Thiết kế, Đánh giá và Ứng dụng Hệ thống Bể Phản ứng Liên tục Khuấy Trộn trong Nghiên cứu Ô nhiễm Không khí từ Axit Nitric

Water, Air, and Soil Pollution - Tập 151 - Trang 35-51 - 2004
Pamela E. Padgett1, Andrzej Bytnerowicz1, Philip J. Dawson1, George H. Riechers1, Dennis R. Fitz2
1Pacific Southwest Forest and Range Experiment Station, USDA-FS, Forest Fire Laboratory, Riverside, U.S.A.
2Center for Environmental Research and Technology, University of California, Riverside, U.S.A

Tóm tắt

Hơi axit nitric (HNO3) là một thành phần quan trọng của ô nhiễm không khí. Sự lắng đọng khô của HNO3 được coi là một yếu tố chính góp phần vào tải lượng nitơ (N) từ nguồn gốc nhân tạo lên đất liền, nhưng nhiều câu hỏi còn tồn tại liên quan đến quá trình vật lý - hóa học của sự lắng đọng và phản ứng sinh học đối với sự tích tụ của HNO3 lắng đọng khô trên các bề mặt. Để nghiên cứu các quá trình này một cách thực nghiệm, một hệ thống phun khí với bể phản ứng khuấy trộn liên tục (CSTR) đã được xây dựng. Hệ thống này cho phép phun khí đồng thời ở nhiều nồng độ trong các thể tích làm việc đường kính 1,3 m và chiều cao 1,3 m, cho phép phun khí đồng thời cho nhiều đơn vị thí nghiệm khác nhau. Đánh giá hệ thống chỉ ra rằng nó phù hợp để thực hiện các thí nghiệm phơi nhiễm kéo dài vài tháng và có khả năng mô phỏng các kiểu nồng độ HNO3 trong khí quyển theo nhịp điệu hàng ngày, đại diện cho các khu vực với các mức độ ô nhiễm khác nhau.

Từ khóa

#Axit nitric #ô nhiễm không khí #lắng đọng khô #cây cối #nghiên cứu môi trường.

Tài liệu tham khảo

Bytnerowicz, A. and Fenn, M. E.: 1996, 'Nitrogen deposition in California forests: A review', Environ. Pollut. 92, 127–146. Bytnerowicz, A., Fenn, M. E., Miller, P. R. and Arbaugh, M. J.: 1998, 'Wet and Dry Pollutant Deposition to the Mixed Conifer Forest', in P. R. Miller and P. R. McBride Jr (eds), Oxidant Air Pollution Impacts in the Montane Forests of Southern California A Case Study of the San Bernardino Mountains, Springer, New York, pp. 235–269. Bytnerowicz, A. and Riechers, G.: 1995, 'Nitrogenous air pollutants in a mixed conifer stand of the western Sierra Nevada, California', Atmos. Environ. 29, 1369–1377. Cadle, S. H., Marshall, J. D. and Mulawa, P. A.: 1991, 'A laboratory investigation of the routes of HNO3 dry deposition to coniferous seedlings', Environ. Pollut. 72, 287–305. Fenn, M. E., Poth, M. A., Aber, J. D., Baron, J. S., Bormann, B. T., Johnson, D. W., Lemly, A. D., McNulty, S. G., Ryan, D. F. and Stottlemyer, R.: 1998, 'Nitrogen excess in North American ecosystems: Predisposing factors, ecosystem responses, and management strategies', Ecol. Appl. 8, 706–733. Ganzeveld, L. and Lelieveld, J.: 1995, 'Dry deposition parameterization in a chemistry general circulation model and its influence on the distribution of reactive trace gases', J. of Geophy. Res. 110, 20,999–21,012. Hanson, P. J. and Lindberg, S. E.: 1991, 'Dry deposition of reactive nitrogen compounds: A review of leaf, canopy and non-foliar measurements', Atmos. Environ. 25a, 1615–1634. Hanson, P. J. and Garten Jr., C. T.: 1992, 'Deposition of H15NO3 vapour to white oak, red maple and loblolly pine foliage: Experimental observations and a generalized model', New Phytol. 122, 329–337. Heagle, A. S. and Philbeck, R. B.: 1979. 'Exposure Techniques', in W. W. Heck, S. V. Krupa and S. N. Linzon (eds), Proceedings: A Special Conference on: Methodology for the Assessment of Air Pollution Effects on Vegetation, 19–21 April 1978, pp. 6-1–6-19. Koutrakis, P., Sioutas, C., Ferguson, S. T., Wolfson, J. M., Mulik, J. D. and Burton, R. M.: 1993, 'Development and evaluation of a glass honeycomb denuder/filter pack system to collect atmospheric gases and particles', Environ. Sci. and Tech. 27, 2497–2501. Krywult, M., Hom, J., Bytnerowicz, A. and Percy, K. E.: 1996, 'Deposition of Gaseous Nitric Acid and its Effects on Foliage of Ponderosa Pine (Pinus ponderosa Dougl. Ex Laws) Seedlings', in R. Cox and K. Percy (eds) Proceedings of the 16th International Meeting for Specialists in Air Pollution Effects on Forest Ecosystems, Fredericton, Canada, 7–9 September 1994, pp. 65–81. Lovett, G. M. and Lindberg, S. E.: 1993, 'Atmospheric deposition and canopy interactions of nitrogen in forests', Can. J. of For. Res. 23, 1603–1616. Marshall, J. D. and Cadle, S. H.: 1989, 'Evidence for trans-cuticular uptake of HNO3 vapor by foliage of eastern white pine (Pinus strubus L.)', Environ. Pollut. 60, 15–28. Maynard, D. G. and Kalra, Y. P.: 1993, 'Nitrate and Exchangeable Ammonium Nitrogen', in M. R. Carter (ed.), Soil Sampling and Methods of Analysis, Lewis Publishers, Boca Raton, FL, U.S.A., pp. 25–38. Norby, R. J., Weerasuriya, Y. and Hanson, P. J.: 1989, 'Induction of nitrate reductase activity in red spruce by NO2 and HNO3 vapor', Can. J. of For. Res. 19, 889–896. Padgett, P. E. and Bytnerowicz, A.: 2001, 'Deposition and adsorption of air pollutant HNO3 vapor to soil surfaces', Atmos. Environ. 35, 2405–2415. Parry, S. D.: 2001, 'Effects of Nitric Acid on the Cuticle of Native Trees', Masters Thesis, Department of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, p. 95. Ogawa & Company: 1995, Honeycomb denuder system operating protocol as developed by the Harvard School of Public Health, Pompano Beach, FL, U.S.A., p. 14. Seinfeld, J. H. and Pandis, S. N.: 1998, Atmospheric Chemistry and Physics From Air Pollution to Climate Change, John Wiley & Sons, Inc., New York, p. 1326. Sickles II, J. E.: 1992, 'Sampling and Analysis for Ambient Oxides of Nitrogen and Related Species', in J. O. Nriagu (ed.), Gaseous Pollutants: Characterization and Cycling, John Wiley & Sons, Inc., New York, pp. 51–128. Slanina, J., de Wild, P. J. and Wyers, G. P.: 1992, 'The Application of Denuder Systems to the Analysis of Atmospheric Component', in J. O. Nriagu (ed.), Gaseous Pollutants: Characterization and Cycling, John Wiley & Sons, Inc., New York, pp. 129–154. Weast, R. C.: 1988, Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton, FL, U.S.A.