大气污染物沉降入海通量评估
大气氮沉降通量观测方法(检测)
大气氮沉降通量观测方法*盛文萍1,2于贵瑞1**方华军1姜春明1,2(1中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室,CERN 综合研究中心,北京100101;2中国科学院研究生院,北京100039)摘 要 工农业的发展引起含氮化合物排放量日益增多,导致大气向地面输入的沉降量相应增加。
大气氮沉降是自然生态系统重要的氮素来源,沉降量的增加必然会对生态系统的生物地球化学循环产生干扰。
针对大气氮沉降组成复杂、时空变异性大、观测的技术方法不统一、研究结果之间可比较性差等关键科学问题,本文从大气氮沉降来源和组成出发,综述了过去几十年来国内外大气氮素干湿沉降在观测方法和测试手段方面的重要进展,详细描述了传统雨量计收集法、降水降尘仪法、阴阳离子交换树脂法、降尘缸收集法和沉降速率法等干、湿沉降观测方法的原理,对比不同方法存在的优点与不足;简要对比了国内外大气干、湿沉降通量状况,提供了大气氮沉降区域分布格局方面的量化信息;初步阐明了大气氮沉降观测研究的理论基础和观测原理,为对比分析不同观测方法获得的观测结果提供定性参考,并为不同生态系统氮沉降研究选择合理的观测方法提供理论依据。
关键词 湿沉降;干沉降;沉降通量;沉降速率;观测方法中图分类号 Q948.1,S718.5 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)8-1671-08Observati o n m et hods for at m ospher ic nitrogen deposition .SHENG W en ping 1,2,YU Gu i r u i 1,FANG H ua jun 1,JI A NG Chun m i n g 1,2(1Synthesis R esearch Lenter of Ch i n ese E cosyste m R esearch N et w ork ,K ey Laboratory of Ecos y ste m N et w ork Observation and M odeling,Institute of G eographic S cience and N at u ral R esources R esearch,Chinese A cade my of Sciences ,B eijing100101,China;2G radua te University o f Chinese Acade m y o f Sciences ,Beijing 100039,Ch i n a).Ch i n ese Journal of E cology ,2010,29(8):1671-1678.A bstract :A t m ospheric n itrogen deposition has i n creased dra m a tica lly in recent years ,due to the increasing d ischarge of n itrogenous co m pounds fro m industry and ag ricult u re .N itrogen depositi o n is an i m portant n itrogen source o f natura l ecosyste m,and its i n crease w ou l d disturb the ecosyste m b i o geoche m ical cycle .Because of the co m positional co m plex ity and large spatiote m pora l vari a bili ty o f at m ospheric nitrogen depositi o n as w ell as the disunity o fm easure m entm et h ods ,it is diffi cu lt to co m pare the resu lts fro m different nitrogen deposition stud i e s .A i m i n g at the sources and co m position o f at m ospheric nitrogen depositi o n ,this paper summ arized the past decades research progress at ho m e and abroad i n