Field measurements of NO and NO2 emissions from fertilized and unfertilized soils

Field measurements of NO and NO₂ emissions from soils have been performed in Finthen near Mainz (F.R.G.) and in Utrera near Seville (Spain). The applied method employed a flow box coupled with a chemiluminescent NO _x detector allowing the determination of minimum flux rates of 2 g N m^-2 h^-1 for NO and 3 g m^-2 h^-1 for NO₂.The NO and NO₂ flux rates were found to be strongly dependent on soil surface temperatures and showed strong daily variations with maximum values during the early afternoon and minimum values during the early morning. Between the daily variation patterns of NO and NO₂, there was a time lag of about 2 h which seem to be due to the different physico-chemical properties of NO and NO₂. The apparent activation energy of NO emission calculated from the Arrhenius equation ranged between 44 and 103 kJ per mole. The NO and NO₂ emission rates were positively correlated with soil moisture in the upper soil layer.The measurements carried out in August in Finthen clearly indicate the establishment of NO and NO₂ equilibrium mixing ratios which appeared to be on the order of 20 ppbv for NO and 10 ppbv for NO₂. The soil acted as a net sink for ambient air NO and NO₂ mixing ratios higher than the equilibrium values and a net source for NO and NO₂ mixing ratios lower than the equilibrium values. This behaviour as well as the observation of equilibrium mixing ratios clearly indicate that NO and NO₂ are formed and destroyed concurrently in the soil.Average flux rates measured on bare unfertilized soils were about 10 g N m^-2 h^-1 for NO₂ and 8 g N m^-2 h^-1 for NO. The NO and NO₂ flux rates were significantly reduced on plant covered soil plots. In some cases, the flux rates of both gases became negative indicating that the vegetation may act as a sink for atmospheric NO and NO₂.Application of mineral fertilizers increased the NO and NO₂ emission rates. Highest emission rates were observed for urea followed by NH₄Cl, NH₄NO₃ and NaNO₃. The fertilizer loss rates ranged from 0.1% for NaNO₃ to 5.4% for urea. Vegetation cover substantially reduced the fertilizer loss rate.The total NO _x emission from soil is estimated to be 11 Tg N yr^-1. This figure is an upper limit and includes the emission of 7 Tg N yr^-1 from natural unfertilized soils, 2 Tg N yr^-1 from fertilized soils as well as 2 Tg N yr^-1 from animal excreta. Despite its speculative character, this estimation indicates that NO _x emission by soil is important for tropospheric chemistry especially in remote areas where the NO _x production by other sources is comparatively small.     

SO4^2—、NO3^—对氯同位素测定的干扰及其消除

在石墨存在下用正热电离质谱法测定 Cs2 Cl+正离子是氯同位素测定的最佳方法 ,但实验过程中发现 ,SO42 - 和 NO3- 的存在对测定的干扰较严重。在系统地研究了 SO42 - 和 NO3- 对氯同位素测定影响的基础上 ,定性地给出了在 SO42 -和 NO3-影响下 ,部分仪器聚焦参数的变化 ,并对影响的机理做了一些解释。着重探讨了不产生影响的 SO42 - 和 NO3- 的最高浓度及 SO42 - 和 NO3- 的消除方法 ,以期指导相关的工作     

华北地区香河站对流层NO_2的MAX-DOAS光谱仪观测及变化特征分析

利用中国科学院大气物理研究所香河大气探测综合试验站2010年3月至2012年2月(2年)的多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)观测数据和32 m高塔常规气象资料,反演了华北地区香河站对流层NO2柱浓度,分析了该区域NO2柱浓度的季节变化特征。研究表明:可见光455~485 nm、紫外330~370 nm都可以作为MAX-DOAS工作波段很好地反演NO2;香河地区NO2柱浓度夏季最低,几乎保持在2×1016 cm–2以下,春、秋季次之,在3×1016 cm–2上下小范围浮动,冬季最高,可达4.5×1016 cm–2;月平均最低值出现在7月,最高值出现在11月。NO2柱浓度与风速、风向密切相关:来自东边唐山方向的风,风速越大时NO2浓度越高,因为唐山是NO2的高值区之一;其它方向风速越大,浓度越低。春、夏两季NO2柱浓度日变化趋势比较平缓,秋、冬两季日变化明显,秋季正午偏高,冬季早晚偏高。     

褐藻多糖硫酸酯对脂多糖诱导大鼠肾小球系膜细胞NO产生量的影响

慢性肾衰的进程中伴随着肾脏炎症的发生,研究表明褐藻多糖硫酸酯具有抗炎作用,且对于慢性肾衰的早期治疗具有一定的作用。本文通过脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导,建立大鼠肾小球系膜细胞的炎症模型,用来源于海带的高分子质量褐藻多糖硫酸酯F1和低分子质量褐藻多糖硫酸酯F2对细胞进行处理,24 h后MTT法检测各组细胞活力,Griess法检测24 h及48 h后细胞培养液中NO的含量。结果表明,各组间细胞活力无明显差异;脂多糖可以诱导大鼠肾小球系膜细胞NO产量增加,F1和F2均可在一定程度上抑制脂多糖诱导的NO产量的增加,从而减轻细胞炎症反应。剂量为25μg/m L的F1和F2处理细胞48 h后,与模型组相比,F1和F2组细胞培养液中NO含量分别下降22.52%和38.65%,低分子质量褐藻多糖硫酸酯抗炎效果明显高于高分子质量褐藻多糖硫酸酯。     

