西安城市大气△14CO2状况初步研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lambkin
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CO2排放问题引发的全球变暖在国际上早已备受关注。作为京都议定书的缔约国,中国政府采取了积极的态度应对气候变化,需要科学的手段和方法对温室气体组分如大气CO2来源和排放量进行准确估算。自然界中存在的长寿命放射性同位素14C虽然含量极其微少,但可以通过高精度加速器质谱(AMS)进行测量,用于定量分析化石燃料燃烧对大气的污染情况。   本文使用长颈烧瓶瞬时采样法采集大气样品,共收集大气样品123个。通过真空系统对气体中的CO2进行纯化并合成石墨后,使用西安加速器质谱中心3MV AMS对样品进行测量。数据的初步分析得出以下结论:西安城市大气受到了化石燃料释放的影响,且日间影响较夜间更强。一日之内大气CO2中的Δ14C变化存在一定的规律,Δ14C值在9:00至13:00出现一个较低区域,低峰值出现在11:00,为-54.93,11:00后Δ14C值开始升高,其高值区间出现在17:00至次日5:00,高峰值出现在17:00和次日的1:00,分别为16.85和19.36。这可能与早间车流量、日间工厂排放情况,以及植物在日间和夜间光合作用、呼吸作用的情况有关。夜间和日间土壤释放CO2情况的差异也可能对这一规律造成了一定的影响。从月份之间的对比可以看出采暖和空调制冷等也加大了化石燃料来源CO2在全部CO2中所占的比重。周平均和月平均数据规律性较强,数据显示,大气Δ14C从3月至6月逐渐升高,6月至7月略有降低,说明化石燃料释放CO2对大气影响在3月至6月逐渐减弱,6月开始有所增强,这一现象可能与采暖、制冷造成的化石燃料排放增加以及植物的光合作用、呼吸作用有关。   利用一年生植物样品作为生长期内大气样品的替代物可以对比城市大气空间上的差异。植物样品的种子和根系由于对C有一定的积累,有可能对14C产生富集作用,从而得到较低的Δ14C值,因此植物的叶片部分更适于此项研究。与As元素的土壤背景值相比,西安市区各处均受到不同程度的As污染,城市周边郊区污染程度明显低于城市中心区域。研究表明,As污染情况与植物Δ14C所表示的化石燃料释放有一定的相关性。研究结果提示我们,在对城市污染情况进行评价时,应当从大气,植物,土壤三方面综合考虑。  
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