准噶尔盆地南缘独山子泥火山温室气体排放通量

泥火山是深部构造作用和地下流体上侵活动在地表的直接表现,向大气圈排放大量以甲烷为主的温室气体,然而对其温室气体排放通量的研究报道却较少.我国新疆独山子泥火山是典型的、且非常活跃的泥火山,正在排放各种温室气体.利用密闭气室连接甲烷探测器方法对排放气体进行原位测量,结合泥火山排放气体的组成特征,估算了研究区泥火山所排放的温室气体通量.结果表明,新疆独山子DSZ-01和DSZ-03等两处泥火山通过宏观渗漏每年向大气排放约161kg的温室气体,DSZ-01泥火山喷口周围314 m2,DSZ-02泥火山喷口周围8400 m2和DSZ-03泥火山喷口周围706 m2等3个区域通过微观渗漏每年向大气排放约16.6 t的温室气体.     

我国燃煤电厂砷的大气排放量初步估算

研究了不同燃烧条件下我国燃煤电厂砷的大气排放量, 采集和分析了高温和中、低温燃煤电厂的原煤、底灰、飞灰的砷含量, 对我国每年动力煤砷的排放量和排放率进行了初步分析和估算. 结果表明: 高温燃煤电厂燃烧1 t含砷5 mg/kg左右的烟煤, 排放到大气中的砷为0.40 g左右, 其排放率为7.70%左右; 中、低温燃煤电厂燃烧1t含砷5 mg/kg左右的烟煤, 排放到大气中的砷为0.15 g左右, 其排放率为2.97%左右. 中国火电厂动力用煤每年约6×10⁸ t左右, 主要为华北区和西北区的石炭~二叠纪的动力煤, 以含砷量为5 mg/kg左右计算, 则火电厂动力煤燃烧每年向大气排放砷约195.0 t左右. 煤中的砷在燃烧过程中大部分都可释放出来, 但燃煤释放出来的大多数砷又可被飞灰俘获, 燃煤电厂除尘设备在除尘过程中捕获了飞灰及飞灰俘获的砷, 从而减少了燃煤中砷向大气的排放量; 此外, 在研究燃煤电厂煤中砷的实际排放量和排放规律时, 以干法除尘电厂的飞灰计算更科学些. 湿法除尘过程中, 高温燃煤电厂燃煤飞灰中的砷约20%溶解到沉淀池的水中, 而中、低温燃煤电厂飞灰中的砷约有70%溶解到沉淀池的水中, 因此, 这是另一个不可忽视的环境砷的污染源. 实验室条件下, 煤灰化过程中砷的排放率高于燃煤电厂燃煤砷的实际排放率.     

节能汽车异军突起

法国每年近万人死于汽车尾气产生的空气污染法国环境健康安全理事会日前发表报告指出,法国每年有近万人被汽车尾气等造成的污染夺走生命。其中汽车尾气是各种污染源中的“第一杀手”。有关专家经过8个月调查,发现在法国30岁以上的人群中,有6%～11%的肺癌死亡病例是排放到大气中     

影响我国霾天气的多尺度过程

频发的霾天气是我国现阶段面临的最主要大气环境问题之一.霾期间高浓度大气细颗粒物(PM_(2.5))是多种物理化学过程综合影响的结果,包括排放、气-粒转化、大气边界层、局地环流、天气与气候等过程.上述过程的时空尺度跨越了几个数量级,在空间尺度上涵盖了纳米尺度至上千千米尺度.多尺度过程本身的复杂性以及不同过程之间的相互影响是目前大气环境领域面临的最严峻挑战,直接影响到对于霾天气形成机制的科学认识、预报技术与数值模式研发,以及相应的大气污染治理.文章综述了在影响我国霾天气的多尺度过程及其与气溶胶的相互作用领域取得的研究进展.研究表明:二次气溶胶已经成为我国大气气溶胶的主要部分,在霾过程后期,液相非均相过程对气-粒转化有重要贡献; PM_(2.5)呈现多时间尺度周期性振荡,包括1, 4～7以及40～60 d等,边界层、天气和气候等多尺度过程是造成上述周期性变化的主因;已有证据表明,我国高气溶胶已经影响到该区域大气光化学、大气边界层,甚至天气和气候过程.气溶胶与上述过程的相互作用进一步影响了气溶胶浓度及其空间分布,但是此问题极为复杂,尚存在很大不确定性.为此,今后需重点加强以下研究:加强包含气溶胶理化性质、大气光化学、气象要素在内的多要素协同观测,重点开展对流层内多要素协同垂直探测;增强跨学科领域研究,尤其是大气物理-大气化学-天气/气候等多学科间的交叉性研究;加强气溶胶与大气化学、边界层、天气气候等过程相互作用的数值模拟研究.     

