天气条件对福州近地层臭氧分布的影响

利用2009—2010年福州市近地层臭氧连续观测资料,并结合气象资料分析不同天气型对臭氧浓度变化的影响,以及臭氧浓度与气象要素的相关性。结果表明:在高压后部、地面倒槽等6种天气型影响下,福州市臭氧浓度值较高;在低涡锋面、台风(热带辐合带)等4种天气型影响下,臭氧浓度值较低。导致福州市臭氧平均浓度值最高的天气型是台风(热带辐合带)外围,最低的是低涡锋面系统。高压后部、地面倒槽和锋前暖区等强暖性、且非常不利于污染物扩散的天气型易造成臭氧浓度超标。臭氧浓度与气象要素关系密切,与温度、日照、太阳辐射显著正相关,与云量、相对湿度、降水量显著负相关,受偏南和偏东风影响,平均风速较大时,臭氧浓度较高,在SSE方位上臭氧小时浓度超标率最高。     

天气条件对福州近地层臭氧分布的影响

利用2009—2010年福州市近地层臭氧连续观测资料,并结合气象资料分析不同天气型对臭氧浓度变化的影响,以及臭氧浓度与气象要素的相关性。结果表明：在高压后部、地面倒槽等6种天气型影响下,福州市臭氧浓度值较高;在低涡锋面、台风（热带辐合带）等4种天气型影响下,臭氧浓度值较低。导致福州市臭氧平均浓度值最高的天气型是台风（热带辐合带）外围,最低的是低涡锋面系统。高压后部、地面倒槽和锋前暖区等强暖性、且非常不利于污染物扩散的天气型易造成臭氧浓度超标。臭氧浓度与气象要素关系密切,与温度、日照、太阳辐射显著正相关,与云量、相对湿度、降水量显著负相关,受偏南和偏东风影响,平均风速较大时,臭氧浓度较高,在SSE方位上臭氧小时浓度超标率最高。     

龙凤山区域大气本底站大气二氧化碳(CO_2)浓度变化特征

利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)测量技术,于2009年1月至2011年12月在龙凤山区域大气本底站对大气中CO2进行了在线观测.龙凤山CO2浓度日最低值出现在13∶00—16∶00,此时植被光合作用对CO2的吸收作用以及大气垂直运动导致的稀释作用最强.春、秋和冬季CO2浓度日最高值出现在7∶00—9∶00,夏季日最高值出现在3∶00.夏季日高值出现的早,是由于夏季日出时间较早,植物在5∶00左右就开始有光合作用,此时CO2浓度开始降低.一年中CO2月平均浓度低值出现在6—9月,高值出现在12月和1月,并在5月和10月分别出现1个次高值.CO2次高值是由于当地农村春季和秋季焚烧秸秆造成的.CO2年均值浓度从2009年的711±23 mg·L-1上升到2011年的723±25 mg·L-1,年平均增长率为0.89%.在夏季、冬季,当风向来自EESE-SE-SSE方位时CO2浓度较高,而当风向来自W-WNW-NW方位时CO2浓度较低.龙凤山区域大气本底站周边森林在夏季对CO2有很强的吸收,占夏季浓度的8.5%.     

天津夏季地面O3浓度变化规律与影响因素

臭氧是城市污染大气中的首要光化学污染物,其变化规律与前体物(NO、NO2和CO)和气象因素关系密切.利用2008年夏季天津城区地面大气O3、相关前体物和气象因素等观测数据,研究了O3浓度水平和时间变化规律,重点分析了7月3日-8月5日O3与NO、NO2和CO等前体物及气象因素(气温、相对湿度和风速)的相关性.结果表明,天津城区夏季O3存在一定的污染,超标时段多发生在13:00-19:00,这一时段对应高温、低湿、大风的天气条件;NO、NO2和CO作为O3的前体物,昼间其浓度与O3浓度呈线性负相关,夜间相互作用较为复杂,相关性显著降低;气象因素对O3浓度影响明显,高温、低湿利于光化学反应的进行,O3浓度与风速呈正相关表明可能有外来源的存在.     

