重庆市十二五期间SO2和NOx总量控制对降低酸沉降的效果评估

为了评估重庆市"十二五"SO_2和NO_x总量控制对降低酸沉降的效果,利用重庆铁山坪2011~2016年的穿透水的观测数据进行硫沉降和氮沉降变化趋势分析.结果表明硫沉降下降效果显著,而氮沉降的下降尚不明显.2016年重庆铁山坪的穿透水中硫沉降为2.34kmolc/(hm^2·a),与2011年的6.70kmolc/(hm^2·a)相比有大幅下降;而2016年氮沉降为2.11kmolc/(hm^2·a),与2011年的2.41kmolc/(hm^2·a)相当.重庆地区的酸沉降整体上有所下降,但是氮沉降的控制仍需加强.

1892—2010年间重庆主城降水变化趋势分析

针对近年来普遍存在的城市雨洪灾害问题,利用重庆市沙坪坝气象站1892—2010年的逐月降水量资料,采用线性倾向估计和方差分析法(ANOVA)分析了119 a来重庆主城不同统计时段的降水量及不同等级的降水频率,探讨了近百年来重庆市主城区域降水变化的趋势,以期为城市雨洪灾害防治及城市排水规划的决策提供科学指导。结果表明:119 a来,全年及汛期降水量稍有增加的趋势,年降水量增长向汛期趋于集中;此外,近30 a来,主城区域降水量年际变化幅度有明显的扩大趋势,较大等级降水的发生频率也明显增加;特别是最近10 a,该变幅更加剧烈,连续时段内灾害性气候的发生频率有增长趋势,加剧了城市汛期排水系统的压力。

2009年6月重庆区域暴雨的成因分析

利用重庆逐日观测资料和NCEP/NCAR再分析资料探讨了2009年6月重庆暴雨的多尺度环流特征,结果表明:2009年6月重庆出现了历史少见的3次区域性暴雨天气过程,3次暴雨过程的发生与高空急流区Rossby波能量传播的下游效应有关;西太平洋副热带高压的3次西伸加强了副热带高压西侧的南风急流,使得季风涌北上为重庆地区提供了充沛的水汽和能量;而东北冷涡的异常活跃,使得低涡后部的冷空气频繁南下;西南低涡是造成3次区域性暴雨的直接影响系统,低涡移动发展导致低涡东部气流辐合加强,较强降水主要出现在低涡东侧的切变附近。

重庆市铁山坪2001—2010年酸沉降变化

我国“十一五”期间实现了全国二氧化硫（SO2）排放总量削减10％以上的目标，但氮氧化物（NOx）排放量仍持续增长．为了评估排放的变化对酸沉降控制的效果，2001～2010年在重庆铁山坪连续开展了10a的穿透水观测，结果表明该地区硫沉降有明显的下降趋势，而氮沉降有明显的上升趋势，总体上酸沉降有所下降．以上趋势和重庆市同期SO，排放量有所下降而NOx排放量持续增长的趋势是一致的，这表明我国酸沉降控制取得一定的效果．但是，2010年重庆铁山坪的穿透水硫沉降量和氮沉降量分别达到9．9keq·（hm^2·a）^-1和4．5keq·（hm^2·a）^-1．如果以此作为总沉降量的近似，将可能存在硫沉降被高估28％，氮沉降被低估50％的不确定性．以上硫沉降和氮沉降水平均达到甚至超过欧美在历史上酸沉降最严重时期的水平，表明重庆地区的酸沉降问题依然严重．

酸化森林土壤投加石灰石和菱镁矿5a后的化学性质变化

2003年在重庆铁山坪森林土壤上一次性投加石灰石和菱镁矿,研究它们对酸化土壤的修复效果.对土壤和土壤溶液连续5 a化学变化的观测结果表明,投加碱性修复剂能提高土壤和土壤溶液pH值,增加土壤盐基饱和度和可交换盐基含量,从而有效地缓减土壤酸化.修复剂粒径是影响起效快慢的重要因素,由于投加石灰石的粒径远细于菱镁矿,所以石灰石样地前2a修复效果相对较好,但5 a后总效果相当,Ca和Mg元素的淋失总量分别为1.00 mole.m-2和0.91 mole.m-2,占原修复剂中相应元素的19%和17%.投加修复剂中的Ca或Mg在5 a后仅有约20%以可交换态存留在土壤中,需要再次投加修复剂以保持修复的效果.但是,单一修复剂的投加有可能加剧其他营养元素的缺乏,因此应开发复合修复剂来改善酸化土壤.

脱硫石膏对酸化森林土壤短期修复效果的研究

以电厂脱硫石膏为修复剂,选取重庆铁山坪地区典型的酸化森林土壤为修复对象,进行了为期1 a的修复效果研究.对不同土层土壤溶液pH值、主要阴阳离子和重金属浓度的动态变化展开观测,并对土壤和脱硫石膏的重金属含量进行分析,以评价脱硫石膏的修复效果及存在的风险.结果表明,与对照样地相比,修复样地各层土壤溶液Ca2+和SO24-的浓度随时间依次升高,pH值也略有上升,且年均n(Ca)/n(Al)摩尔比从2.16、1.35和0.88升高到2.58、1.52和1.12.土壤溶液中As、Cu、Cr、Ni和Zn的浓度并未检测到明显上升,只是Cr、Ni和Zn在土壤上层出现了轻微富集.脱硫石膏的处理对酸化土壤起到了改良作用,且未造成土壤溶液重金属浓度明显的升高,但重金属在土壤层的积累会造成潜在的风险,需要进一步开展研究.

模拟氮沉降对森林土壤有机物淋溶的影响

在重庆铁山坪马尾松林内施加与大气氮沉降量相当的硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠(NaNO3),研究氮沉降加倍对土壤溶液可溶性有机物浓度的影响,分析氮沉降对森林土壤碳库的潜在作用.2005年起为期5a的现场观测表明,施氮后凋落物层土壤溶液的可溶性有机碳(DOC)浓度和通量在起初2a内与对照样区相比有明显升高,但之后反而降低.施氮还会降低凋落物层土壤溶液的DOC与DON(可溶性有机氮)比值,以及矿质土壤上层的DOC浓度,但对矿质土壤下层的DOC淋溶通量几乎没有影响.总体来看,在试验期内氮沉降对土壤碳库无显著影响,但土壤有机物可能有从富碳有机物向富氮有机物转化的趋势,氮沉降的成分(NH4+和NO3-)对土壤有机物的影响则没有明显差异.