中国华北地区和西北地区动力煤氟的排放量

为了研究不同燃烧条件下我国主要动力用煤－华北地区和西北地区的石炭-二叠系煤燃烧时氟的释放量，采集和分析了高温和中低温电厂以及民用锅炉的原煤、底灰、飞灰的含氟量，对我国每年动力煤氟的排放量和排放率进行了初步分析和测算。结果表明：高温电厂燃烧1t含氟量为100g左右的华北和西北地区的石炭－二叠系的低氟煤，排放到大气中的氟为89．90g左右，高温电厂燃烧煤中氟的排放率为95．93％左右；中低温电厂和民用锅炉燃煤中氟的排放率为77．56％左右。中国每年电厂和民用燃煤约8亿吨左右，主要为华北区和西北区的石炭－二叠系的动力煤，以含氟量为100g/t左右的低位计算，每年排放到大气中的氟为66398．5t左右。     

稻田甲烷在全球气候变化中的作用

工业常常被责为使地球变暖的“温室”气体之源,但是农业也向大气中排放这种“温室”气体。国际水稻所甲烷研究协调员H.V.诺伊(H.V.Neue)博士说,占水稻总产量95％的浸水稻田每年排放出的甲烷约占到大气甲烷的25％。研究的目的是减少甲烷的排放,那么要做的第一步就是更多地了解甲烷产生的过程。国际水稻研究所土壤和大气化学家正致力于水稻排放甲烷的田间和实验室研究。这个项目是“气候变化和水稻生产怎样相互影响”五年研究计划中的一部分,它是由美国环境保护署资助的。     

北京大气甲烷浓度及其变化

大气甲烷既具有辐射活性,又具有化学活性,其浓度变化所引起的大气化学过程变化和气候变化将对环境产生严重影响.大气甲烷的当前浓度约为1.75ppmv(百万分之一体积混合比).最近的研究结果表明,大约有70—90%的大气甲烷产生于生物源,其余源于燃烧过程和地幔排放.70年代末至80年代初期,大气甲烷的年增长率高达1—2%,目前虽然有所缓和,但仍以每年0.9%的速率增长着.然而,其浓度上升的原因目前尚不很清楚,从而     

环境水体中化学品光化学持久性的预测模型

化学品是水环境中新污染物的重要来源,光化学转化是其在表层水体中的重要去除途径,光化学持久性是评价其环境暴露行为特性的重要指标.化学品的环境光化学转化受其分子结构、水体特性等多重因素的影响,仅通过实验测定,难以确定其在自然水体中光转化动力学参数值,需要构建预测模型.本文总结了影响化学品环境光转化动力学的因素和机理,介绍了化学品光吸收、光化学转化、水中光生活性中间体的生成以及太阳光在大气/水体中的衰减等过程中相关参数的预测模型,评述了化学品光化学持久性参数预测模型的前沿问题和研究需求,展望了环境水体中化学品光化学持久性研究的重点发展方向.     

把温室效应埋进深海

人类每年向大气排放65亿吨二氧化碳,地球上的温室效应正逐年加重。全世界的科学家每时每刻都在为此难题寻找对策。一项大胆的的科学设想,一个拯救地球生态的绝妙尝试——将多余的二氧化碳埋进深海。     

技术进步对中国CO_2减排的影响

通过引进、消化、吸收、检验和验证国外比较成熟的一个动态的气候变化综合评估模式(RICE),在对其技术进步参数进行敏感性分析的基础上,结合我国节能减排的约束目标,设定了我国2000～2050年的技术进步方案,并开展了该系列方案下的气候经济学评估.结果表明,改进技术进步,可以使我国的CO2排放量减少,气候损失值减少,大气CO2浓度和大气温度的增加幅度降低,保护全球的气候安全.与缓慢的技术进步情景相比,如果我国在2010年的CO2排放强度比2005年降低20%,2050年的CO2排放量将控制在2000年的2倍左右,2000～2050年的累计CO2排放量将减少12.4GtC;2050年的大气CO2浓度和大气温度将分别下降35GtC和0.04℃;2000～2050年的累计气候损失值将减少46亿美元,所获得的收益仅占全球总收益的6%,而给发达国家带来的收益却是我国的10倍;合作政策和非合作政策下的CO2排放控制率分别降低了4.6%和1%,减轻了我国对CO2排放总量的控制力度,有利于我国参与国际合作减排.     

