兰州大气污染物浓度与局地气候环境因子的关系

利用2000年12月10～l7日在兰州市城区的大气边界层观测资料以及同期的污染物浓度监测资料、自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等，通过山谷内市区污染物浓度变化与山谷外对照点的比较，研究了兰州市城区污染物浓度的变化特征；分析了对应时期兰州市山谷气候环境因子和特征参数的变化。结果发现，大气中污染物对太阳辐射的吸收增温与白天大气逆温层之间有明显的正反馈机制，而且这种反馈机制在白天大气逆温层的形成和发展过程中起主导作用；讨论了兰州市山谷大气污染物浓度与大气逆温、水平风速、Froude数和边界层稳定度参数之间的简单关系。     

兰州市区低空大气温度层结构特征及其与空气污染的关系

利用1988－1992年兰州市气象站逐日08h（北京时，下同）常规气象探空观测资料及同期兰州市环境监测站空气污染物浓度监测资料，统计分析了市区低空大气温度层结变化特征及其与3种主要空气污染物（SO2，CO和NOx）浓度之间的关系，结果表明：兰州市区低空大气温度层结全年以弱稳定为主，一年四季皆有逆温层存在；在冬季，逆温层性频率最高（95．8％），贴地逆温层厚度最厚（平均740m）、强度最强（平均0．53℃／100m），脱地逆温层底相对高度最低（平均935m）；同时，贴地大气层结温度递减度与空气污染物浓度呈显著反相关，由此表明，兰州市区低空大气温度层结状况是影响该市空气污染程度的重要因素之一。     

兰州市霾日与气象参数和空气质量的关系

利用1961-2006年兰州市的常规气象观测资料及探空资料和兰州市2001-2005年的空气污染监测资料,统计分析了各种气象因子对兰州市霾的出现的影响及相关关系,同时研究了霾对空气质量的影响.研究表明当地面静风或风速较小(≤2 m/s)、气压场减弱、连续不降水日数达到28天以上时,最有利于霾的形成;不同时次霾出现的相对湿度条件有很大的不同,在14:00和20:00霾的出现次数均随湿度的增加而减少,而在2:00和8:00时则相反,霾出现次数随湿度的增加而增加;当有低空逆温层出现时,尤其是冬半年,极有利于霾的发生,且逆温层厚度越大,霾发生的可能性就越高;霾日的空气质量等级大多在轻微污染及以上,空气污染与霾日的出现有很大的相关性.     

兰州市可吸入颗粒物及其重金属Zn,Cu,Cd分布规律

为了解兰州市大气可吸入颗粒物(PM₁₀)及其中重金属Zn,Cu和Cd污染规律,对国家环境保护部发布的兰州市大气监测数据进行分析,并于2010年7月和2011年1月在兰州市设立6个采样点分别采集夏季和冬季大气可吸入颗粒物,测定其中Zn,Cu和Cd的质量浓度.结果表明:从2001年开始兰州市PM₁₀质量浓度逐年下降,并且冬春两季下降程度高于夏秋两季.每年PM₁₀质量浓度在5-10月较低,从11月开始快速升高,到次年第一季度达到最高,高质量浓度会一直持续到次年4月,5月再次降低.PM₁₀质量浓度的日平均变化呈现明显双峰双谷分布,并且在空间上表现出工业区>商业区>清洁区的规律.PM₁₀中的重金属Zn,Cu和Cd质量浓度大小依次为Zn>Cu>>Cd,且3种元素质量浓度在冬季采暖期高于夏季非采暖期.     

甘肃半干旱区城乡气溶胶光学特性的观测与分析

利用CE318型太阳光度计(532nm波段)在2004年5月-2007年5月的城乡观测资料,反演分析了半干旱地区城乡气溶胶的光学特征.得到了气溶胶光学厚度(AOD)的年季变化,并对不同季节气溶胶的光学厚度以及波长指数的变化规律进行了讨论.结合兰州市郊区资料,对城郊大气气溶胶光学特征进行了对比及原因分析.认为较城市而言,半干旱区乡村大气总体上较城市更为洁净.城市气溶胶受到冬季采暖期等人为因素的影响,出现了AOD冬季大、夏季小的特点.气溶胶主要以工业粉尘和沙尘气溶胶为主,夜间逆温层对AOD的日变化影响较大.乡村春季沙尘天气较多,气溶胶浓度变化受季节的影响,春季AOD最大.气溶胶主控粒子多为沙尘粒子.     