the observation and testm ethods o f at m ospheric n itr ogen deposi tion ,described i n deta il the pri n ciples and operations of the m ethods for m easuring w et and dr y n itr ogen deposition (trad itional ra i n co ll e ction ,auto m ati c co llection by i n str um en,t ion exchange resin colu m n co llecti o n ,dust cy li n der w et collection ,and deposition velocity m ethod),and co m pared the advantages and disadvantages of these m ethods .M eanwh ile ,based on the co mparison o f related stud ies at ho m e and abroad ,this paper a lso prov ided the reg ional quantitative i n fo r m a tion o f nitrogen depositi o n flux .Presenting a brief rev ie w of representati v e techniques for nitrogen deposition observa ti o n ,t h is paper preli m i n arily e l u cidated the theoreti c bases and pri n ciples of a t m ospheric n itrogen deposition m easure m en,t gave a qua litati v e reference for the contrastive ana l y sis o f d ifferent observati o n results ,and prov i d ed theoreti c al bases for the reasonab l e cho ice o f n itrogen deposition observation .K ey words :w et depositi o n ;dry depositi o n ;depositi o n flux ;deposition ve l o c ity ;observati o n m ethod .*国家重点基础研究项目(2010CB833500)、国家自然科学基金重大项目(30590381)和中国科学院知识创新工程重要方向性资助项目(KZCX2 YW 432)。
东海近岸大气中的^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb及其沉降入海通量评估
东海近岸大气中的^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb及其沉降入海通量评估马瑞阳;钟强强;王浩;杜娟;刘文靖;张洁然;黄德坤;于涛【期刊名称】《海洋学报》【年(卷),期】2024(46)3【摘要】大气^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb的沉降通量是海洋中核素示踪颗粒物动力学过程(颗粒有机碳输出、颗粒物输运)的基础参数,为揭示我国近海地区^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb活度浓度的时空变化规律并估算其沉降入海通量,本文于2016年9月至翌年2月和2021年9-11月分别对上海及厦门地区近地表大气气溶胶中^(210)Po、^(210)Pb和^(210)Bi的活度浓度进行了连续观测;基于^(210)Po-^(210)Pb活度比(^(210)Po/^(210)Pb)和^(210)Bi-^(210)Pb活度比(^(210)Bi/^(210)Pb)两种示踪法计算了气溶胶颗粒物的滞留时间,并利用一维简单气溶胶沉降速率模型估算了3种核素以大气沉降方式输入东海的通量。
