合肥市典型臭氧污染特征及成因分析

综合利用环境空气质量常规监测、挥发性有机物(VOCs)在线监测,以及后向轨迹聚类分析、权重潜在源区分析和正交矩阵因子分解法等多种监测分析方法,基于合肥市经历的一次典型臭氧(O₃)污染过程(2020年9月1—10日),系统分析了合肥市O₃污染的典型特征及成因。结果显示,此次污染过程的O₃小时平均浓度高达96 μg/m³,且O₃浓度波动较大,在9月6日13:00达到了224 μg/m³,呈现出快速生成、快速消耗的污染特征,并在夜间呈现出非典型的二次峰值过程。污染期间,合肥市基本处于VOCs控制区,芳香烃对O₃生成潜势的贡献最大(45.2%),其次是烷烃(31.8%)和烯烃(21.5%);污染阶段的VOCs主要来自机动车排放源(44.1%)、燃烧源(21.3%)、工业源(15.3%)、溶剂使用源(12.4%)和天然源(6.9%),累积阶段和污染阶段均受机动车尾气排放和溶剂使用的影响较大。此外,台风外围下沉气流和高温、低湿、低风速等气象条件是引发此次O₃污染过程的主要外因,而合肥市周边的高污染区域则是此次O₃污染过程的潜在外部源区。     

衡水夏季典型时段VOCs污染特征及O3污染过程分析

选取臭氧（O₃）污染高发的7月为夏季典型月，采用自动观测设备，从前体物VOCs的浓度水平及O₃生成潜势（OFP），前体物、气象因素与O₃相关性等多方面研究了衡水市O₃污染影响因素，并剖析了一次典型的O₃污染过程，以期为衡水市夏季O₃污染防治提供科学参考。研究结果表明：衡水市VOCs主要组分浓度占比为烷烃 > 烯烃 > 芳香烃 > 乙炔，主要组分对总OFP的贡献为烯烃 > 芳香烃 > 烷烃 > 乙炔；O₃与前体物VOCs、NO₂存在负相关性，与温度存在正相关性；相对湿度低于48%时，O₃和相对湿度呈负相关性，相对湿度高于48%时，O₃和相对湿度呈正相关性；气团中VOCs化学组成稳定性较低，平均VOCs最大增量反应活性（MIR）较低，为4.855gO₃/gVOCs；衡水市7月2—4日重度污染过程受本地生成和区域传输叠加影响。     

嘉善前体物与气象因子对臭氧生成的影响及臭氧潜在源区分析

利用2017年嘉善善西超级站臭氧（O₃）及其前体物（NO_x和VOCs）以及气象因子（温度、湿度、风速）逐小时数据，分析了2017年全年NO_x和O₃的变化特征以及春季（4—5月）、夏季（7—8月）NO_x和气象因子对O₃生成的影响，利用O₃生成潜势（OFP）评估了VOCs大气化学反应活性，并通过潜在源区贡献（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）方法分析了嘉善春、夏季O₃潜在源区贡献特征。研究发现：O₃日变化特征为单峰结构，NO_x为弱双峰结构。O₃浓度在3—9月较高，春、夏季O₃浓度峰值分别出现在15：00和14：00，春、夏季的NO_x、O₃日变化与2017年全年日变化趋势基本一致。NO_x对O₃存在滴定作用，且低湿高温有利于O₃浓度的升高。春、夏季O₃生成潜势贡献均表现为烯烃 > 芳香烃 > 烷烃，由于烯烃光化学活性较高，夏季烯烃浓度升高导致其贡献较春季增长约18.1个百分点，且夏季VOCs平均最大O₃增量反应活性高于春季。PSCF和CWT分析结果表明，嘉善春季的潜在源区主要为本地、西南方向和东南方向，夏季的潜在源区主要为本地、西北方向、西南方向以及东南方向。     