2002年兰州市春季大气气溶胶特征分析

利用2002年兰州地区春季背景大气、沙尘天气状况下大气气溶胶的实测资料,得到了不同天气状况下大气气溶胶(TSP)的质量浓度和飘尘(PM10)的粒径分布,着重分析了不同天气状况下大气气溶胶的分布规律及其物理特征.研究发现:TSP中细粒子质量浓度沙尘暴期间比非沙尘暴期间相对减少;背景大气条件下,飘尘对人体健康影响比较严重.     

南极及兰州市空气飘尘电子自旋共振信号的比较

自由基致癌、致突、促进衰老和产生多种疾病的观点已被广泛接受。城市空气污染物中1～10%为自由基,应该引起重视。我室多年来测定了兰州地区空气飘尘电子自旋共振信号,并发现了规律性的变化。兰州市为我国化工基地之一,大量排放工业废气、盆地、少风、日照强、这些都造成了严重的空气污染,为自由基的积累造成了适宜的条件。兰州市空气飘尘萃取物能诱发人淋巴细胞 SCE 频率增高并能损伤 DNA 结     

近十几年兰州空气污染变化及治理建议

兰州是甘肃省的省会,是西北的工业重镇,长期以来都面临大气污染方面的问题,严重制约着兰州经济社会的发展.近年来,兰州市采取了各种有效治理污染的措施,并取得了显著成果.本论述从气象条件、地理环境、人类活动等多个方面分析了兰州空气污染的原因,并应用Daniel趋势检验法对兰州市2001至2014年的空气质量数据资料进行处理分析,研究了兰州市空气污染状况及变化趋势.研究结果表明:兰州市空气质量总体上明显好转,空气污染指数API、主要污染物SO2,NO2和PM10浓度的spearman相关系数均是负数,各个数据参数随着时间推移都呈现下降趋势;兰州市的空气优良天数比例明显增加.兰州市的空气质量具有季节变化特点,冬春两季污染严重,夏秋较轻.近十几年,兰州冬春两季的API浓度明显下降,夏秋API变化不大,应该加大对冬春两季的治污投入.同时通过对数据进行线性拟合来对兰州市未来空气质量进行预估,结果显示兰州市API和SO2浓度已经达标,其余污染物也基本将在未来10年内达到标准.最后,对兰州市未来污染治理措施提出了一些建议.     

煤中自由基热演化的模拟实验研究

有机质自由基的演化与温度有密切关系,因而可以作为古温标用于沉积盆地的热历史研究.利用36组热模拟实验得到了煤中自由基浓度与其镜质体反射率之间的关系,模拟实验的温度范围为300～550℃,模拟时间为30～480min.实验结果表明,煤中的自由基浓度随煤阶的增加而增大,大约在镜质体反射率为1.75%时达到最大值,随后自由基浓度开始下降.依据模拟实验得到的数据研究了煤中自由基浓度随时间和温度的变化关系,并建立了自由基浓度与时间—温度指数(TTI)的定量模式,该模式可以作为研究沉积盆地古地温的一种新方法.     

重庆主城区冬春季降水强度对大气污染物影响

利用重庆主城区2004-2008年1-3月和11-12月的日平均降水资料和空气污染资料,分析了重庆主城区大气污染物浓度分布和不同等级降水对污染物浓度清除能力,结果表明:当降雨量在5mm以上时,大气污染物浓度明显减少,且大气污染物浓度随雨量增加而增加,但污染物下降幅度与雨量增加幅度的对应关系一般.连续降水的第1天和第2天有较好的湿清除能力,第3天和第4天湿清除能力较差.雨量在1～9.9 mm区间,每增加1 mm降水对大气污染物的清除率变化最大,10～15 mm区间,每增加1 mm降水清除率变化最小,几乎没有增加.15 mm以上,每增加1 mm降水,清除率变化增加.     

用背散射法对ECAF壁面沉积层的研究

应用康普顿背散射法对静电旋风空气滤清器的壁面沉积层进行在线研究,并分析壁面沉积规律与除尘效率之间的关系.在电旋风除尘器中,当气流入口速度一定时,壁面上的沉积层随气流含尘浓度的增加和运行时间的延长而加厚,从入口向下筒壁沉积层厚度也逐渐增加.除尘效率随入口气流速度的增加而提高,随气流含尘浓度的增加而下降.当入口处气流速度和气流的含尘浓度一定时,逐渐加厚的壁面沉积层就会使除尘空间的电晕电流降低,使静电的作用大大减弱,进而使得除尘效率降低.     