长春市大气中PM_(10)污染特征分析

近年来,大气环境质量的不断恶化受到了人们广泛的关注。利用长春市的食品厂、客车厂、邮电学院、儿童公园、净月潭以及甩湾子等6个自动监测中心提供的2011年PM10、SO2与NO2小时质量浓度的连续监测数据,分析了长春市PM10质量浓度(MPM)的时空分布特征、不同污染物之间的相关性及其形成的原因。结果表明:从空间分布上看,6个采样点的MPM从高到低依次为食品厂儿童公园邮电学院客车厂净月潭甩湾子,其中除食品厂与儿童公园外均符合《环境空气质量标准》GB3095-1996的二级标准。从时间分布上看,绝大多数监测点位的冬季MPM是最高的,春季次之,主要是因为冬季采暖与春季沙尘天气,而夏季的MPM最低,主要是湿沉降作用所致。MPM逐日变化呈现出双峰双谷型分布,第一个峰值出现在早上7:00左右,其中最大值出现在5月份的早7:00左右,达到了0.223 mg·m-3,第1个峰值过后呈下降趋势,下午出现质量浓度低谷,其中最小值出现在11月份15:00左右,为0.036 mg·m-3,直到傍晚时缓慢回升,22:00左右达到第2个峰值。通过统计分析不同污染物之间的相关系数,得出PM10与NO2质量浓度的相关性显著,且较稳定,其原因可能是常年排放的机动车尾气尘影响较大,而PM10与SO2质量浓度的相关性不太稳定,这可能是冬季采暖排放的燃煤尘所致。     

基于PLS1的哈尔滨市PM_(2.5)与空气污染物相关性分析

以往对PM2.5的研究多集中在气象因子或单一空气污染物对PM2.5质量浓度变化的影响,未考虑多种空气污染物对PM2.5质量浓度的协同作用。通过哈尔滨市环保局发布的2014年1月份(共31 d)市区内主要空气污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5的质量浓度数据,运用相关性分析、PLS1和通径分析方法,研究哈尔滨市区内主要空气污染物对PM2.5质量浓度变化的直接影响、通过其他空气污染物的间接影响及污染物之间的协同作用。结果表明,SO2、NO2、PM10、CO与PM2.5质量浓度显著性相关,O3与PM2.5质量浓度相关性不显著,SO2、NO2、PM10、CO之间存在严重的复相关性。依据相关性分析结果,建立了SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度的PSL1模型,模型的拟合优度r2为0.852,模型拟合良好。对所建立的模型进行通径分析,结果显示,SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的直接作用分别为0.005、-0.142、-0.140、1.191,CO对PM2.5质量浓度变化的直接影响作用最大。SO2、NO2、PM10通过CO对PM2.5质量浓度变化的间接作用分别为0.706、1.011、1.118均大于它们对PM2.5质量浓度变化的直接作用。SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的总决定系数为85.9%。CO是主要空气污染物中影响PM2.5质量浓度变化的主要因素,降低冬季煤炭供暖期CO的排放量,有利于提高空气环境质量,降低对人体的健康危害。     

基于PLS1的哈尔滨市PM2.5与空气污染物相关性分析

以往对PM2.5的研究多集中在气象因子或单一空气污染物对PM2.5质量浓度变化的影响,未考虑多种空气污染物对PM2.5质量浓度的协同作用。通过哈尔滨市环保局发布的2014年1月份（共31 d）市区内主要空气污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5的质量浓度数据,运用相关性分析、PLS1和通径分析方法,研究哈尔滨市区内主要空气污染物对PM2.5质量浓度变化的直接影响、通过其他空气污染物的间接影响及污染物之间的协同作用。结果表明,SO2、NO2、PM10、CO 与 PM2.5质量浓度显著性相关,O3与 PM2.5质量浓度相关性不显著,SO2、NO2、PM10、CO 之间存在严重的复相关性。依据相关性分析结果,建立了SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度的PSL1模型,模型的拟合优度r2为0.852,模型拟合良好。对所建立的模型进行通径分析,结果显示,SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的直接作用分别为0.005、-0.142、-0.140、1.191,CO对PM2.5质量浓度变化的直接影响作用最大。SO2、NO2、PM10通过CO对PM2.5质量浓度变化的间接作用分别为0.706、1.011、1.118均大于它们对PM2.5质量浓度变化的直接作用。SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的总决定系数为85.9%。CO是主要空气污染物中影响PM2.5质量浓度变化的主要因素,降低冬季煤炭供暖期CO的排放量,有利于提高空气环境质量,降低对人体的健康危害。     

