收藏本站
《复旦大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

中亚地区沙尘气溶胶的理化特性、来源、长途传输及其对全球变化的可能影响

李娟  
【摘要】: 大气气溶胶通过影响大气辐射、大气化学及云和降水过程,改变地水气系统内部的辐射能量收支和水循环,对全球气候和环境变化产生巨大影响。气溶胶长距离输送被认为是全球生物地球化学循环的重要途径之一,研究大气气溶胶即是研究大气圈、水圈、生物圈以及人类圈之间的生物地球化学平衡,对人类自身具有生死攸关的重大意义,已成为研究全球环境和气候变化的重要领域。 大气气溶胶可远距离洲际输送,横跨太平洋、大西洋,因而大气气溶胶同时对区域气候异常及全球气候环境变化有着极其重要的影响。大气污染已成为全球性问题。亚洲中部的沙漠和黄土高原是太平洋上空气溶胶的主要来源。深入研究亚洲沙尘源区沙尘气溶胶的时空分布,理化特性及其来源有利于全面认识亚洲沙尘气溶胶特性,探究其与污染气溶胶相互混合和作用的机理,不仅是促进我国经济发展和改善人们生活质量的亟需,也是正视全球生态危机和全球环境变化问题的亟需。本研究的主要成果有: 1.揭示了中亚沙尘源区各典型地区沙尘气溶胶的理化特性,来源,形成机制及其对下游我国东部沿海城市地区乃至全球变化的可能影响。中亚沙尘的两大主要源区之一,世界第二大沙漠,塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶具有高浓度,高硫,高钙的鲜明特性。发现了塔克拉玛干沙漠气溶胶及其主要来源,塔克拉玛干沙漠的表层沙土中90%以上的总硫含量是以可溶性的硫酸盐形式存在。同时,气溶胶中的硫酸盐与Na~+,Cl~-,K~+都具有非常好的正相关。显示了塔克拉玛干沙漠沙尘气溶胶具有明显的古海洋源的特性。大气气溶胶的研究正好补充论证了地质学研究的重要成果,即塔克拉玛干沙漠是5.3M万年的古海洋隆起后干涸并经历长期风化而成。 2.发现了塔克拉玛干沙漠Ca/Al比值高达1.5以上,这与蒙古戈壁沙尘中Ca/Al比值仅有0.5左右形成鲜明对比。这一发现使得Ca/Al比值成为区分我国两大沙尘源区和判断下游地区外来沙尘来源的最可靠的判据。 3.塔克拉玛干沙漠每年输出约1.69*10~7吨沙尘(TSP),其中PM_(10)约5.40*10~6吨,2.1*10~5吨硫酸盐(PM_(2.5)中),同时又有6.2*10~4吨黑碳气溶胶。由于本研究揭示了塔克拉玛干沙漠所产生的沙尘中的硫大多在一次气溶胶中就已经以硫酸盐的形式存在,中亚沙尘中所含的硫酸盐的总量会大大超过以前许多研究的估计。基于硫酸盐可能导致的降温效应和黑碳可能导致的增温效应,显然,中业沙尘的长途传输不仅会对我国东部地区包括北京上海等大城市的大气质量产生影响,同时会对全球的气候与环境变化产生重大影响。 4.中亚沙尘源区的重要城市乌鲁木齐的空气污染非常严重。除夏季外其出现严重灰霾的天数高达60-80%,且具有浓度高,形成迅速,发生频繁三大特点。乌鲁木齐已是我国大气污染最严重城市之一。通过比较气溶胶、降尘和表层土壤中有关元素丰度和Ca/Al比值,证实乌鲁木齐气溶胶中高浓度硫酸盐来自于:1.城区工业排放的大量SO_2转化形成的硫酸盐2.来自准格尔盆地南缘农业带含高浓度硫酸盐的土壤沙尘;3.周边盐湖地区含有高浓度硫酸盐的表层土壤。人为污染源与外来沙尘的相互混合和作用是导致乌鲁木齐严重空气污染的的主要成因。乌鲁木齐气溶胶中水可溶性离子的总量及具有强吸水性的铵盐分别占细颗粒物总质量的百分比高达57.8%和51.0%。这一至今为止在任何地区前所未见的高浓度水可溶性离子,尤其是所包含的高浓度铵盐(主要是硫酸铵)是形成乌鲁木齐严重灰霾的主要机制。 5.在我国西部渺无人烟的塔克拉玛干沙漠的气溶胶和尘土中均含有某种程度的污染元素As,Pb,Cd.。污染元素As,在天山气溶胶中的富集系数竟然高达5800,其它污染元素如Pb,Cd的富集系数也高于20。天山及其周边表层土壤中As,Zn,Cd浓度高出地壳平均浓度约1.4-15.7倍。这些发现强烈地显示,我国主要能源燃煤产生的大气污染物,经由大气颗粒物的长途传输,已经污染了我国几乎所有地区的大气和土壤。我国各地区、各城市的大气污染不仅都来自于本地污染源,同时也都来自于外地沙尘及污染源的长途传输。气溶胶的长途传输,即元素或有关化合物的生物地球化学循环成为我国大气气溶胶的来源和形成机制的主要特点。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X513

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王圣杰;张明军;王飞腾;李忠勤;;天山典型冰川区雪冰中碳质气溶胶浓度特征研究[J];环境科学;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋轶伦;中国城市典型大气污染物的来源、形成机制及其对大气质量和近海生产力的影响[D];复旦大学;2011年