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据，分析了臭氧（O₃）污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O₃污染较为严重，且主要发生在9月，午后O₃峰值常与早高峰的NO₂浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O₃在NO₂维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在 NO₂维度下，NO₂控制区和NO₂-VOCs过渡区的NO₂质量浓度为7 ~ 13 μg/m³，NO₂-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO₂质量浓度为15~17 μg/m³。在VOCs反应活性维度下，当NO₂质量浓度大于10 μg/m³时，VOCs反应活性越高，O₃浓度越高。在高VOCs反应活性（30 ℃或以上）时，NO₂浓度每降低1 μg/m³，各区域的O₃质量浓度能降低约8 ~ 9 μg/m³。结合NO₂ 和VOCs反应活性2个维度，得出湖南省午后O₃生成以 NO₂控制区和NO₂-VOCs 过渡区为主，在晴天干燥和高温条件下，减排NO₂可有效降低O₃浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O₃生成敏感性的新思路。     

杭州秋冬季PM2.5污染特征分析

为研究杭州PM_2.5污染来源特征,利用2013—2019年杭州市PM_2.5监测数据和气象观测数据,分析了杭州市2013—2019年PM_2.5浓度变化,选取本地积累型和输入型2种PM_2.5污染过程,结合单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪（SPAMS）和在线离子色谱数据,探讨杭州市PM_2.5化学组分和污染来源。结果表明：每年秋冬季（11月至次年3月）杭州以东北风、西北风及偏南风为主,风速低于4 m/s时,大气扩散条件差,受本地污染物积累影响,PM_2.5浓度容易出现超标;风速较大且为东北风和西北风时,受上游污染输入影响,易出现PM_2.5重度污染。本地积累型和输入型案例中,PM_2.5化学组分中占比最大的为NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺;PM_2.5浓度上升过程中,二次NO₃^-和SO₄^2-转换率明显上升,其中NO₃^-上升更为显著,二次气溶胶污染严重。2次案例中,PM_2.5来源贡献占比前3位均为机动车尾气源、燃煤源和工业工艺源,其中本地积累型PM_2.5浓度上升阶段,机动车尾气源占比会明显上升;输入型案例中,输入阶段机动车尾气源占比显著上升,燃煤源贡献也小幅上升。     

工业园区和城区VOCs组成及化学活性的空间差异对清远大气臭氧污染分布的影响

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O₃)污染的时空变化产生影响。为厘清这种排放的空间异质性特征及其对O₃污染分布的影响,分别选取可以代表清远市典型工业园区和城市建成区的站点开展观测研究。结果表明:工业园区和城市建成区VOCs浓度水平和污染特征有较大的空间差异,其中代表村镇工业园区的龙塘站VOCs日均浓度为30.42×10^-9,高于代表城市建成区的技师学院站(17.32×10^-9)。龙塘站二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势(OFP)比技师学院站高57.6×10^-9,且该值相当于技师学院站排名前10位物种OFP的总和。气象分析表明:2个站点之间并非彼此的上、下风向,而是共同受到局地气团的影响。源解析结果表明:源排放是造成这种空间异质性的内因,其中交通源对技师学院的贡献更高,而工业相关排放源对龙塘的贡献更高。该研究进一步比较了周边站点O₃时间序列的一致性,并模拟2个站点的O₃生成速率。研究发现O₃在局地范围内变化较小,高VOCs排放的地点对局地O₃有较高的贡献,局地内不同地点的O₃生成过程也存在较大差异。据此,笔者提出O₃污染防控建议:短期内可通过技术手段和观测数据发现O₃污染的重要贡献点,并进行针对性的"散乱污"清理整治和涉VOCs行业综合整治,长期看应科学合理规划城市发展布局和产业布局,预留城市通风廊道,以有效减少O₃污染。     

滁州市臭氧污染特征及一次连续臭氧污染过程分析

利用滁州市环境空气质量监测数据和气象观测数据,分析了滁州市O₃污染基本特征,并着重分析了一次连续O₃污染过程中气象因素、VOCs以及其他污染物对于O₃浓度的影响。结果表明:滁州市环境空气污染类型正由"PM_2.5型"向"PM_2.5和O₃混合型"转变,O₃污染程度呈现加重趋势,污染持续时间有所拉长。9月4—9日一次连续O₃污染过程中O₃呈单峰状;受到光化学生成和区域传输共同影响,峰值时气温大多在30℃以上,相对湿度较小,风速大多处于小风区(WS≤1 m/s),也有部分处于风速较大区域(WS>3 m/s);VOCs/NO_x比值法和O₃/NO_x比值法均反映此次连续O₃污染为VOCs控制;体积分数较大的VOCs物种主要为烷烃,其中单个体积分数最大的物种是乙烷;烯烃是对O₃生成贡献最大的关键活性组分,对O₃生成潜势的贡献为53.5%,控制1-戊烯、反2-戊烯、异戊二烯、间/对二甲苯等物种可以有效控制光化学生成对此次O₃污染过程的影响。     

