氧同位素示踪夏季北冰洋（62.3°~74.7° N）大气硝酸盐形成途径的研究

大气硝酸盐（包括颗粒态硝酸盐和气态硝酸）是一种重要的含氮物质,在北冰洋氮的生物地球化学循环中起着重要作用。然而,目前关于北冰洋上大气硝酸盐形成机制的研究较少,限制了对该地区氮氧化物（NO_X）到硝酸盐相关大气化学过程的理解。作为2012年夏季中国第五次北极科学考察的内容之一,本研究采集了科考航线上的大气气溶胶样品,并对北冰洋航段（62.3°~74.7° N）上样品中硝酸盐的氮氧同位素（δ¹⁵N,δ¹⁷O和δ¹⁸O）进行了分析以研究该区域大气硝酸盐的形成过程。观测到的Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范围为21.7‰~28.8‰,均值为（25.4±2.7）‰;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范为是-7.5‰~0.8‰,均值为（-4.2±3.0）‰。整体上,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与采样纬度呈现相反的变化趋势,与夜间时长和O₃浓度呈现相似的变化趋势;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与气温呈现相反的变化趋势。基于化学动力学的分析表明,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的变化可能主要反映的是NO₂+OH、N₂O₅+H₂O（aq）、NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）、XNO₃+H₂O（aq）（X=Br、Cl、I）等硝酸盐生成途径的变化。基于Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的计算表明：低Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=21.7‰~24.5‰,66.2°~74.7° N］的主导反应为NO₂+OH,其对硝酸盐的可能平均贡献是68%~81%;对于高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=27.5‰~28.8‰,62.3°~69.9° N］,NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）和XNO₃+H₂O（aq）三者一起的贡献最高,可达35%~50%。结合BrO柱浓度的分析表明,XNO₃+H₂O（aq）反应对高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品的作用可能不可忽略,该作用有待结合大气化学模型进一步探索。     

无机盐热力学平衡模式的简化及其应用

利用查表法简化无机盐热力学平衡模式ISORROPIA,对温度、相对湿度、总氨(NH3+NH4+)、总氮(HNO3+NO3-)和总硫(H2SO4+SO42-)等5个影响因子进行分档,建立不同组合情况下硫酸盐、硝酸盐、铵盐等物种平衡浓度的查算表。在区域气候化学模式系统(RegCCMS)中,分别用查算表检索法和直接耦合热力学平衡模式的方法模拟我国2003年1月和7月硝酸盐气溶胶的浓度分布。结果表明:查表法既能显著提高计算效率,在无机盐模拟性能方面又与直接耦合法保持较好的一致性,在气溶胶气候效应研究方面具有良好的应用前景。     

Indirect radiative forcing and climatic effect of the anthropogenic nitrate aerosol on regional climate of China

The regional climate model (RegCM3) and a tropospheric atmosphere chemistry model (TACM) were coupled, thus a regional climate chemistry modeling system (RegCCMS) was constructed, which was applied to investigate the spatial distribution of anthropogenic nitrate aerosols, indirect radiative forcing, as well as its climatic effect over China. TACM includes the thermodynamic equilibrium model ISORROPIA and a condensed gas-phase chemistry model. Investigations show that the concentration of nitrate aerosols is relatively high over North and East China with a maximum of 29 μg m^-3 in January and 8 μg m^-3 in July. Due to the influence of air temperature on thermodynamic equilibrium, wet scavenging of precipitation and the monsoon climate, there are obvious seasonal differences in nitrate concentrations. The average indirect radiative forcing at the tropopause due to nitrate aerosols is -1.63 W m^-2 in January and -2.65 W m^-2 in July, respectively. In some areas, indirect radiative forcing reaches $-$10 W m^-2. Sensitivity tests show that nitrate aerosols make the surface air temperature drop and the precipitation reduce on the national level. The mean changes in surface air temperature and precipitation are -0.13 K and -0.01 mm d^-1 in January and -0.09 K and -0.11 mm d^-1 in July, respectively, showing significant differences in different regions.     

广州夏季雨水硝酸盐δ15N变化特征

通过对广州2007年夏季雨水硝酸盐δ15的研究,讨论了广州地区雨水硝酸盐的主要来源及与之有关的大气化学演变过程。雨水硝酸盐占δ15N的变化趋势与N2O5含量的相似。暗示雨水硝酸盐δ15N与氮氧化合物的大气化学过程之间存在某种联系。白天雨水硝酸盐δ15N值偏低,与OH自由基氧化NOx生成硝酸盐的“白天反应”为主要反应相一致;18：00以后硝酸盐δ15N值呈升高趋势,则与N2O5累积的“夜间反应”成为主导反应相一致。因“白天反应”生成的HNO3的δ15N值受同位素分馏影响较小,白天雨水硝酸盐占δ15N值更能准确反映大气NOx的来源。白天雨水硝酸盐占δ15N平均值为2．5‰±2．1‰,表明除火力发电厂和机动车尾气排放来源外,雷电以及海源对大气NOx可能也有潜在贡献。     

粤西云开变质深成岩同岩异化及其识别与填图

在以晚前寒武纪变质深成岩占主体的粤西云开陆块中，同岩异化现象十分普遍。由于遭受了不同构造层次和不同变形相韧性流动剪切变形改造，使原本为同一岩石单元的侵入体被分解为若干种不同结构构造和矿物含量的岩石类型，据以进行岩石单元划分时，出现了错误。从构造变形分解思路入手，通过构造物理和构造化学过程分析，总结了本区同岩异化的特点、识别标志和填图方法，提出云开地区高绿片岩相条件下原岩为花岗岩的构造片岩与原岩为泥质岩的副片岩区别的七条标志。     

硝酸盐中15N和18O测试新技术

最近40年,硝酸盐(NO-3)已成为最常见的地下水污染源之一.本文介绍了用CaO除去CO2与H2O的测定氮同位素比值的燃烧管方法和用AeNO3+C(石墨)生成CO2的测定NO-3中氧同位素比值的燃烧法,它们是1995年以后发展起来的最新测试技术.     

正热电离质谱同时测定硝酸盐中氮和氧同位素组成

初步研究了一种硝酸盐中氮和氧同位素质谱测定的新方法。该法利用石墨的非还原热离子发射特性 ,建立了以测定 Cs2 NO2 + 离子的正热电离质谱测定硝酸盐中氮和氧同位素组成的过程 ,对方法的可行性、特点和存在的问题进行了讨论 ,并对几种测定氮和氧同位素的方法进行了比较。运用正热电离质谱法对几种不同厂家生产的硝酸盐试剂的氮和氧同位素组成进行了测定 ,发现氮和氧同位素组成存在较大的差异     

北京市区大气中单个硝酸盐粒子的特征

本文采用试剂薄膜法和Ｘ射线能谱分析了北京市区大气中含硝酸盐的单个气溶胶粒子特征。粒子按粒径分为粗粒子（d＞1 μm）和细粒子（1 μm≥d＞0.1 μm），结果表明:粗粒子和细粒子中都有含硝酸盐的粒子，而且发现了许多纯硝酸盐细粒子。文中对这些粒子的形成机制进行了详细讨论。     

齐齐哈尔市地下水中硝酸盐的污染原因浅及防治对策

本文依据环境监测多年资料，分析了齐齐哈尔市地下水中硝酸盐含量升高的原因污染状况及其污染途径，并提出了相应的防治对策。