the sediments. The fatty acids of the sediments showed acid. The α-hydroxyl acids and ω-hydroxyl fatty acids were also detected in the sediments. In summary, the organic matters in the YN sediments were from the adjacent coal mines, bird feces, and plants.     

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...     

南极阿德雷岛企鹅粪土沉积物分子地球化学特征

本文分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层的有机地球化学组成与分布。结果表明企鹅粪土沉积层中正构烷烃以C23为主峰,主要来源于冻土湖沼苔藓植物,样品中高含量的烯烃说明其有机质保存良好。醇类以高浓度的植醇和胆甾烷醇为主,胆甾烷醇和胆甾醇浓度曲线一致,并与企鹅粪土层中的无机元素标型组合的曲线相似,可以作为灵敏的企鹅数量指示剂。酸类组分中以C18饱和脂肪酸为主,在南极低温的环境下,C18∶2酸浓度很低,在很多层次中未检测到,可能是因为Y2沉积物中C18酸以及C18∶2酸主要受企鹅粪影响,而非植被影响。同时在酸性组分中也发现高浓度的胆甾酸。Y2湖中的甾类标志物,甾烯、甾醇、胆甾酸均以C27结构为主,组成单一,低浓度的甾烯和高浓度的甾醇,胆甾酸说明甾类化合物主要受企鹅粪便影响,甾醇和胆甾酸保存良好。综合Y2湖的生物标志物的性质,该沉积物有机质保存良好,主要来源于企鹅粪。     

北极新奥尔松地区鸟粪土的分子有机地球化学研究

本文研究了位于北极地区的斯瓦尔巴(Svalbard)群岛上的新奥尔松(Ny-lesund)地区的鸟粪土层(YN)的分子有机地球化学组成特征。YN沉积物的烷烃呈双峰分布,奇偶优势不明显,烷烃组分包含UCM(不可分辨成分),姥鲛烷、惹烯是烷烃的主峰,表明烷烃组分受到附近三叠纪含煤地层的强烈影响。脂肪醇类组分偶奇优势明显,主要为现代生物来源。甾醇以谷甾醇为主,由于谷甾醇是草食动物粪便的主要甾醇,所以YN沉积物中谷甾醇可能来源于鸟粪。脂肪酸类组分的偶奇优势同样十分明显,不饱和脂肪酸以C18∶1为主,除脂肪酸外,还检测到β-羟基酸和ω-羟基酸。综合YN生物标志物的组成与分布特征,认为YN既受到附近含煤地层的影响,也受到附近的鸟粪和植被的影响。