地球大气中的有机化合物

城市空气光化学污染,对人们的健康造成威胁,从而导致了对地球大气中的有机化合物进行深入细致的研究,然而,目前这一工作已经超出了问题所研究的范围。近几年来,对大气的组成,以及在大气中所发生的化学过程的有关数据进行了大量的收集。通过这些研究工作,已经查明有机物质在大气过程中的作用是与其在大气中的浓度是不一致的。我们     

人为排放所引起大气CO_2浓度变化的卫星遥感观测评估

人为排放是引起大气CO_2浓度升高的主要原因,由大气CO_2卫星遥感观测获取全球和区域大气CO_2浓度的变化已被认为是评估区域人为排放的有效手段之一.为了深入定量分析区域人为碳排放对大气CO_2浓度变化的贡献,本研究利用由温室气体观测卫星(GOSAT)获取的近5年(2010~2014年)大气CO_2柱浓度数据,以同纬度带高人为排放区域的中国京津冀和美国东部城市密集区为研究对象区,结合位温气象数据和人为碳排放清单数据圈定出对比背景区,通过分析比较人为排放区与背景区的CO_2浓度差值,评估人为排放对大气CO_2浓度增量变化的影响.分析结果显示,近5年中国京津冀和美国东部城市密集区的大气CO_2浓度比背景区分别显示平均1.8和2.0 ppm的升高;且冬季均高于其他季节,分别为2.4±0.6和2.8±0.8 ppm.进一步分析月变化特征时发现中国京津冀地区2014年11月亚太经合组织会议(APEC)期间大气CO_2浓度异常低于前期3.2 ppm,反映了会议期间政府实施的减排控制效果.论文研究结果表明CO_2卫星观测能够从区域大气CO_2浓度的变化定量评估人为排放的影响,作为有效手段之一辅助于区域人为排放控制效果的评估.     

硅酸盐、碳酸盐和硫化物共同风化促使CO2排放

<正>物理侵蚀和化学风化与地质时期地球气候的演化关系一直是热点科学问题^[1～3].硅酸盐矿物的化学风化作用是地球历史上碳循环的重要组成部分^[1,3～6].尽管地壳和地幔通过岩浆/变质作用向大气中排放了大量CO₂,但硅酸盐风化作用由于吸收/封存大气CO₂(产生碱度或HCO₃^–)而被认为是中和CO₂排放的一个关键机制,     

用一年生植物研究大气△~(14)C分布与化石源CO_2排放

利用加速器质谱(AMS)技术,通过测量北京地区一年生植物放射性碳同位素(14C),系统分析了2009年5～9月北京地区大气△14C水平和化石源CO2浓度分布.研究结果表明,北京地区大气△14C最高值为29.6‰±2.2‰,最低值为-28.2‰±2.5‰,表现出远郊-近郊-市区依次递减趋势,这与由人类活动(人口密度、交通流量等)引起的化石源CO2排放增加呈相反的变化趋势,即人类活动频繁地区大气△14C值较低.2009年5～9月北京地区大气化石源CO2浓度变化范围为(3.9±1.0)～(25.4±1.0)ppm,每排放1ppm化石源CO2可使大气△14C水平下降～2.70‰.用AMS测量一年生植物14C这一方法,为快速示踪大气化石源CO2浓度提供了有效手段.     

黑碳光化学老化的新机制

正黑碳是大气气溶胶的重要组成成分,在长距离输送过程中会与大气中的环境介质相互作用发生老化,使得自身的化学组成、结构、吸湿性、光学性质等发生显著改变[1,2].黑碳对可见光和红外光具有强烈吸收,近年来的研究发现这些吸收的太阳光还能够引发黑碳自身的光化学反应,促进黑碳的老化,从而影响其环境行为与效应[3],因此大气中黑碳的光化学老化受到高度关注[4].黑碳主要是由生物质燃料和化石燃料的不完全燃烧产     