结果显示,2016年上海秋、冬两季^(210)Po、^(210)Bi、^(210)Pb 3种核素活度浓度的变化范围分别为0.11~1.27 m Bq/m^(3)、0.45~1.83 m Bq/m^(3)和1.12~6.10 m Bq/m^(3);2021年秋季厦门^(210)Po、^(210)Bi、^(210)Pb 3种核素活度浓度的变化范围分别为0.05~0.85 m Bq/m^(3)、0.83~2.52 mBq/m^(3)和0.17~1.32 m Bq/m^(3),上海近地表气溶胶中3种核素的活度浓度秋季平均值比厦门地区高。
利用^(210)Po/^(210)Pb和^(210)Bi/^(210)Pb计算得到上海和厦门近地面大气的气溶胶滞留时间存在显著差异,基于^(210)Po/^(210)Pb计算上海气溶胶滞留时间均值为(94±54)d,基于^(210)Bi/^(210)Pb计算上海气溶胶滞留时间均值为(6.4±4.8)d,造成这种差异的原因很可能是两种示踪法本身具有的系统性差异。
中美海洋环境监测与评估的比较研究
中美海洋环境监测与评估的比较研究王秋璐;许艳;杨璐;李潇;黄海燕【摘要】As increasing of communion and collaboration in international marine environmental monitoring, the cognitive ability of monitoring condition and development could be strengthened� Through a comparative analysis of Chinese and American marine environmental monitoring management, assessment method and index standard, the proposal can be put forward to better promote and perfect the marine environmental monitoring assessment of our country.%随着国际间海洋环境监测交流合作的逐渐增加，需要我们增强对国际海洋环境监测现状和发展的认知。
文章对中美两国在海洋环境监测管理、海洋环境质量评价方法与评价标准等方面进行了比较研究，提出了完善中国海洋环境监测评价的意见和建议。
【期刊名称】《环境与可持续发展》【年(卷),期】2016(041)004【总页数】3页(P83-85)【关键词】监测管理;评价方法与标准;中国;美国;比较研究【作者】王秋璐;许艳;杨璐;李潇;黄海燕【作者单位】国家海洋信息中心，天津 300171;国家海洋信息中心，天津 300171;国家海洋信息中心，天津 300171;国家海洋信息中心，天津 300171;国家海洋信息中心，天津 300171【正文语种】中文【中图分类】X211.1 美国海洋环境监测管理机构美国负责国家海洋环境监测的直属机构是美国环境保护署(EPA)(以下简称“环保署”)，环保署是美国联邦政府的一个独立行政机构，主要负责维护自然环境和保护人类健康不受环境危害影响；拟订重点海域污染防治规划；牵头协调重特大海洋环境污染事故和生态破坏事件的调查处理；领导美国的国家环境科学、研究、教育和评估工作。
大气污染物传输和沉降过程模拟与评估
大气污染物传输和沉降过程模拟与评估近年来，全球范围内的大气污染问题日益严重，对人类健康和环境造成了严重的影响。
了解大气污染物的传输和沉降过程，并进行模拟与评估，对于有效防治大气污染具有重要意义。
本文将讨论大气污染物传输和沉降过程的模拟与评估方法，并探讨其应用前景。
大气污染物传输过程是指污染物从源头排放到大气中，经过大气混合与运动，传输到远离源头的地方的过程。
传输路径主要包括水平传输和垂直传输。
水平传输主要受风场和大气稳定度等因素的影响，而垂直传输则受到大气层结和湍流扩散等因素的制约。
传输模拟通常采用数值模式进行，通过对大气运动和污染物的输运过程进行数值求解，来获得大气污染物的传输路径和浓度分布。
模拟大气污染物传输过程的数值模式有很多种，常用的有高斯模型和拉格朗日模型。
高斯模型是以高斯分布表达污染物浓度的变化规律，适用于均匀地面源的大气污染物传输模拟。
拉格朗日模型则是以粒子的运动轨迹表示污染物传输的模型，适用于非均匀地面源和非定常的大气污染物传输。
这些模型在对大气污染物传输过程进行模拟与评估时，可以根据实际情况灵活选择，以获得准确的结果。
大气污染物的沉降过程是指大气中的污染物由气态转变为液态或固态，从而降落到地面或水体的过程。
沉降过程可以分为湿沉降和干沉降两种方式。
湿沉降是指污染物随着降水滴落到地表，而干沉降是指污染物通过大气沉降和沉降颗粒物附着的方式，降落到地表。
沉降过程对于污染物的分布和环境效应具有重要影响，因此进行沉降过程的模拟与评估也是必要的。