山东省2015年PM2.5和O3污染时空分布特征

利用中国环境监测总站的城市空气质量自动监测数据，分析了2015年山东省细颗粒物（PM_2.5）和臭氧（O₃）污染的时空分布特征，并初步探讨了其与气象要素的相互关系。研究发现：山东省PM_2.5年均质量浓度和年超标天数的空间分布均呈现由东部向西部递增的趋势，半岛地区的浓度最低，其他地区浓度均较高，年均质量浓度最大值出现在德州（101 μg/m³）。各城市PM_2.5的月均质量浓度均呈现出季节性变化，冬季最高，夏季最低。O₃-8h年均值和O₃年超标天数的空间分布与PM_2.5不同，半岛地区污染天数最少，其次为南部地区，中部地区和西北部地区污染最为严重并且各区域的城市之间O₃污染情况存在较大差异，具有明显的局地性特征。O₃质量浓度在春末夏初最高，超标现象主要出现在5—8月。分析各城市PM_2.5污染和O₃污染的协同性与差异性发现，虽然不同城市之间两者污染情况存在一定差异，但整体上看，山东省大气复合污染特征明显，全年有10个城市的PM_2.5和O₃同时超标天数都在20 d以上，并且该现象主要发生在夏季。夏季高温低湿的大陆气团控制更有利于O₃和PM_2.5叠加共存形成复合型污染。温度≥26℃时，O₃-8 h与PM_2.5日均质量浓度的相关系数为0.63，相对湿度≤60%时，两者相关系数为0.69。此外，当在大陆气团的控制下发生O₃污染时，相对湿度的提高更有利于PM_2.5浓度的增加。     

2022年春季南京臭氧污染特征及成因分析

2022年春季,受新一轮新冠疫情影响,长三角各城市采取了一系列管控措施,使得大气污染物排放水平降低。对2022年春季(3—5月)南京及长三角地区的六项污染物尤其是臭氧(O₃)的变化特征进行了分析,从气象因素和O₃前体物方面,同时利用基于观测的模型(OBM)对南京O₃污染变化原因进行了研究,并分析了南京挥发性有机物(VOCs)的关键活性组分和来源。结果表明:2022年春季,南京PM_2.5、PM₁₀、NO₂和CO均值浓度均同比下降,但O₃日最大8 h滑动平均质量浓度(O₃-8 h)同比上升19.8%,O₃-8 h超标时间同比增加9 d;长三角区域O₃-8 h同比上升17.9%,O₃-8 h超标天数为2021年同期的2.5倍。南京O₃浓度上升的原因:一方面是由于不利的气象条件,另一方面是由于南京O₃生成处于VOCs控制区,但氮氧化物(NO_x)降幅大于VOCs降幅,同时结合O₃前体物削减方案的分析结果发现,VOCs和NO_x不当的削减比例会导致O₃浓度不降反升。南京O₃生成的关键VOC活性物种依次为乙醛、丙烯、间/对二甲苯、丙烯醛和乙烯;正定矩阵因子分解(PMF)解析结果显示,机动车尾气是南京城区VOCs的主要来源,其次为液化石油气/天然气使用和石油化工。     

2018年长三角一次持续重污染过程分析

利用常州市6个环境空气质量评价点PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和水溶性离子数据，结合后向轨迹、激光雷达探空资料、气象资料等，分析了2018年1月29日—2月2日长三角区域一次持续重污染过程。结果表明，重度污染时次高达94 h，PM_2.5最高值达235 μg/m³，由外来输送污染物与本地排放的污染物叠加而成，在不利气象条件影响下，污染物在长三角区域长时间滞留；重污染期间，污染物日变化规律显示，PM_2.5受外来源影响更显著，而SO₂、NO₂受本地污染源影响更显著，水溶性粒子组分与常州市本地源存在较大差异，其中NO₃^-、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和SO₄^2-值增加最为明显，较污染前分别增加了9.1，5.9，4.3，4.2和4.1倍；K⁺值升高较快，说明污染期间也受到了生物质燃烧的影响。此外，NO₃^-和SO₄^2-在空气质量较好时，在水溶性离子中的占比日变化幅度较大，而在重污染期间，NO₃^-和SO₄^2-日变化幅度明显减小。     

