我国重酸雨地区云水化学观测研究

云化学是环境科学和大气化学的重要组成部分,云水化学的观测研究愈来愈受到重视.本文介绍我国重酸雨地区云水化学观测结果及讨论.云水取样以飞机作为采样平台,采样器为自制被动棒槽式取样仪,采样方法如文献.观测对象主要是降水性层状云,取样高度一般为1～4km. 1 云水酸度 各地区云水酸度观测结果如表1.(1)各地云水酸度变化范围较大,都在1个pH单位以上,有的竟达3.5个pH单位;平均值差异却不大,除1985年重庆之外,相差不到1个pH单位(3.86～4.86);(2)我国重酸雨地区自1988年以后云水已普遍酸化,(?)<4.9.有的地区年际变化较大,如重庆地区由1985年的(?)=6.15酸化到1989年的(?)=4.56.     

上海市区酸雨分布规律的初步研究

酸雨是当代最为人们关心的全球性的重大环境污染问题之一。酸雨的形成过程比较复杂,降水的酸度及其化学成分与云雾形成及降水过程有密切关系,国外不少科学工作者对酸雨及其危害等问题进行了研究。近几年来酸雨问题在我国也逐渐受到人们的重视,对一些城市进行过酸雨的观测研究,这些结果说明我国不少城市有酸雨现象,尤其是南方城市,酸     

1992~2006年中国降水酸度的变化趋势

分析了全国74个酸雨观测站1992~2006年的降水pH资料. 结果显示, 15 a间中国酸雨区的整体分布格局没有重大改变, 长江以南仍是最大的连续酸雨区和重酸雨区, 北方地区尚未形成大范围的连续酸雨区. 1999年前的8 a间全国酸雨污染呈现减缓趋势, 2000年后, 华北、华中、华东及华南地区出现连续大范围的酸雨污染加重趋势, 其综合结果使得中国酸雨区的酸雨污染程度发生区域性变化. 15 a间, 华北、华中、华南呈现连续大范围的酸雨污染加重现象, 其中华北和华中的长江以北地区较明显; 中国重酸雨区之一的西南地区的降水酸度减弱, 酸雨污染程度呈现缓解趋势; 相应地, 长江以南的重酸雨区中心有向东发展的趋势. 对同期的降水电导率资料的分析显示, 15 a间中国降水中可溶性离子成分含量呈现整体增加的趋势, 其中1999年前为快速增加期, 2000年后基本稳定或呈下降趋势. 2000年后部分观测站的降水pH年变率与非氢电导率年变率正相关的事实显示, 颗粒物排放和其浓度水平下降导致降水酸性增强有可能是影响中国一些地区降水酸度变化的一个重要因素.     

我国南方清洁地区春季地面O_3的某些特点

为了进一步搞清酸雨形成的大气物理化学机制,我们分别于1987年5月1—24日和1989年5月25日—6月13日在江西庐山进行了两次降水现场试验。观测点设在庐山南麓的电视台(1400m)、植物园(1100m)、观音桥(70m),三个观测点水平距离不大于5—6km,它们都是清洁点。观测项目包括雨水、雾水、SO_2、NO_(?)、气溶胶、O_3、H2O_2以及气象参数。有关雨水化学组分的垂直分布以及高山云雾水的特点等将另文介绍。典型晴天、雨天O_3浓度日变化文献多有报道,本文主要介绍春季多云雾以及非晴天气象条件下的O_3观测结果。     

酸雨现象:过程、影响和展望

酸雨(acid rain)作为一种自然现象,古已有之。作为一个重大的环境问题受人重视,始于七十年代初期。严格说来,酸雨只是酸性降水(acid precipitation)的一个部分。除酸雨外,还可有酸性雪、酸性雹与酸性雾等,不过酸雨无疑是酸性降水的主要部     

大气降水化学的主成分及其研究历史

古代的雨、雪酸度未记载.曾对180年以前的格陵兰的冰的测定发现,那时降雪的PH值为6～7.6.直到二十世纪四十年代,世界上降水的pH值一般仍大于5,只有少数工业区曾降过酸雨.大气降水化学是以湿沉降形式进行的. 湿沉降系指任何以湿的形式离开大气而到达地表的物质,例如降雨、降雪、降雾,以及其他各种形式的降水. 在大气酸性沉降物的研究过程中,最早引起人们注意的是酸性降雨,所以现在习惯将pH<5.6的雨、雪、雾或其他形式的降水,统称为酸雨.     

青藏高原那曲地区夏季对流云结构及雨滴谱分布日变化特征

青藏高原对于我国大气水循环、生态环境、灾害天气产生及气候变化等均具有重要作用和影响.为进一步揭示青藏高原气象和大气物理过程,我国启动了第三次青藏高原科学试验-边界层与对流层观测(2014~2017年)重大研究项目,其中云降水物理观测试验采用了包括C波段连续波雷达、Ka波段毫米波云雷达、地面雨滴谱仪、激光云高仪等目前先进的观测仪器.本文利用2014年7月1日~8月31日期间在西藏那曲的观测数据,结合FY-2E卫星的TBB资料,分析研究了青藏高原夏季(7~8月)对流云及其降水过程和雨滴谱分布特征.研究结果表明,观测试验期间青藏高原对流活动主要集中在高原东南部和中部地区,其降水过程存在准两周的周期性;由于高原的加热效应,对流云和降水过程有着显著的日变化特征,对流活动在11:00(当地时间)由局地热对流发展,经合并增长在17:00~18:00达到最强,入夜后降水过程开始偏平流性并持续至6:00,之后逐渐消散,上午对流活动较少.高原对流云平均云顶高度为11.5 km左右(海拔高度),最大云顶高可超过19 km;平均云底高度6.88 km.降水过程主要表现为短时阵性降水,持续时间基本小于1 h,平均降水强度在1.2 mm/h左右.另外,研究发现高原雨滴谱分布相对于同纬度和季节的平原地区较宽,导致高原对流易产生降水.Γ分布相对于M-P分布更适用于对高原上的雨滴谱分布进行拟合.     

复合薄膜CoFe_2O_4/TiO_2的制备及磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备CoFe2O4/TiO2复合薄膜.探讨热处理温度和前驱液pH值对CoFe2O4/TiO2复合薄膜结构及磁性的影响.通过X射线衍射(XRD)分析了复合薄膜的相结构;采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)观测了薄膜表面形貌;用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性.结果表明,薄膜生长过程中两相组分的晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地嵌埋于TiO2基体中;薄膜中晶粒的生长对反应体系的pH值、热处理温度依赖性较大,前驱液pH在2~3范围内,经800℃热处理后得到纳米复合薄膜,晶粒平均粒径为19nm;随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

中国酸雨模式研究回顾与所面临的挑战

本文阐述了我国开展酸雨研究以来所取得的关于酸雨形成原因、化学特征以及时空分布特征等方面的研究成果,重点介绍了目前我国主要的酸雨数值模式研究的现状,指出了我国酸雨未来的变化趋势和模式研究面临的新挑战。     

四川盆地降水过程中水气之间SO_2浓度关系

Drewes在SMICK模式中,已将大气化学动力学和大气输送扩散过程联合起来,提出了在降水过程中污染物液相和气相浓度的两类控制方程,在实际应用中获得了好的结果,并指出液相浓度受气体浓度的影响。Pena研究过降水中SO_2含量与大气中浓度之间关系,并分析了SO_2与降水中pH的关系。Hales利用SO_2液相和气相浓度平衡关系,由已知气体浓度计算水中SO_2含量,并和实际作了比较。     

巴丹吉林沙漠腹地降水事件后的沙山蒸发观测

巴丹吉林沙漠腹地高大沙山和湖泊的形成机理一直是学术界研究的热点,其中关于高大沙山上大气降水能否入渗补给地下水一直存在较大争议.本文基于沙漠腹地的2年降水观测和沙漠边缘的长时间尺度降水资料,结合概率分布模型和日降水极值重现期分析,对沙漠地区的降水等级进行了划分,并利用沙漠腹地的自动气象站和涡度相关系统的观测数据,对不同等级降水事件后的沙山蒸发进行分析.结果显示,沙漠地区的降水事件可分为3类,即5 mm以下的常规降水事件CP(占总降水的90%以上)、20 mm左右的普通年份最大日降水OAM和数十年一遇的极端强降水事件EP.CP和OAM事件后,降水分别约需1~3 d和3~4周可被蒸发出地表,EP事件后水分则需较长的时间方可蒸发出地表.三类降水事件的累积蒸发与累积降水表明,高大沙山上的大气降水对地下水没有显著补给作用.本研究对深入探讨巴丹吉林沙漠腹地湖泊群的形成机理有重要价值.     

复合薄膜CoFe2O4/TiO2的制备及磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料, 采用溶胶-凝胶工艺制备CoFe₂O₄/TiO₂复合薄膜. 探讨热处理温度和前驱液pH值对CoFe₂O₄/TiO₂复合薄膜结构及磁性的影响. 通过X射线衍射(XRD)分析了复合薄膜的相结构; 采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)观测了薄膜表面形貌; 用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性. 结果表明, 薄膜生长过程中两相组分的晶体各自析出长大, CoFe₂O₄均匀地嵌埋于TiO₂基体中; 薄膜中晶粒的生长对反应体系的pH值、热处理温度依赖性较大, 前驱液pH在2~3范围内, 经800℃热处理后得到纳米复合薄膜, 晶粒平均粒径为19 nm; 随着热处理温度的升高, 复合薄膜的磁性增强.     

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.     

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2.84 μmol L?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.     

高T_c超导材料Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)随组分变化的光电子能谱研究

一、引言 对于Ba-Y-Cu-O体系高T_c氧化物超导体的超导电性,抗磁性,结构和相图等的研究最近已有很多报道。但是,关于材料的这些性质与样品中原子的化学状态的关系的研究报道很少。光电子能谱是分析样品中各元素的化学状态和电子结构的有力工具。有人用光电子能谱研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4体系和Ba-Y-Cu-O系中的Cu的价态组成。我们制备了一组Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)样品,每种样品中的钡和钇的含量不同(x=0,0.1,0.3,0.33,0.5,0.6)。通过     

走上正轨的酸雨研究

酸雨正在四处蔓延首先是在工业发达国家出现的酸雨,已经蔓延到发展中国家,逐渐演变为一个世界性问题。我们知道,水的酸度一般是用pH值来表示的,纯粹的水为pH7,天然的雨水因含有碳酸气(二氧化碳),所以呈微弱酸性,pH值在5.5～6之间。但是,现在在世界各地下的雨大量的却是pH3～5,这就是所谓的酸雨。     

我国冬夏季硫污染物沉降与跨地区输送模拟研究

东亚经济篷勃发展,呈现欣欣向荣景象,但也带来了诸如大气污染、酸雨等环境问题。土壤因酸沉降影响会引发诸多的生态问题。继西欧和北美之后,东亚已成为世界三大酸雨区之一,且有进一步发展的趋势。由于污染物空中滞留时间较长,其跨地区输送已成为各国政府和科学家十分关注的热点问题。利用模式计算不仅有助于了解酸沉降分布及跨边界输送态势,而且可以预测未来变化趋势。为此我们发展了一种三维欧拉型污染物输送模式,能方便地计算长时间(月、季、年)的污染物远距离输送态势。控制方程中考虑了干沉降和降水的湿清除以及污染物的气相和液相化学过程,并用之计算了冬夏季我国和东亚地区硫沉降量的分布、输送通量及国内各大区之间的相互输送量。这不仅有助于了解我国各大区之间和东亚各国之间污染物的输送规律,还可为经济可持续发展战略中控制污染源的排放提供科学依据。     

一种灾难性天气现象

有人认为,当代人类文明面临三大威胁,就是土壤侵蚀、生态系统的破坏和石油资源枯竭。随着矿物燃料(主要是煤)使用量的增加,大气自然降水(包括雨和雪)被逐渐酸性化。尤其是北欧的挪威和瑞典、北美的加拿大东南部和美国东部,酸性降水已经对湖泊、土壤、森林等生态系统产生了严重影响。干净的雨雪,其 pH 值约等于5.6。所谓酸性降水,就是 pH 值低于5.6的降水。最近二十年     

卫星观测的西太平洋副热带高压的气候学特征

夏季西太平洋副热带高压的活动与我国东部的降水密切有关,受到广大预报员的关注。六十年代初,陶诗言等就利用常规观测高度场资料对副热带高压的气候学活动进行过研究。我们利用卫星观测的射出的长波辐射(简称OLR)资料分析热带大气环流的主要成员——热带     

分子印迹材料的先进制备技术与策略

分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers, MIPs)是采用分子印迹技术(molecular imprinting technology, MIT)制备的,具有与模板分子在形状、大小及官能团方面完全匹配的特异识别位点的高分子聚合物,能选择性识别和富集目标分析物(模板分子),已广泛用于样品前处理、化学/生物传感等领域.然而,在MIPs制备和使用过程中,仍存在模板分子洗脱困难、有效识别位点少、结合容量低、传质速率慢、水相识别差等问题.通过借鉴融合其他领域的先进技术和策略, MIT发展迅速,各种新型的印迹技术和策略不断涌现,不仅有效解决了上述问题,而且推动了新型MIPs的发展并拓展了其应用范围.本文以MIPs在样品前处理、传感和刺激响应中的应用为导向,梳理了MIPs材料的先进制备技术(表面印迹和纳米印迹技术、可控/活性聚合技术、点击化学、固相合成技术等)、策略(多模板、多功能单体、虚拟模板、片段印迹、硼亲和印迹策略等)与刺激响应印迹(磁、温度、光和pH响应等),并对印迹技术和材料的发展进行了展望.