模拟和评估大气污染物的沉降过程也可以采用数值模式的方法。
湿沉降模型可以通过计算降水中的污染物浓度和降水强度，来评估污染物的湿沉降通量。
干沉降模型则根据大气中的污染物浓度和颗粒物的特性，来估算沉降通量。
这些模型的应用可以帮助我们理解污染物的沉降规律，为制定污染物控制策略提供科学依据。
大气污染物传输和沉降过程模拟与评估在环境保护和污染治理方面具有广泛的应用前景。
近岸海域水环境预测中几个关键技术问题探讨
引言近年来，随着海洋经济的兴起、繁荣，开发海洋的热潮席卷全球，海洋工程、海岸工程的建设、陆源污染物的排入给海洋环境不可避免的带来了很多负面影响，尤其是近岸海域的水环境质量，多年来不断趋于恶化。
国内外相关领域的专家学者对近岸海域水环境质量恶化的原因开展了大量研究，普遍认为近岸工程的建设、沿岸工程陆源污染物的排放以及陆地径流携带入海的污染物等是造成近岸海域水环境质量恶化的主要原因。
为了有效减缓近岸海域水环境质量的恶化，众多专家学者对近岸海域的水环境现状、水文情况、沉积物现状等进行了详细的调查及分析，以找寻合适的解决方式，达到城市化建设和近岸海域水环境的生态平衡。
1关于预测源强确定和相关技术处理预测源强的确定在近岸海域水质环境污染状况模拟预测过程中至关重要，一般针对建设项目可在工程分析阶段采用模型计算技术确定预测源强，计算方式根据建设项目的不同可适当调整。
实际计算中，包括单一工程和多项工程两类，一般单个建设项目的污染源源强计算模型相对简单一些。
但在多个项目中，需要首先对项目工程详细分析，通过物料衡算法、资料复算法、类比法等等进行污染源强的确定[1]。
进而针对确定的污染源强进行环境影响模拟计算，根据计算结果决定是否需要调整工程建设方案。
在区域环境质量水质预测或者计算环境容量时，污染源源强的确定较为困难，专家通常需要综合考虑点源、面源以及大气中的沉降源和沉积物的释放源进行全面性的分析计算。
在进行点源计算时，主要考虑河海口、混排口、直排口以及市政下水口等，对其入海排放的污染物进行分析、计算。
在面源调查中，对地面径流所携带的污染物及在其他非点源中出现的源汇项进行深入研究，通过全方位的调研和分析，确定区域境水环境质量预测或者水环境容量计算范围。
面源污染源强的准确判定通常难以实现。
但经研究表明，暴雨天气下将暴雨径流量和水体中污染物的浓度作为携带污染物的量进行考虑，可以得到一个大概的入海通量估算值。
根据相关研究，在我国发达城市的入海口通量大概为河口通量的10.3%-92.5%[2]，可见面源源强占据整体预测源强的比重极大，因此在进行区域环境容量计算时，面源影响范围的确定需要慎重研究，需保证在估算过程中，全方面考虑其中影响水质的因素。
大气沉降对海洋初级生产过程与氮循环的影响研究进展_高会旺
会更加依赖于大气沉降对氮、 磷、 铁等营养物质的供 ［11 ， 12 ］ 。另一方面， 应 全球尺度上日益增强的工农业 活动使大气沉降存在着快速增加的趋势， 特别是大 气氮沉降将可能是弥补海洋深层氮供应不足而维持 1860 真光层中海洋初级生产的可能途径。 据估计， 年大气氮沉降入海量为 20 Tg N / a（ 人为活动产生的 2000 年为 67 Tg N / a （ 人为活动产生的 氮占 29% ） ， 氮占 80% ） ； 对 2030 年的预测显示， 大气氮沉降入 而人为活动产生的氮将达到 海量将达到 77 Tg N / a， 62 Tg N / a［13］。随着我国经济的快速发展， 氮排放 和氮沉降迅速增加， 过去 30 年来， 通过降雨、 降尘和 其他途 径 沉 积 在 中 国 陆 地 和 水 体 的 氮 已 增 长 了 60% ［14］。Duce 等［13］的估计也显示， 2030 年中国近 海及其 邻 近 的 西 北 太 平 洋 的 大 气 氮 沉 降 量 将 在 2000 年的基础上增加 1． 0 ～ 1． 5 倍， 因此大气沉降 将对这一海区的初级生产过程产生显著影响 。 最近在西北太平洋 （ 包括东中国海、 韩国沿海 水域、 日本海、 日本沿海水域 ） 的研究结果显示， 除 海洋水体中的 了河流输入占主导作用的河口附近， 氮盈余（ 相对与磷而言 ） 与大气氮沉降量具有很好 ［6 ］ 的相关性 ， 表明大气氮沉降能够改变海洋中的营 养盐结构。有研究表明， 春季强沙尘过程及其后的 降水事件影响下的大气沉降对表层海水营养盐的补 ［15 ， 16 ］ 。 Tan 等［17，18］ 利用卫星 充能够引起黄海水华 观测数据， 对海洋叶绿素浓度与我国沙尘发生频率 的统计分析显示， 沙尘事件频率和海洋大气中气溶胶 浓度与我国近海及邻近西北太平洋的叶绿素浓度有显 从较长的时间尺度上证明了大气沉降对 著的相关性， 海洋初级生产过程的影响是显著的。