臭氧前体物排放清单相关模型及应用

欧美等国家对于O_3污染的研究开展较早,已建立较成熟的O_3污染生成、扩散及空气质量等模型。文章主要介绍评述了美国环保局推荐使用的计算O_3前体物的相关模型(MOVES、NONROAD、SMOKE、EMFAC和EDMS),从基本原理和功能、污染源类型、研究尺度、所需参数等方面对比分析各模型的特点和适用范围,并综述其国内外研究应用情况;讨论了中国在这些模型的使用方面应该注意的问题,如加强开展模型计算结果验证和基础实验获得本土化的模型参数,以及中国开发的相关模型的优势和适用性等。     

铅锌尾矿库周边土壤重金属污染特征及环境风险

以尾矿库周边土壤为研究对象,用改进BCR法探讨Zn、Pb、Ni、Cu、Cr形态特征,用污染因子Cf和风险评价代码RAC评估环境风险。结果表明:Pb污染最重,总量是区域背景值的2倍多,污染剖面各重金属总量垂向分布均匀,污染已扩散至1 m深;5种金属均主要以残渣态存在,有效态、可交换态Pb质量占比均高于其他4种金属,与表层土壤相比,中、下层污染剖面各金属以更稳定的形态存在;Zn、Ni、Cu、Cr在表层或污染剖面土壤均存在低风险,部分点位Pb存在中度风险。     

“Ox增减量”O3人工订正预报方法与应用

为满足环境管理部门"O₃污染过程不漏、AQI类别准确和AQI范围预报准确"的要求,基于大气箱式模型和相似案例分析,引入O_x指标原创性提出"O_x增减量"O₃人工订正预报方法。介绍了该方法的预报思路、预报要点和步骤、历史相似案例库构建与基于大气条件预报的判别分析、方法普适性和局限性等,以期为提高区域、城市O₃业务预报准确率提供技术参考。以东部沿海城市青岛市为研究案例,结果显示,2020年6—9月24 h人工订正AQI类别预报、AQI范围预报准确率分别为91%和68%,比同期业务化运行的WRF-Chem数值模式预报准确率分别提高19%和25%,应用该预报方法可有效提高O₃污染过程预报准确率。     

Optical Resilience of the Paraíba do Sul River (Brazil) during a Toxic Spill of a Wood-Pulping Factory: The Cataguazes Accident

This study investigates the inherent optical properties (IOP) of a Brazilian river during a non-natural, anthropogenically mediated, toxic spill of a wood-pulping factory (the ‘Cataguazes accident’). The results indicated an outstanding transformation in the river water chromophoric dissolved organic matter (CDOM) pools. For instance, increases in CDOM absorption coefficients, a _CDOM (λ), which were averaged at specific spectral intervals, , ranged from 58-fold at the UV-B and UV-A ranges to 95-fold at the PAR range. As a result, the water color expressed as CDOM absorption at 440 nm, a _CDOM (440), varied from 4.16 to 365.03 m^-1. For S-coefficient, the variations ranged from ∼1.1 to 5.6-fold, respectively, at the 300–650 nm and UV-B range. The variability of S as a proxy of dissolved chromophores was thus clearly influenced by the spectral range used. Optical proportions were also investigated through the use of and S ratios at the UV-B, UV-A, and PAR ranges and, in the case of , also at the NIR range. This approach also showed clear variations between the water samples, likely reflecting changes in the composition of optically active substances in the river system. As a whole, the findings obtained here indicated that both the quantity and quality of the chromophoric material dissolved in the river water were greatly altered by the toxic spill. The changes in the optical properties of the river water, although extreme and likely with no parallel in the literature, were quite rapid as indicated by the optical resilience of the system. Overall, this study indicates that IOP might be thought, and possibly used, as a metric tool for monitoring the state of waters and aquatic ecosystems.     