生活垃圾填埋场是大气汞的重要来源

生活垃圾中含有汞的废弃物、垃圾焚烧已成为西方发达国家最主要的人为大气排放汞源. 在中 国垃圾填埋是处理城市生活垃圾的最主要方式. 利用高时间分辨率大气自动测汞仪对贵阳市郊区高雁垃圾卫生填埋场排气筒气态总汞进行了测定; 利用气相色谱与冷原子荧光联用技术测定了排气筒中的单甲基汞和二甲基汞的含量. 同时运用大气自动测汞仪与低空白石英玻璃通量箱结合技术高时间分辨率测定了裸露垃圾及填埋场土壤与大气间气态总汞的交换通量. 垃圾填埋半年区的排气筒气态总平均浓度为(665.52±291.25)ng/m³, 与贵阳市某小型燃煤锅炉排放烟气的总汞含量相当, 排气筒气体中的单甲基汞(MMHg)浓度平均值为(2.06±1.82)ng/m³, 二甲基汞的平均含量为(9.50±5.18)ng/m³. 不论是裸露的垃圾还是覆土填埋后的垃圾场, 地表与大气间气态总汞的交换通量表现向大气排放是占主导地位. 垃圾填埋场不仅是大气气态总汞的释放源, 同时还是大气中甲基汞的重要排放源. 垃圾填埋场向大气排汞通过两种途径进行, 一是从垃圾填埋场的排气筒与垃圾废气同时排放到大气, 另外还通过垃圾填埋场的上覆土向大气排放. 垃圾填埋场向大气排汞的过程明显受气象条件的控制.     

中国东部沿海大气中N_2O的混合比

氧化亚氮(N_2O)是大气中的一种重要痕量气体.它不仅是温室气体,影响气候变化,而且还能提供NO导致大气臭氧层损耗.因此,研究 N_2O的各类排放源及测定大气中N_2O的混合比等成为大气科学重视的课题.我国对N_2O在农田、森林土壤的排放通常已开展研究.对燃煤和燃烧生物物质排放的N_2O已进行测定.但是,对我国不同高度大气中N_2O的混合比的研究尚未见报道.本文将报道利用飞机沿黄海海岸由青岛到上海采取大气样品,测定不同高度下N_2O的混合比,并得到N_2O浓度随高度变化的分     

安顺大气降水中低分子有机酸的季节变化及其来源

低分子有机酸是对流层大气的重要组成成分,对大气降水的酸度有重要的贡献.2007年6月～2008年6月共采集贵州省安顺大气降水118次,采用离子色谱法测定了样品中主要的低分子有机酸成分.结果表明,安顺大气降水总体呈酸性,pH均值为4.89.大气降水中最主要的有机酸成分为甲酸、乙酸和草酸,它们的雨量平均浓度依次为8.77,6.90和2.84μmolL-1.有机酸含量和沉降通量的季节变化规律显示植物生长释放作用是有机酸的主要来源,冬季有机酸的浓度高值可能与相对较低的降雨量以及其他大气污染输入途径有关.甲酸与乙酸具有极显著的相关性(P<0.01),相关系数为0.80,表明甲酸与乙酸具有相似的来源或者不同来源的相似源强.(F/A)T有机酸来源判定曲线显示安顺大气降水中有机酸的主要来源为直接来源,如植物生长释放、生物质燃烧和汽车尾气排放等.贵州4种不同类型地区的对比结果显示,在污染较大的大中城市,无机离子是大气降水致酸的重要因素;然而在清洁城市或偏僻地区,低分子有机酸对大气降水的阴离子和总自由酸的贡献较大.因此,控制此类地区有机酸的排放对于酸雨的防治工作显得尤为重要.     

CO_2的去向

科罗拉多州大气科学家坦斯(Tang)说:“我们认为海洋能吸收将近40%的CO_2。这种观念现在我们才真正认为是错误的。”煤、石油与天然气燃料每年以CO_2的形式向大气层排放大约63亿吨的碳。由于海洋和陆地只能吸收一部分,而33亿吨进入了大气层,造成世界关心的CO_2聚积问题。科学家们设想能从大气中吸收CO_2的“坑穴”,是南半球的海洋。但坦斯说,计算机模拟和实际测量与假设不符。他与美国宇航局戈达德空间研究所的冯美琪(Fung)和帕利塞斯市地质观测台的海洋学家塔卡黑什(Takahashi)做过这方面的工作。     

能否将温室效应埋进深海

人类每年向大气排放65亿吨二氧化碳,地球上的温室效应正逐年加剧。全世界的科学家每时每刻都在为此难题寻找对策。一个大胆的科学设想,一个拯救地球生态的绝妙尝试——将多余的二氧化碳埋进深海。虽说试验、论证尚在进行之中,也有科学家提出异议, 但,即使实践证明是暂不可行的,作为一个科学设想也是了不起的, 甚至是划时代的——