在全球范围内， 大气沉降供应的氮能够增加约 0． 3 Pg C / a 的海洋初级 生产力， 这些碳如果全部被埋藏， 海洋吸收 CO2 的能力 则会明显增强（ 目前海洋吸收 CO2 的量约为（ 2． 2 ± 0． 5） Pg C / a） ［13］。值得关注的是， 北大西洋副热带海区 大气沉降中 N∶ P 通常为100∶ 1 ～ 300∶ 1， 远高于浮游植 N∶ P = 16∶ 物对营养盐吸收的参考值（ Ｒedfield 比值， 1） ， 但表层海水中含氮物质的浓度并没有因大气沉降而 明显升高， 这就意味着这些来自大气的含氮物质已通 ［ 19 ］ 过某种海洋生物地球化学过程而消耗 。大气沉降提 供的过量含氮物质是通过何种途径被消耗或转移的， 目前尚不清楚， 对应的海洋初级生产过程也有待深入 研究。 大气沉降通过改变海洋中营养物质浓度和微量 组分含量而影响海洋初级生产过程 。大气沉降物质 的溶解性及其生物可利用性是其中的基础科学问
大气 空间 海洋 系统 评价 模型-概述说明以及解释
大气空间海洋系统评价模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：本文将讨论大气、空间和海洋系统的评价模型。
在现如今全球变暖和环境污染成为世界性问题的背景下，对这些系统进行准确的评价变得尤为重要。
大气、空间和海洋系统在地球上发挥着关键的角色，它们相互交互作用，直接或间接地影响着我们的生态平衡和人类的生存环境。
为了更好地了解和评估这些系统，许多评价模型已经被开发出来。
这些模型是一种量化分析的工具，用于评估大气、空间和海洋系统中的关键要素。
通过使用评价模型，我们可以更好地理解这些系统的运行机制，预测它们的变化，以及制定合理的环境保护和可持续发展政策。
在本文中，我们将详细介绍大气系统、空间系统和海洋系统的评价模型。
在大气系统评价模型部分，我们将探讨其中的关键要点，包括大气组成、空气污染、气候变化等方面。
空间系统评价模型部分将着重研究卫星数据应用、遥感技术和地理信息系统在空间环境评价中的应用。
海洋系统评价模型部分将介绍海洋生态系统的评估、海洋污染及海洋保护的模型。
通过全面而系统地评估大气、空间和海洋系统，我们可以为科学家、政策制定者和环境保护工作者提供准确的数据和信息，以支持他们的研究和决策。
这将有助于我们更好地保护环境、保障人类的健康以及实现可持续发展的目标。
本文的结论部分将对三个系统的评价模型进行总结，并展望未来的研究方向。
通过不断改进评价模型，我们可以更好地理解和保护我们的大气、空间和海洋系统，为我们的子孙后代创造更好的环境。
1.2文章结构文章结构部分是对整篇文章的概括和组织安排的描述。
在本文中，文章结构可以如下描述：1.2 文章结构本文主要分为三个主要部分，即大气系统评价模型、空间系统评价模型和海洋系统评价模型。
每个部分将分别探讨这些系统的评价模型，以便提供对大气、空间和海洋的有效评估。
在大气系统评价模型部分，将首先介绍大气系统的重要性和评估的必要性。
然后，将介绍大气系统评价模型的各个要点，包括要点1和要点2。
中国海洋污染情况
2、入海排污口及邻近海域环境质量状况
• 工业和市政排污口占67.0%，排污河和其他 类排污口占33.0%。从排污口邻近海域功能 区分布来看，设置在海洋保护区、渔业资 源利用与养护区、旅游区等海洋功能区周 边的入海排污口为193个，占监测排污口总 数的42.2%。排污口设置不合理的现象依然 存在。
2009 年各省（自治区、直辖市）实施监测的入海排污口数量
二、四大海域的污染情况
渤海
• 海水环境质量：未达到清洁海域水质标准 的面积为21 550 平方公里，其中较清洁海 域面积8 970 平方公里，轻度污染海域面积 5 660 平方公里，中度污染海域面积4 190 平方公里，严重污染海域面积2 730 平方公 里
沉积物质量：
• 莱州湾沉积物质量状况良好； • 大连渤海近岸沉积物质量状况总体良好，
• 置物占33%，航运/ 捕鱼等海上活动产生的垃圾占6%； • 47% 的海面漂浮垃圾来源于人类海岸娱乐活动，其他弃 • 置物和航运/ 捕鱼等海上活动产生的垃圾分别占47% 和 • 5%。
OO
二
九 年 监 测 海 域 海 面 漂 浮 垃 圾 种 类 和 数 量 分 布
OO
二
九 年 监 测 海 域 海 滩 垃 圾 种 类 和 数 量 分 布
《2009年中国海洋环境质量公报》显示， 2009年我国海域未到达洁净海域水质标准的面 积为：146980平方公里，比上一年增加7.3%。 严重污染的海域主要分布在：渤海湾、辽东湾、 长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸 局部水域。