长春市大气中PM10污染特征分析

近年来,大气环境质量的不断恶化受到了人们广泛的关注。利用长春市的食品厂、客车厂、邮电学院、儿童公园、净月潭以及甩湾子等6个自动监测中心提供的2011年PM10、SO2与NO2小时质量浓度的连续监测数据,分析了长春市PM10质量浓度（MPM）的时空分布特征、不同污染物之间的相关性及其形成的原因。结果表明：从空间分布上看,6个采样点的MPM从高到低依次为食品厂〉儿童公园〉邮电学院〉客车厂〉净月潭〉甩湾子,其中除食品厂与儿童公园外均符合《环境空气质量标准》GB3095-1996的二级标准。从时间分布上看,绝大多数监测点位的冬季MPM是最高的,春季次之,主要是因为冬季采暖与春季沙尘天气,而夏季的MPM最低,主要是湿沉降作用所致。MPM逐日变化呈现出双峰双谷型分布,第一个峰值出现在早上7：00左右,其中最大值出现在5月份的早7：00左右,达到了0.223 mg·m-3,第1个峰值过后呈下降趋势,下午出现质量浓度低谷,其中最小值出现在11月份15：00左右,为0.036 mg·m-3,直到傍晚时缓慢回升,22：00左右达到第2个峰值。通过统计分析不同污染物之间的相关系数,得出PM10与NO2质量浓度的相关性显著,且较稳定,其原因可能是常年排放的机动车尾气尘影响较大,而PM10与SO2质量浓度的相关性不太稳定,这可能是冬季采暖排放的燃煤尘所致。     

乌鲁木齐市大气污染物浓度的变化特征

利用乌鲁木齐2014年3月1日至2015年2月28日PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3浓度的日平均数据,结合相应气象要素资料,分析了大气污染物浓度的逐日变化、季节变化特征.建立了基于气体污染物的PM2.5浓度预测模型,探讨了污染物浓度与气象要素的相关性.结果表明:(1)整个1年期间PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3年平均浓度分别为67.9、159.3、24.9、56.1、31.5μg·m-3,CO为1.4 mg·m-3.(2)各污染物浓度频率分布不一.期间SO2的污染并未超标,NO2超标率为15.3%,说明"煤改气"能源结构的调整对SO2浓度的降低起到了积极作用,但是由于机动车保有量的增加,使得机动车排放的NO2浓度超过了燃煤.(3)PM2.5与PM10、SO2、CO、NO2、O3具有很强的相关性,尤其与SO2、CO、NO2更为明显,说明机动车尾气和化石燃料的燃烧是乌鲁木齐市PM2.5的重要来源,此外,建立了基于气体污染物的PM2.5浓度预测模型为:CPM2.5=0.21376CPM10+0.42422CSO2+41.66384CCO-0.24325CNO2+0.12466CO3-24.15316.(4)PM2.5、SO2和CO均与气温和水汽压存在较大的负线性相关关系,与O3呈显著的正相关关系.相对湿度与O3浓度的相关性最高为-0.62,与CO有一定的正相关关系,与其他污染物的相关性不大.风速对大气污染的影响较小.日照时数对污染物也有一定影响.     

稳定气象条件对天津市环境空气质量的影响

环境空气中污染物浓度不仅与污染源的排放有关,更与气象条件的变化密不可分。在不利气象条件下,空气中污染物浓度可能在极短时间内就出现峰值,造成城市空气质量迅速恶化。通过对天津市2005年11月上旬连续出现的空气污染实证,分析了主要气象因子(温度、相对湿度、能见度)与空气污染物(PM10、SO2、NO2)之间的关系,探讨了稳定天气条件对空气环境质量的影响。     