2 钱鹏;长江三角洲大气颗粒物理化特征与远源物质识别研究[D];华东师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周洁;衡山大气颗粒物及云雾化学元素特征研究[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李娟;张广兴;李霞;喻树龙;吴彦;;PM_(10)浓度及微观特征季节分布分析——以乌鲁木齐天山区2004年为例[J];城市环境与城市生态;2005年06期
2 刘增强;郑玉萍;李景林;陈洁;闫战江;;乌鲁木齐市低空大气逆温特征分析[J];干旱区地理;2007年03期
3 郭宇宏;高利军;吕爱华;;乌鲁木齐市典型的冬季环境空气重污染过程剖析[J];环境化学;2006年03期
4 邵龙义,时宗波;北京西北城区与清洁对照点夏季大气PM_(10)的微观特征及粒度分布[J];环境科学;2003年05期
5 娄淑娟,毛节泰,王美华;北京地区不同尺度气溶胶中黑碳含量的观测研究[J];环境科学学报;2005年01期
6 秦世广;汤洁;石广玉;温玉璞;;四川温江黑碳气溶胶浓度观测研究[J];环境科学学报;2007年08期
7 庄国顺,郭敬华,袁蕙,赵承易;2000年我国沙尘暴的组成、来源、粒径分布及其对全球环境的影响[J];科学通报;2001年03期
8 汤洁,温玉璞,周凌晞,祁栋林,郑明;中国西部大气清洁地区黑碳气溶胶的观测研究[J];应用气象学报;1999年02期
9 冯银厂,彭林,吴建会,朱坦,吕爱华,张克潭;乌鲁木齐市环境空气中TSP和PM_(10)来源解析[J];中国环境科学;2005年S1期
10 彭林;游燕;朱坦;白志鹏;李剑;冯银厂;;乌鲁木齐空气颗粒物中PAHs碳同位素组成及来源解析[J];中国环境科学;2006年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁帅;杨泽;;森林火灾发生的原因·产生的气溶胶种类及影响[J];安徽农业科学;2010年31期
2 黄阁;盛永;张宁娜;;辽宁沙尘暴特点分析[J];安徽农业科学;2011年03期
3 ;A Case Study of the Impacts of Dust Aerosols on Surface Atmospheric Variables and Energy Budgets in a Semi-Arid Region of China[J];Atmospheric and Oceanic Science Letters;2010年03期
4 张凯,高会旺;东亚地区沙尘气溶胶的源和汇[J];安全与环境学报;2003年03期
5 康世昌;丛志远;;青藏高原大气降水和气溶胶化学特征研究进展[J];冰川冻土;2006年03期
6 吉力力·阿不都外力;徐俊荣;穆桂金;徐曼;M. V. Gabchenko;;艾比湖盐尘对周边地区土壤盐分及景观变化的影响[J];冰川冻土;2007年06期
7 赵玉成;德力格尔;蔡永祥;张占峰;温玉璞;;西宁地区大气中黑碳气溶胶浓度的观测研究[J];冰川冻土;2008年05期
8 赵淑惠;李忠勤;周平;王文彬;;天山乌鲁木齐河源1号冰川大气气溶胶的微观形貌及元素组成分析[J];冰川冻土;2010年04期
9 余光明;徐建中;任贾文;;青藏高原大气气溶胶研究进展[J];冰川冻土;2012年03期
10 肖锦华;;中国城市土壤重金属污染研究进展及治理对策[J];环境科学与管理;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张小玲;程丛兰;谢璞;王迎春;徐晓峰;刘伟东;;连续强沙尘天气的发展和时空演变机制的数值模拟[A];奥运气象预报与服务技术研讨会论文集[C];2006年
2 ;Photometric measurements of spring aerosol optical properties in dust and non-dust periods in China[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
3 张宁;;离子色谱法对气溶胶中水溶性离子的分析和应用研究进展[A];首届中国中西部地区色谱学术交流会暨仪器展览会论文集[C];2006年
4 陈丹凤;陈伟昌;王洪斌;田菊萍;;浅析凯里地区973项目规范化酸雨采样观测的重要性[A];贵州省气象学会2010年学术年会论文集[C];2010年
5 郇宁;曾立民;;大气气溶胶中有机碳元素碳分析方法比较[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
6 刘章现;李连山;郭瑞;黄侃;田好敏;;平顶山市大气降尘的化学成分及其可能来源[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