一、主要入海污染源状况
1、主要河流污染物入海量 全年由河流入海的CODCr、石油类、营养 盐（氨氮、总磷）、重金属（铜、铅、锌、 镉、汞）和砷等主要污染物总量为1 367 万 吨，
大气污染治理技术效果评估以及社会效益分析
大气污染治理技术效果评估以及社会效益分析近年来，大气污染治理成为了社会的重要议题。
随着城市化进程的加快和工业化的推进，大气污染问题日益突出，对人类健康和环境造成了严重影响。
为了改善大气环境质量，政府和科研机构纷纷采取了各种治理技术措施。
本文将对大气污染治理技术的效果进行评估，并分析其在社会中带来的效益。
一、技术效果评估大气污染治理技术可以分为两大类：一类是污染物排放源治理技术，例如工业企业的净化处理设施；另一类是大气污染物传输过程中的治理技术，例如城市的空气净化设备和排放控制措施。
首先，针对污染物排放源治理技术，效果评估主要以污染物排放浓度的降低为指标。
通过安装净化处理设施，工业企业能够将废气中的有害物质去除或降低到国家标准以下，从而减少了对周围环境的污染。
研究表明，合理选择和使用适当的净化设备可以有效地降低污染物排放浓度，减少对环境的负荷。
然而，需要注意的是，由于工业企业的规模和生产工艺的不同，污染物排放浓度的降低效果会存在一定的差异。
其次，对于大气污染物传输过程中的治理技术，效果评估主要以空气污染物浓度的降低和空气质量的改善为指标。
城市中的空气净化设备和排放控制措施能够有效地减少空气中的颗粒物、臭氧和二氧化硫等有害物质的浓度，改善城市空气质量。
研究表明，城市中合理使用这些治理技术可以显著减少空气污染物的浓度，提高空气质量。
然而，由于城市空气污染受到多个因素的影响，治理技术的效果也会受到其它因素的干扰，因此需要考虑多种因素的综合影响。
二、社会效益分析大气污染治理技术的实施不仅仅对大气环境质量起到了改善的作用，还带来了重要的社会效益。
首先，大气污染治理技术的实施能够改善人们的生活环境。
随着空气质量的改善，人们的健康问题得到了有效的控制。
空气污染会导致呼吸道疾病、心血管疾病等多种健康问题，而提高空气质量可以减少相关健康问题的发生率，提升人民群众的生活品质。
其次，大气污染治理技术的实施也能促进产业升级和经济发展。
渤海海洋大气污染物沉降监测与评价技术指南
渤海海洋大气污染物沉降监测与评价技术指南
1 范围 本指南规定了海洋大气污染物干湿沉降监测和分析的技术要求、原则和方法。 本指南适用于在渤海海域所进行的大准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随 后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达 成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适 用于本标准。 GB 17378.1 海洋监测规范 第1部分：总则 GB 17378.2 海洋监测规范 第2部分：数据处理与分析质量控制 GB 12763.3 海洋调查规范 海洋气象观测 GB/T 13580.3 大气降水电导率的测定方法 GB/T 13580.4 大气降水pH值的测定 电极法 GB/T 13580.7 大气降水中亚硝酸盐测定 GB/T 13580.8 大气降水中硝酸盐测定 GB/T 13580.11 大气降水中铵盐的测定 GB/T 15432 环境空气总悬浮颗粒物的测定 HJ/T 374 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法 HJ/T 175 降雨自动监测仪技术要求及检测方法 3 3.1 沉降 deposition 指大气物质的自然沉降，分为干沉降和湿沉降。 3.2 干沉降 dry deposition 无降水发生时，大气物质受重力、紊流运动 、热运动 、惯性力和静电力等因素作用被下 垫面（陆地、水面等）阻留的过程。 3.3 湿沉降 wet deposition 大气物质随降水（雨、雪、雹等）降入下垫面（陆地、水面等）的过程。 3.4 大气沉降通量 atmospheric deposition flux 单位时间内大气物质通过干沉降和湿沉降过程输送到单位面积下垫面（陆地、水面等）的 量。 3.5 大气沉降负荷 atmospheric deposition load 在一定时间周期内大气物质通过干湿沉降方式到达某一特定区域，如内水、近岸、海湾、 河口水体的总量。通常只包含大气直接沉降到该区域范围内下垫面的量，不包括大气物质沉降 到该区域以外，并通过河流、溪流、地下水等输送途径最终进入该区域的量。 4 监测点位置选择及配套设施要求 术语