“十一五”期间安庆市环境空气质量状况分析

根据安庆市环境空气质量监测数据,对＂十一五＂期间安庆市环境空气质量状况进行了分析,并与＂十五＂期间进行了比较。结果表明,＂十一五＂期间安庆市环境空气质量优良率总体呈下降态势,首要污染物主要为PM10,老城区的污染重于开发区。采暖期SO2及PM10的质量浓度高于其它月份,NO2测值随季节变化不明显,2009年起各种污染物浓度有所下降。与＂十五＂比较,＂十一五＂期间PM10的质量浓度大幅下降,SO2及NO2均有不同幅度的上升,环境空气质量优良率比＂十五＂略有下降。     

气象因素对环境空气质量达标的影响分析

以天津市为例,分析地面风场、大气层结及天气形势等主要污染气象参量的特征及其与环境空气质量的相关关系;估算高、低污染潜势的天气背景对大气污染物浓度的影响幅度;提出在天气气候分类的基础上,建立气象条件标准化分级,评估气象条件对环境空气质量影响水平的方法。研究表明:天津市采暖季高污染的天气形势出现的频率约为34%,而非采暖季高污染的天气形势出现的频率约为16%,ISCLT3模型模拟结果显示相应于相同的污染源排放数据库由于采暖季和非采暖季气象条件不同引起的SO2全市平均浓度的差异约在10%以上。污染源源强相对稳定的条件下,高污染潜势的天气背景对空气污染的加剧作用大于低污染潜势的天气背景对空气污染的减轻作用。     

基于AQI的深圳大气污染特征及其典型环流形势分析

随着中国城市化加速以及机动车保有量的大幅增加,城市环境问题日益突出。深圳地处珠江三角洲城市群,空气质量恶化引起社会各界广泛关注。利用深圳市11个国控站空气质量时平均、日平均监测资料、欧洲中心中期天气预报(ECMWF)再分析资料以及温度、湿度等自动气象监测数据,采用数理统计和典型环流分型等方法,在分析2013—2015年深圳市大气污染时空分布特征的基础上,探讨了深圳污染日典型环流形势特征,以期为深圳大气污染的预警预报、防治及其影响评估提供科学依据。基于空气污染指数(AQI)的污染分析表明:2013—2015年深圳市空气质量呈转好趋势,污染以轻度污染为主(92.4%);引起污染天气的主要污染因子是PM_(2.5)(75%)、O_3(19%)和NO_2(4.8%),PM_(2.5)和NO_2引起的污染天气呈下降趋势,而O_3引起的污染天气呈上升趋势,这表明光化学污染已成为深圳大气污染的重要形式。深圳的大气污染过程持续时间短,以1~2 d为主,污染天气集中出现在冬季,且易出现长时间持续(≥5 d)的污染过程。主要污染物季节特征明显,冬季为PM_(2.5),夏季O_3,春秋季PM_(2.5)、O_3和NO_2均会出现。深圳污染天气空间差异性较大,总体呈现西多东少的分布,东部沿海地区是深圳空气质量最好的区域。深圳污染日典型天气形势可分为大陆高压型、热带气旋型两类,其中秋冬季为大陆高压型,夏季为热带气旋型,在空气质量预报预警服务中,不同季节应关注不同污染物浓度变化和天气形势演变。     

北京近地层O3、NOx、CO及相关气象因子的分析

利用2004年9月--2005年7月北京市区近地层O3、NOx、CO和气象要素的连续观测资料,分析了近地层O3及其前体物体积分数的分布特征和日变化特征,同时采用非参数统计方法分析了近地层O3及其前体物体积分数的季节变化特征及局地气象要素对它们的影响.结果表明,CO和NO2的体积分数近似于Lorentz分布;O3、NO和NOx的体积分数满足指数分布.O3体积分数的日变化呈单峰型结构,午后15:00左右出现峰值,凌晨7:00左右出现最低值;而其前体物NOx和CO体积分数的日变化呈双峰型结构,早上7:00左右出现第一次峰值.午后15:00左右达到最低值,凌晨0:00左右出现第二次峰值;NO2第一次峰值的出现时间滞后于NO和CO;此外,NO2的最低体积分数晚上与白天几乎相当.O2体积分数的季节变化表现为夏季高,冬季低;与其相反,NO、NO2、NOx和CO几乎均表现为冬季高,夏季低.相对湿度、温度、风速与O3及其前体物的体积分数均具有显著的相关性.风速大于4.0 m/s时,O3的平均体积分数仍然增大.     