利用WRF-Chem模拟研究京津冀地区夏季大气污染物的分布和演变

应用WRF—Chem（Weather Research and Forecasting Model with Chemistry）模式模拟研究了2007年8月京津冀地区近地面O3、NO2、PM2.5浓度的时空变化特征,将模拟结果与观测数据进行详细对比,结果表明,模式可以较好地模拟O3、PM2.5,浓度的空间分布和时间变化特征,成功再现了8月33和PM2.5的几次积累增加过程,其中O,的模拟值与观测值的相关系数为0．69～0．86,PM2.5的相关系数为0．44～0．49,但模式对NO2的模拟相对较差,相关系数为0．27～0．43。北京、天津地区为O3月均低值区,月均体积浓度约30×10^-9,渤海及京津冀以西地区O3月平均体积浓度可达60×10^-9;PM2,呈现南高北低的分布特征,变化范围为120～240μg／m3。14时月平均03体积浓度在北京、天津地区低于周边地区,约为60×10^-9;而PM2.5质量浓度在环渤海地区和河北南部较高,为100～120μg/m^3。8月17日北京出现一次典型的高浓度O,污染事件,14时北京地区温度达到33℃,O3体积浓度为80×10^-9～110×10^-9。在局地排放、化学反应和外来输送的共同作用下,渤海西岸和北岸PM2.5的质量浓度超过120μg／m3,其中二次气溶胶质量浓度为50～100μg／m3,一次排放人为气溶胶质量浓度为10～20μg／m3,海盐质量浓度为1～7μg／m3,二次气溶胶是该地区PM2.5的主要贡献者。     

O_2和H_2O对脉冲电晕分解NO的影响

在脉冲电晕放电条件下,探讨了O2和H2O对NO分解反应过程的影响,并对复杂组分中NO的分解特性进行了实验研究。研究结果表明,脉冲电晕放电对NO分解反应具有一定的促进作用,可有效地分解模拟烟气中的NO,脱除效率随脉冲电压的增加而缓慢增加;受O2和H2O影响,NO分解转化率较N2氛围略有降低。     

O2和H2O对脉冲电晕分解NO的影响

在脉冲电晕放电条件下，探讨了O2和H=O对NO分解反应过程的影响，并对复杂组分中NO的分解特性进行了实验研究。研究结果表明，脉冲电晕放电对NO分解反应具有一定的促进作用，可有效地分解模拟烟气中的NO，脱除效率随脉冲电压的增加而缓慢增加；受O2和H2O影响，NO分解转化率较N2氛围略有降低。     

INTEX-B NO2排放源在中国地区的应用与检验

将INTEX-B排放源应用到空气质量模型Model3-CMAQ中,对中国地区对流层NO₂的浓度分布进行了数值模拟,并与OMI卫星对流层NO₂资料进行了对比和验证。结果表明：将INTEX-B排放源应用到Model3-CMAQ模式,模拟的NO₂浓度在中国地区的分布、季节变化规律与卫星资料所得结果一致。敏感性试验表明,工业及电厂排放对NO₂的浓度贡献最大,而交通排放的贡献相对较小,两种排放均主要集中在京津、长江三角洲等经济发达地区。     

水稻覆膜节水种植对NO排放的影响

为保障粮食安全和节约水资源,水稻覆膜节水技术正越来越多地被农业生产部门运用到水稻生产中。但是,与传统种植模式(采用淹水与烤田相结合的间歇灌溉)相比,水稻覆膜节水种植模式通过改变土壤条件,引起稻田生物地球化学过程变化,进而使得大气环境污染性气体一氧化氮(NO)的排放发生变化。为了定量研究两种种植模式的NO排放差异及其关键控制因子,采用静态暗箱—化学发光法,对不同种植模式下两种施肥条件(常规施肥与无氮肥对照)的水稻—休耕系统NO排放通量及其环境因子进行了原位周年观测。结果表明,水稻生长季NO排放主要发生在中期烤田阶段,覆膜节水种植模式的NO通量多高于常规淹水种植模式,水稻生长季NO排放系数分别为0.12%和0.016%,主要原因是覆膜节水种植模式提高了土壤温度和氧化还原电位。在休耕季,两种种植模式的NO排放都与土壤湿度呈显著负相关。覆膜节水种植模式全年NO排放有大于传统种植模式的趋势,其排放系数分别为0.15%和0.032%,但需时间更长地点更多的试验研究加以证实。     

华东稻麦轮作农田CH4、N2O和NO排放特征

利用同步自动观测系统对华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放进行了长期连续观测,分析了这3种气体排放的季节特征及决定因素,结果表明,华东稻麦轮作农田的CH4、N2O和NO排放具有完全不同的季节变化形式。CH4的排放发生在水稻生长期,其他阶段排放不明显,土壤水分状况是决定整个轮作周期内CH4排放变化的主要因素。N2O排放具有"冬季无,水田少,旱地多"的季节变化特点,尤其以旱地阶段的排放为主,土壤水分状况和温度共同决定着N2O排放的季节变化形式。NO排放具有"冬季无,水田很少,春季旱地多于秋季旱地"的季节分布特点,轮作周期内97.3%±0.6%的NO排放都发生在除冬季以外的旱地阶段,NO排放的季节变化形式由土壤水分状况和温度共同决定。大多数情况下稻田CH4和N2O排放呈互为消长的关系,但在烤田期间,二者却有时甚至同时出现高排放。在N2O日平均排放通量小于5 mg.m-2.h-1时,稻麦轮作农田的N2O和NO排放呈明显的互为消长关系,但大于5 mg.m-2.h-1时,N2O排放很强,同时NO排放也很强。