枇杷叶总黄酮提取及体外抗氧化的研究

用乙醇浸提法提取枇杷叶总黄酮,并用称重法测定提取量。采用羟自由基、超氧阴离子自由基和DPPH自由基清除体系评价总黄酮的抗氧化能力,以还原力值为指标研究总黄酮提取物的抗氧化效应(维生素C为阳性对照)。结果表明,在一定的浓度范围内,枇杷叶总黄酮的抗氧化能力随质量浓度的增加而增强。枇杷叶总黄酮具有良好的体外抗氧化活性,能够很好地清除自由基,清除自由基能力与浓度存在量效关系。     

华北重度霾过程期间大气气溶胶粒子的微物理垂直特征

在华北重度霾过程期间(2013年9月30日),利用夏延ⅢA的飞机观测资料分别对石家庄和邢台的气溶胶粒子谱分布,气溶胶(cloud nuclei,CN)与云凝结核(cloud condensation nuclei,CCN)垂直分布特征进行了分析。研究结果表明,两地的气溶胶数浓度均随着高度的增加而减小,气溶胶粒子有效半径比较接近,积聚模态和粗模态气溶胶粒子有效半径的范围分别在0.05~0.35μm,0.8~2.2μm之间。两地的边界层内和边界层以上均出现了逆温层,且逆温层之下的气溶胶数浓度均出现明显增加现象。对气溶胶后向轨迹的分析结果表明:3 000 m高度处的气溶胶主要是随气团远距离输送而来;1 500 m高度处的气溶胶主要来自南边近地面污染物排放,输送距离较短;500 m高度处的气溶胶受偏南气团的影响,主要由高浓度的气溶胶细粒子组成。云凝结核的垂直分布结果表明,CCN数浓度随高度的增加而减小,逆温层的存在对CCN有一定的累积效应。对石家庄(邢台)市的CCN与气溶胶数浓度做相关性分析,结果表明两地的CCN与气溶胶的总相关系数均在0.95以上,而淡积云内相关系数仅为0.83,且云内的CCN数浓度明显低于云外,因此表明了云滴活化对CCN的消耗作用。云凝结核的数浓度随高度的增加而减小,逆温层的存在对CCN有一定的累积效应。云底以下的气溶胶粒子谱宽较窄,云内和云顶以上的气溶胶粒子谱较宽。     

高CO2和土壤干旱对沙地优势植物C,N固定及分配的影响

通过模拟大气中CO2浓度升高和土壤干旱研究了沙地优势植物油蒿、柠条、沙柳C,N的固定及分配的影响.结果表明:大气中CO2浓度升高使沙地优势植物种不同部位的生物量均显著增加,而土壤干旱对不同部位的生物量有显著的不利影响,使生物量下降.大气中CO2浓度升高使植物根、茎、叶固定的C明显增加,且这种增加的趋势随土壤湿度的增加而增大.从C的分配看,分配至茎的C最多,其次是叶,根中获得的C最少.而不同植物对N的分配则不一致.大气中CO2浓度升高和土壤干旱对沙地优势植物根、茎、叶中的C/N比有影响,但规律不明显.     

兰州市大气污染对人体呼吸系统疾病的影响

通过分析2001-2005年兰州市呼吸系统疾病日就诊人数和主要大气污染物的年变化特征,采用时间序列的半参数广义相加模型,在控制人群的长期趋势、节假日效应、星期几效应和气象要素等混杂因素的基础上,定量分析了不同季节兰州市主要大气污染物质量浓度变化与呼吸系统疾病日就诊人数之间的关系.结果表明,兰州市夏、秋季人体呼吸系统疾病受气温、气压等气象要素和其他因素的影响较大,冬、春季受大气污染物的影响较显著,研究兰州市大气污染对人体呼吸系统疾病的影响以冬、春季为主.冬季3种污染物对人体呼吸系统疾病均有一定的影响,春季SO_2和NO_2的影响更明显,当SO_2质量浓度增加10μg/m~3时,呼吸系统疾病影响较大的人群入院人数的相对危险度(RR)依次为:全人群1.015(1.005~1.025),男性1.015(1.001~1.028),60岁人群1.028(1.011~1.046);当NO_2质量浓度增加10μg/m~3时,影响较大人群人院人数的RR依次为:全人群1.039(1.014~1.066),女性1.050(1.009~1.094),≥60岁人群1.038(1.00l~1.075).兰州市大气污染对人体呼吸系统疾病的影响冬、春季比较显著;冬季3种污染物均有一定的影响,春季SO_2和NO_2对人体呼吸系统疾病日入院人数影响较明显,且冬、春季污染物对人体呼吸系统疾病影响的滞后效应具有一定差异;呼吸系统疾病在冬季时3种污染物均是≥60岁的人群比60岁的人群敏感,女性比男性敏感;春季时,女性和≥60岁的人群对NO_2敏感,男性和60岁的人群对SO_2敏感.     