春运期间北京市PM_(2.5)污染特征

为研究春运期间北京市PM2.5和气态污染物的污染特征,根据35个空气监测子站周边环境类型的不同将北京市划分为城区、郊区、对照区和交通密集区.结合春运期间的人为活动,比较分析各类污染物在各区域的日均浓度变化特征;将PM2.5日均浓度与SO2、NO2、CO、O3日均浓度及北京市的日均温度、相对湿度、风级进行相关性分析.结果显示,春运期间北京市PM2.5污染最严重,超过《环境空气质量标准》二级标准的天数占45%;PM2.5日均浓度变化趋势与春运客流量变化具有较好的一致性;各区域PM2.5、SO2、NO2和CO的日均浓度均符合交通密集区城区郊区对照区的分布,而O3的情况为对照区郊区城区交通密集区;各区域PM2.5浓度分别与该区域SO2、NO2、CO浓度呈正相关,与O3浓度呈负相关;各区域PM2.5浓度与温度未见相关性,与相对湿度呈正相关,与风级呈负相关.本文的研究结果表明,交通运输、烟花燃放和气象因子对春运期间PM2.5的污染特征影响较大.     

香格里拉本底站大气CO2浓度及变化特征初步研究

利用基于光腔衰荡光谱(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)技术自组装的大气CO2在线观测系统,于2010年9月—2011年8月在云南香格里拉大气本底站对大气CO2进行了初步观测.该站春、夏、秋、冬季CO2平均本底浓度分别为394.78×10-6(物质的量之比,下同)、386.82×10-6、386.46×10-6和390.74×10-6.全年浓度在4—5月最高,7月份最低,全年月均值振幅约12.22×10-6.四季浓度日平均高值出现在上午7∶00左右,最低值出现在14∶00—17∶00.日变化振幅在冬季最小,夏季最大,分别为1.51×10-6和21.82×10-6.四季西南来向的地面风对CO2浓度均有明显的降低作用.通过四季每日整点后向轨迹聚类计算,结合浓度资料分析发现,该站春、夏、秋季来自于西南方向的气团降低了观测的CO2浓度,而在冬季未起到明显的降低作用,主要因该站局地植被生态系统排放减少所致.     

北京典型主城区冬季大气污染特征分析

利用布设于北京市典型主城区的在线空气质量监测站2015年12月数据(小时质量浓度),探究北京主城区冬季大气污染特征的影响因素。结果表明,冬季主城区大气中O_3污染较轻,而NO_2、NO_x和PM_(2.5)污染较为严重。监测期间NO_2、NO_x和PM_(2.5)最大日均浓度分别是GB3095—2012二级标准浓度限值的2.0、6.4和4.3倍,超标天数分别占总天数的58.1%、48.4%和83.9%;而O_3浓度未超过二级标准限值。相关性分析表明,各污染物及能见度之间都呈现出高度相关性(P0.01)。其中,主城区环境空气中PM_(2.5)与NO_x和NO_2正相关系数分别高达0.752和0.839,O_3与PM_(2.5)、NO_x和NO_2均在P0.01水平上呈负相关关系,其中NO_2与O_3负相关性最大(r=-0.772,P=3.124×10-141);能见度与PM_(2.5)、NO_x和NO_2浓度存在显著负相关关系,其中与PM_(2.5)负相关性最大(r=-0.922,P=3.338×10-294),此外,能见度与O_3在P0.01的水平上呈高度正相关性。工作日NO_2、NO_x和PM_(2.5)小时浓度整体高于周末,污染物浓度曲线均出现2个峰值(浓度峰Ⅰ、浓度峰Ⅱ),工作日浓度峰Ⅰ受06:00—09:00市民工作早高峰出行影响,周末浓度峰Ⅰ受02:00—05:00外埠货车进城影响;工作日和周末的污染物浓度峰Ⅱ都出现在22:00左右。O_3的工作日和周末浓度曲线变化基本一致,均呈"双峰"形态,O_3浓度峰Ⅰ出现在14:00左右,高浓度O_3主要来源于大气光化学作用产生的二次污染,浓度峰Ⅱ出现在04:00、05:00左右,其值约为峰Ⅰ值的40%,可能与平流层臭氧垂直气流输送有关。     