电力跨区域调配隐含的污染转移效应

为研究中国30个省/自治区/直辖市之间电力区域调配的污染物转移效应,构建了电力传输的污染转移模型,并以SO_2和NO_x为例对2006、2015年数据进行测算。结果表明,2015年电力行业SO_2、NO_x排放强度分别由2006年的4.03、2.18 g/(kW·h)下降到0.69、0.77 g/(kW·h)。2015年,16个电力净输入区通过电力跨区域传输的SO_2、NO_x转移量分别为47.8×10~4、53.0×10~4t,占这些地区电力行业SO_2、NO_x排放量的24.1%、24.2%;14个电力净输出区通过电力跨区域传输的SO_2、NO_x转移量分别为-54.6×10~4、-52.1×10~4t,占这些地区电力行业SO_2、NO_x排放量的26.5%、22.8%。研究结果对于分析区域物质流动所隐含的污染流动,全面认识区域污染物排放格局,制定合理的区域污染减排目标具有一定借鉴意义。     

Monitoring of Criteria Air Pollutants in Bursa, Turkey

The concentrations of criteria air pollutants such as CO, NO_x (NO + NO₂), SO₂ and PM were measured in the period of May 2001 and April 2003 in the city of Bursa, Turkey. The average concentrations for this period were 1115±1600 μg/m³, 29±50 μg/m³, 51±24 μg/m³, 79±65 μg/m³, 40±35 μg/m³, 98±220 μg/m³, for CO, NO, NO₂, NO_x, SO₂ and PM, respectively. Temporal changes in concentrations were analyzed using meteorological factors. Correlations among pollutant concentrations and meteorological parameters showed weak relations nearly in all data. Lower concentrations were observed in the summer months while higher concentrations were measured in the winter months. The increase in winter concentrations was probably due to residential heating. Pollutants were associated with each other in order to have information about their origin. NO_x/SO₂ ratio was also examined to bring out the source origin contributing on air pollution (i.e., traffic or stationary).     

Parameters affecting partitioning of 6 PCB congeners in natural sediments

Polychlorinated biphenyls (PCBs) released by bottom sediments were determined by experiments in which the sediments were artificially resuspended using sediment contaminated with PCBs in a particle entrainment simulator (PES). Sediment cores, spikedwith PCBs, were collected from the Housatonic River in Connecticut and run in the PES at simulated shear stresses from 0 to 0.6 N m^-2. Experimental results from these simulations have shown that mean concentration of PCBs in thesolid phase for sites with high volatile organic carbon (VOC) were significantly greater than samples with low VOC; the reversewas true for the water phase. In addition, on a mass load basis,the amount of PCBs found in sediment increased when shear stresses were increased from 0 to 0.6 N m^-2, beyond which shear stress did not affect mass loads in the watercolumn. Partition coefficients (K _p) were determined from PESsediment and water data for the following congeners: PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153, PCB 180. K _p was determined to be inversely proportional to total suspended solids (TSS), butdirectly proportional to chlorine content of the congener. Because of the strong influence of TSS and VOC concentrations onK _p values, agitation of samples using a PES better simulatedreal environmental conditions when compared to jar studies where no agitation was employed. Therefore, a device like the PES is more appropriate in obtaining K _p that would be found underreal stream flow conditions when compared to the traditionalway of measuring K _p using the jar study technique.     

2002—2016年北京市PM10浓度时间变化特征

以北京市2002—2016年PM₁₀日均浓度序列数据为基础，结合小波分析、Mann-Kendall检验、滑动t检验等分析方法，研究PM₁₀浓度随时间变化的周期性、趋势性及突变性特征。结果表明：PM₁₀日均浓度变化具有较典型的季节周期性，主周期为300 d左右，次周期为150 d左右。不同周期分析结果显示，PM₁₀污染春季最高，冬季次高，夏末秋初最低。总体上，PM₁₀浓度以平均每年约4 μg/m³的速率递减。2009年以前PM₁₀浓度呈波动变化，降低趋势不显著，2009年1月为序列的突变点，突变后呈显著下降趋势。     

Extreme Nitrogen Oxide and Ozone Concentrations in Athens Atmosphere in Relation to Meteorological Conditions

In the present study, we investigate the variation of NO _x (NO + NO₂) and O₃ concentrations and the relation between the extreme events (episodes) of NO _x and O₃ concentrations and the relevant meteorological conditions in the urban atmosphere of the Athens basin. