一种大气污染物干沉积速率的计算方法及其应用

介绍了一种计算大气污染物干沉积速率的方法。这种方法详细地考虑了植物生理特征和冠层内湍流结构对干沉积的影响 ,考虑了 3层覆盖物对表面阻抗的影响 ,通过计算 7个不同的阻抗因子获得干沉积速率。利用该方法计算了农田下垫面上 7种不同大气污染物沉积的表面阻抗和江西 (鹰潭 )红壤典型地区农田下垫面上的二氧化硫 (SO2 )和硫酸盐 (SO42 -)的干沉积速率 ,估算了大气硫输入农田生态系统的干沉积通量 ,并与其他方法作了定量比较。结果表明 :农田下垫面上 SO2 与 SO42 -的干沉积速率平均值分别为 0 .31cm/s,0 .2 0 cm/s;干沉积速率具有明显的日变化特征 ,一般白天大于夜间 ,中午时分出现最大值 ;月际变化也较明显 ,在冬季有大值 ;大气硫输入农田生态系统的全年干沉积通量为 7.35 g/m2 。

典型大气污染物在不同下垫面上干沉积速率的动态变化及空间分布

利用中国科学院红壤生态试验站微气象站实测的梯度资料和大叶阻力相似沉积模型 ,计算了农田和森林下垫面大气污染物的干沉积速率 ,并将此模型嵌套到区域酸性沉降模式系统 (RegADMS)中 ,模拟获得中国地区 1 1种大气污染物干沉积速率的空间分布。结果表明 :大气污染物干沉降速率 (Vd)有明显的时间变化 ,物种的干沉积速率一般白天大于晚上 ,冬春季大于夏秋季节。大气污染物Vd 也有明显的空间变化 ,中国地区SO2 、HNO3、NO、NO2 、NH3、O3、H2 O2 、TSP、PM1 0、SO2 -4 和NO-3 年平均Vd 分别为 0 35±0 0 0 4、 1 77± 0 0 1、 6 5× 1 0 - 5± 2 0× 1 0 - 7、 0 0 7± 0 0 0 0 7、 0 2 8± 0 0 0 3、 0 2 0± 0 0 0 1、0 5 4± 0 0 0 2、 7 2± 0 0 0 0 5、 0 44± 0 0 0 0 5、 0 2 5± 0 0 0 0 5、 0 2 7± 0 0 0 0 8cms- 1 。各种下垫面上粒子Vd 差别不大 ,气体污染物在各下垫面上的Vd 有所不同 ,表现为HNO3、NO2 、O3的Vd 在森林和草原上较大 ,而SO2 、NH3、H2 O2 的Vd 在水面上较大 ,NO的Vd 都很小 ,且在各种下垫面上差别不大。

贵阳市燃煤烟气中汞在大气中传输的数值模拟及敏感性数值试验

利用中尺度非静力大气化学模式(MESO-NHC),以及目前大气中臭氧(O3)和氢氧基(OH)对汞氧化的研究成果,研究贵阳市原煤燃烧产生的大气汞传输,以及φ(大气汞)对Hg0的干沉积速率,OH与元素汞(Hg0)的反应率常数的敏感性.结果表明:①模拟区内实际大气中φ(Hg0)为局地人为排放源和自然排放源共同作用的结果,二者所占比例大致相当.②由于化学和沉积特性不同,φ(Hg0),φ〔Hg(Ⅱ)〕和φ(HgP)随着与排放源距离增加而衰减的程度存在差异,排放源对附近地区φ(大气汞)及各种形态汞所占比例影响较大;在远离排放源的地方,大气中的Hg(Ⅱ)和HgP主要来自于Hg0不断的氧化作用.③φ(大气汞)表现出2种不同的垂直分布特征,在一定高度以下φ(Hg0)随高度线性递减,而在该高度之上直到对流层顶φ(Hg0)几乎保持同样的数值;φ〔Hg(Ⅱ)〕和φ(HgP)随高度的变化遵循指数递减规律.φ(Hg0)随高度和与排放源距离增加而衰减的程度不及φ〔Hg(Ⅱ)〕和φ(HgP),主要是由于Hg0通过化学反应和沉积而离开大气的量少,能较充分通过平流扩散和垂直输送作用输送到离排放源较远和较高的地方.④排放源附近φ(大气汞)较高的地方φ(大气汞)对Hg0的干沉积速率敏感性较高,而φ(大气汞)较低的地方其敏感性较低.⑤φ(大气汞)对Hg0被OH氧化的反应率常数(k)的变化普遍很敏感,在较大的反应率常数kHg-OH=3.55×10-14×e294/T情况下,Hg0所占比例偏低,而Hg(Ⅱ)和HgP所占比例偏高,与监测结果偏差较大;在kHg-OH=2.94×10-14情况下模拟结果更为合理.

脏弹爆炸事件后果评估模型的构建与应用

9.11事件后,“脏弹”受到越来越多的关注。虽然没有真正发生过“脏弹”恐怖袭击事件,但是“脏弹”恐怖袭击的威胁是真实存在的。“脏弹”爆炸事故后果评估模型所需的源项是在爆炸结束后,形成稳定云团在大气作用下开始扩散瞬间的气溶胶特征。为更加准确的评估“脏弹”爆炸事故的后果,根据国内外对“脏弹”爆炸事件的研究进展,构建爆炸后气溶胶的源项模型;按不同粒径将爆炸后形成的气溶胶细化为七组,并且将重气和粒径分布相关的沉积速率考虑在内,构建扩散模型。与HotSpot的计算结果的对比可以看出模型在考虑了源项特征、沉积速率和重气效应后,下风向浓度的峰值所对应的位置要比HotSpot的结果要远,并且影响的范围更大,浓度曲线下降的更慢。构建的模型可为为下一步计算放射性物质在城市街道内的扩散提供依据,也为今后对“脏弹”的研究提供素材和理论基础。