银川市大气逆温对环境空气污染浓度的影响

通过对银川市2013~2015年逐日探空观测资料及同期银川市六个监测站点的污染物浓度逐时监测数据,对银川市低空温度层的特征进行了分析,并结合统计数据,分析了逆温层的特征及其与四种主要空气污染物(SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5))浓度之间的关系。结果表明,银川市主城区在全年各季中均有逆温层存在,冬半年逆温发生的频率高于夏半年;逆温层厚度冬季较厚、夏季较薄,逆温强度冬季最强、夏季最弱。通过污染物浓度与逆温特性的相关分析,发现四种主要空气污染物的浓度与逆温层存在相关性,其中,空气污染物的浓度与逆温层厚度呈正相关,与逆温层强度呈正相关。这说明银川市低空大气逆温层结状况是影响当地空气污染程度的主要因素之一。     

北方地区春冬季雾天边界层结构及其演变规律的对比研究

利用1999年北京南郊开展的大气边界层实验资料,对比分析了春冬两季雾天气过程中大气边界层风速、温度和湿度廓线结构及其伴随雾生消过程的演变规律,揭示了雾的生消与风速极值、夜间逆温层厚度等气象要素的关系规律,讨论了雾的生消对大气边界层演变过程的影响。结果可为提高雾天气预测和人工影响雾天气提供基础。     

铁和液体锡反应的动力学研究

基于单分子反应理论假设反应模型,研究260 ℃～350 ℃范围内铁与液态锡反应过程中锡的化学反应速率系数与扩散量等内容.结果表明,活化锡原子向基体内部的扩散量随时间按照公式a(1-e-bt)变化,当反应至一定时间,FeSn致密层达到一定厚度时,锡原子的扩散被阻止,单位面积的最大扩散量仅为很小的定值a,且随温度升高而增大.平均化学反应速率系数k1与逆反应速率系数k-1随温度增加而增加;不同时刻的化学反应速率系数k1,t、逆化学反应速率系数k-1,t随时间增加而减小.     

兰州市大气飘尘中多环芳烃分布及来源判识

用ＧＣ－ＭＳ定量和半定量分析了ＰＡＨ组分,研究了区大气飘尘中检测出１６种母核ＰＡＨ,ＰＡＨ的质量浓度随功能区和季节的变化而不同,冬季ＰＡＨ质量浓度高于夏季;ＰＡＨ污染程度依次为：化工区〉民居区〉交通区〉郊区。根据荧蒽与芘质量浓度比值判别市区内ＰＡＨ主要来源于燃料的不完全燃烧。     

东莞地区冬季大气边界层结构对PM_(2.5)影响的观测研究

利用2013年12月在东莞地区开展大气边界层观测试验得到的垂直风温资料和逐时PM2.5质量浓度资料,研究了东莞地区大气边界层结构对PM2.5质量浓度的影响的。结果表明:在大陆冷高压控制下,东莞地区的边界层结构演化非常典型,而东莞地区冬季PM2.5污染事件通常由冷气团南下的天气形势引起。在PM2.5污染过程中,日平均边界层高度往往不足600 m,较低的大气边界层高度使得PM2.5持续累积,夜间稳定边界层高度约为100 m使得夜间出现PM2.5质量浓度峰值。东莞地区的垂直风场存在显著的三层结构,较小的底层风速有利于PM2.5聚集在边界层内难以扩散,而高度较低的小风中层使得PM2.5污染物进一步被压缩在大气底层,加剧了地表的PM2.5污染程度。在冬季大陆冷高压控制下,在PM2.5污染过程中,东莞逆温结构多发,低空逆温层底约在700m,而且厚度和强度都较大,夜间常见贴地逆温,且厚度约为100 m,持续稳定存在的较低的逆温层导致的稳定层结是造成PM2.5污染的重要原因。