7 李红丽;谷雨;董智;;内蒙古呼和浩特市沙尘天气变化规律及防治对策[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
8 Tomoaki Okuda;Shigeru Tanaka;;Chemical properties of TSP and PM_(2.5) ions during several typical pollution events over Xi'an,China[A];第五届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2008年
9 王石英;蔡强国;吴淑安;;首都圈地区土地退化及其水土保持监测与治理措施[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年
10 李丙文;邱永志;王强;徐新文;周宏伟;范敬龙;靳正忠;常青;许波;;塔克拉玛干沙漠腹地咸水滴灌人工种植肉苁蓉技术的试验研究[A];第六届肉苁蓉暨沙生药用植物学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毕德仓;微波调制测风激光雷达新方法和激光雷达测量温度关键技术的研究[D];中国海洋大学;2010年
2 吕当振;O_2/CO_2燃烧方式下煤中S析出行为及其与Ca相互作用机制研究[D];华中科技大学;2010年
3 赵建梅;培养双语双文化人:新疆少数民族双语教育的人类学研究[D];华东师范大学;2011年
4 邓丛蕊;中国大气气溶胶中生物质燃烧的源追踪及灰霾的形成机制[D];复旦大学;2011年
5 张敏;远洋船基及上海地基大气气溶胶理化特性研究[D];复旦大学;2011年
6 蒋轶伦;中国城市典型大气污染物的来源、形成机制及其对大气质量和近海生产力的影响[D];复旦大学;2011年
7 张蓉;中国气溶胶中重金属的特征、来源及其长途传输对城市空气质量及海域生态环境的可能影响[D];复旦大学;2011年
8 岑世宏;京津唐城市群大气PM_(10)和PM_(2.5)理化特征及健康效应研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 牛红亚;区域大气边界层内气溶胶粒子的单颗粒法解析[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 乔玉霜;中原城市群大气颗粒物的理化特征及毒理学研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金清;亚热带典型阔叶树种幼苗对酸雨和UV-B辐射的生态响应[D];浙江农林大学;2010年
2 陈晓月;乌鲁木齐市大气污染特征与防治对策研究[D];新疆医科大学;2010年
3 肖湘杰;醴陵市春节期间烟花爆竹燃放对环境影响研究[D];湖南农业大学;2010年
4 陈分定;PMF、CMB、FA等大气颗粒物源解析模型对比研究[D];吉林大学;2011年
5 安林昌;单颗粒黑碳测量仪的标定及其在天津武清和北极地区的应用[D];中国气象科学研究院;2011年
6 向涛;张掖地区气溶胶光学特征的观测研究[D];兰州大学;2011年
7 张磊;兰州远郊榆中地区气溶胶吸收特征[D];兰州大学;2011年
8 孙敬敏;污染源成分谱分析及CMB应用研究[D];兰州大学;2011年
9 王静;青岛市大气边界层气候特征研究[D];兰州大学;2011年
10 陈红宝;巴丹吉林沙漠气象观测与气候特征初步研究[D];兰州大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡良军,邵明安;从沙尘暴看黄土的沉积及黄土高原的形成[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2001年02期
2 赵晓光;许振成;王轩;王俊能;;北京机动车限行对空气质量的影响分析[J];安全与环境学报;2010年04期
3 明镜,秦大河,效存德;雪冰中的黑碳记录研究的历史回顾[J];冰川冻土;2005年04期
4 王林;李忠勤;王飞腾;李慧林;张明军;;乌鲁木齐河源1号冰川冰芯剖面物理特征及其形成机理研究[J];冰川冻土;2009年01期
5 王晓燕;张爱东;修光利;;上海市中心城区空气中可吸入颗粒物污染水平和变化状况[J];环境科学与管理;2006年07期
6 刘田;裴宗平;;枣庄市大气颗粒物扫描电镜分析和来源识别[J];环境科学与管理;2009年02期
7 周维;王雪松;张远航;苏杭;陆克定;;我国NO_x污染状况与环境效应及综合控制策略[J];北京大学学报(自然科学版);2008年02期
8 尹娟,卓知学;一种分析沥青混合料的强度因素的新方法——灰色关联熵分析法[J];东北公路;1998年03期
9 武春林;朱诚;鹿化煜;马春梅;朱光耀;郑朝贵;许信旺;;南京地区下蜀黄土磁性地层年代与古环境变化[J];地层学杂志;2006年02期
10 王淑兰,柴发合,张远航,周来东,王琴玲;成都市大气颗粒物污染特征及其来源分析[J];地理科学;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张蓉;中国气溶胶中重金属的特征、来源及其长途传输对城市空气质量及海域生态环境的可能影响[D];复旦大学;2011年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王立伟;天山乌鲁木齐河源1号冰川冰芯定年研究[D];西北师范大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪新福;北京市中心和远郊农村冬天大气气溶胶的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1998年03期
2 孟庆珍,周建军,陈敏;成都近十年大气稳定度综合研究[J];成都气象学院学报;1997年01期
3 彭林,白志鹏,朱坦;我国空气颗粒物中烃类物质的来源解析研究现状[J];城市环境与城市生态;2003年03期
4 彭林,沈平,文启彬;利用正构烷烃单分子碳同位素组成对兰州大气污染源的探讨[J];沉积学报;1998年04期
5 夏恒霞;北京城区逆温气象特征及其对大气污染的影响[J];城市管理与科技;2004年02期
6 吴涧,蒋维楣,符淙斌,苏炳凯,刘红年,汤剑平;Simulation of the Radiative Effect of Black Carbon Aerosols and the Regional Climate Responses over China[J];Advances in Atmospheric Sciences;2004年04期
7 胡非,洪钟祥,雷孝恩;大气边界层和大气环境研究进展[J];大气科学;2003年04期
8 许黎;王亚强;陈振林;罗勇;任万辉;;黑碳气溶胶研究进展Ⅰ:排放、清除和浓度[J];地球科学进展;2006年04期
9 刘东生;人与自然和谐发展[J];干旱区地理;2005年02期
10 苏里坦,宋郁东,张展羽;近40a天山北坡气候与生态环境对全球变暖的响应[J];干旱区地理;2005年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴天;魏星;郑志坚;陈莹;;中国东海近海气溶胶的陆源特征[J];复旦学报(自然科学版);2010年05期
2 陈军;彭中贵;张毅;;重庆城区气溶胶的理化特性[J];重庆环境科学;1992年03期
3 于国光;王铁冠;朱先磊;吴大鹏;;北京市西北郊大气气溶胶中多环芳烃的源解析[J];环境化学;2008年02期
4 徐立大,D.A.Lundgren;扩散式气溶胶粒子大小测定仪中不同筛网的透过率[J];卫生研究;1986年01期
5 张远航,唐孝炎,毕木天,汤大钢,赵德山;兰州西固地区气溶胶污染源的鉴别[J];环境科学学报;1987年03期
6 王玮,赵德山,陈延智,汤大钢,姜振远,韩应健,宁洁;大气气溶胶与降水相互影响的探讨[J];环境科学研究;1988年01期
7 程若男;;氟利昂气溶胶喷雾剂及其代用品[J];有机氟工业;1989年03期
8 李连科,栗俊,范国全,周克贤;大连海域大气气溶胶物质来源分析[J];重庆环境科学;1997年05期
9 尤一安,马英,梁保英,黄振华,杨立进;沪宁沿江地区气溶胶可溶盐的分布特征与来源研究[J];电力环境保护;1997年04期
10 姚小红,郝吉明,王玮,崔平;厦门海岸气溶胶中氯亏损研究[J];中国环境科学;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴水平;闫景明;张萌萌;王新红;袁中新;李宗璋;;大厦门湾气溶胶中多环芳烃的组成研究[A];第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2010年
2 魏秀丽;;FTIR对气溶胶硫酸根离子定量分析方法的研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 陈林;石广玉;王标;张鹏;;基于卫星资料的中国陆地气溶胶直接辐射强迫研究[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
4 张美根;徐永福;浦一芬;张仁健;韩志伟;;东亚地区春季有机碳气溶胶分布特征的初步研究[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
5 徐祥德;周秀骥;翁永辉;田国良;刘玉洁;颜鹏;丁国安;张玉香;毛节泰;邱红;;星载MODIS资料与地面光度计探测气溶胶变分场研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