北方地区典型高速公路近路区域大气污染特征研究

摸清高速公路近路区域大气污染特征对有针对性地制定交通大气污染防治对策具有重要意义。基于2016年1月及8月京藏高速毕克齐互通交通环境监测站以及呼和浩特市国控站点空气质量监测逐时数据,分析了冬、夏季节高速公路近路区域环境空气污染物质量浓度变化规律。结果表明,路侧污染水平冬季重于夏季,NO_x是最主要的交通污染物,其冬季和夏季日均质量浓度分别为(374.10±165.24)μg·m~(-3)和(300.57±60.11)μg·m~(-3)。受光化学反应影响,冬季NO_x质量浓度与交通量呈显著负相关(r=-0.492);夏季凌晨时段(00:00-06:00)NO_x质量浓度与交通量呈显著正相关(r=0.584),CO质量浓度也与交通量呈正相关(r=0.424);颗粒物质量浓度与交通量相关性不显著。从污染物质量浓度日变化特征来看,在昼间车流高峰时段PM10、PM_(2.5)、CO质量浓度均出现"峰值",而NO_x质量浓度则出现"谷值"。与气象因素的相关性分析可知,PM_(10)质量浓度与风速呈显著正相关(冬季r=0.890,夏季r=0.612);PM_(2.5)质量浓度与风速呈显著相关,受主导风向影响冬季呈负相关(r=-0.473)、夏季呈正相关(r=0.587),PM_(2.5)质量浓度还与温度呈显著正相关(冬季r=0.495,夏季r=0.565);NO_x质量浓度与相对湿度呈显著正相关(冬季r=0.707;夏季r=0.577),与温度呈显著负相关(冬季r=-0.763;夏季r=-0.528);冬季CO质量浓度与风速呈显著负相关(r=-0.629)。与城区国控站点相比,高速公路监测站PM_(2.5)、PM_(10)及CO质量浓度冬季显著低于城区,夏季与城区相近;近路区域NOx质量浓度在冬夏季均远高于城区,应列为高速公路交通环境监测站点首要监测污染物。     

北京大气中SO2、NOx、CO和O3体积分数变化分析

为了探讨北京市大气污染物的污染水平和变化特征,2004年8月—2005年7月对北京大气中SO2、NOx、O3和CO体积分数进行了连续观测,并对比分析不同季节的变化特征。结果表明,SO2体积分数呈双峰曲线日变化,在08:00和23:00出现峰值。SO2采暖季日振幅明显高于非采暖季日振幅,采暖季SO2体积分数要比非采暖季高出3倍以上。NOx、CO体积分数在早晨07:00和傍晚20:00左右出现峰值,NOx体积分数最大值可达130×10-9,而CO体积分数最大值可达3300×10-9。NO有明显的日变化和季节变化,而NO2白天夜晚都维持在同一水平,且季节变化也不大。O3体积分数夏季远远高于冬季,日变化均呈单峰型分布,午后14:00—15:00出现峰值。     

沈阳地区霾的环境特征研究

利用沈阳市1961—2009年的气象资料,分析了霾天气出现的年季特征及其天气形势特征。利用边界层气象资料与污染物质量浓度资料对特定的霾过程从边界层到污染物质量浓度条件进行了分析。结果表明：沈阳地区霾的出现呈现逐年上升的趋势,近5 a平均每年为120 d左右,目前霾天数已经占到了全年的30%~40%。冬秋季节出现霾天气较多,秋冬两季霾日数占全年霾日总数的75%。凌晨到上午是霾出现的高发期,02—08时霾出现频率占总霾数的44.5%。霾的出现主要发生在冬秋季节冷空气势力不强,大气扩散能力较弱,边界层出现逆温时刻。接地逆温层厚度常常稳定在200~300 m高度左右,PM10质量浓度与能见度（霾）呈负相关,相关系数-0.402 7。风速与能见度（霾）呈正相关,相关系数为0.886 4。