6 袁蕙;Kenneth A.Rahn;庄国顺;;气溶胶单颗粒物化学的图像分析法[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
7 夏祥鳌;王普才;陈洪滨;;城市气溶胶特性比较分析研究[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
8 任丽红;陈建华;王玮;孟凡;杨小阳;张仁健;;大气棕色云的国内外研究状况及进展[A];第七届海峡两岸气胶技术研讨会暨第二届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2010年
9 宋振鑫;邵亚平;;东亚沙尘气溶胶的数值模拟和预报[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
10 戴若林;李念平;关军;付峥嵘;;空调系统维护管理对室内空气污染物浓度的影响[A];全国暖通空调制冷2004年学术文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郑菲;中德开展气溶胶成分观测合作实验[N];中国气象报;2009年
2 通讯员 李德恒;国内外学者探讨气溶胶研究[N];中国气象报;2009年
3 记者 王敬涛 通讯员 陈建民;多国专家研讨气溶胶对气候变化影响[N];中国气象报;2010年
4 ;京海集团推出气溶胶灭火装置[N];中华工商时报;2000年
5 本报记者郭薇;气溶胶污染空气又抵消温室效应[N];中国环境报;2009年
6 记者 孔岩;NASA发射卫星研究气溶胶对气候的作用[N];中国气象报;2011年
7 吴宇 陆斌;中国成为稳定的活力来源[N];江苏经济报;2000年
8 施安辉;微生物的分布[N];山东科技报;2002年
9 王德英;气溶胶及其气候效应研究进展顺利[N];中国气象报;2008年
10 天水市公安局刑科所法医师 唐晓佩;开放式DNA实验室气溶胶污染一例[N];甘肃法制报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李娟;中亚地区沙尘气溶胶的理化特性、来源、长途传输及其对全球变化的可能影响[D];复旦大学;2009年
2 冯昭华;气溶胶微粒电动悬浮振荡特性研究[D];四川大学;2004年
3 杨文慧;分枝杆菌噬菌体D29应用于耐药结核病治疗的探索性研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2009年
4 凌智群;莲房原花青素及其生物、药理活性研究[D];华中农业大学;2001年
5 崔慧斐;成体组织干细胞来源依据的研究[D];山东大学;2003年
6 刘筱红;气溶胶中烃类化合物的同位素测定及其用于源解析的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
7 房文;气溶胶对云和降水影响的研究[D];南京信息工程大学;2008年
8 邓学良;卫星遥感中国海域气溶胶光学特性及其辐射强迫研究[D];南京信息工程大学;2008年
9 温占波;分枝杆菌噬菌体D29气溶胶特性和动物气溶胶暴露系统的初步研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2008年
10 周林;裂褶多糖的制备与理化特性及化学改性研究[D];华南理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩晶晶;中国西北典型地区沙尘气溶胶理化特性初步研究[D];兰州大学;2006年
2 刘玉杰;利用新型全自动太阳光度计研究气溶胶光学和物理特性[D];南京气象学院;2004年
3 关军;通风空调系统中气溶胶微粒的流动特性与实验研究[D];湖南大学;2004年
4 裴永峰;质粒DNA的雾化及其吸入免疫的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
5 冯丹;生物战剂气溶胶施放损伤效应模型的建立[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
6 刘校辰;气溶胶对暖云影响的数值模拟[D];中国气象科学研究院;2006年
7 秦世广;我国大陆地区大气黑碳气溶胶观测研究[D];中国气象科学研究院;2001年
8 刘运席;新型多级冲击采样器性能验证及大气溶胶采集分析[D];清华大学;2005年
9 徐赤东;微脉冲激光雷达数据采集系统研制[D];西安电子科技大学;2007年
10 高永亮;新型气溶胶灭火剂的研究[D];中北大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026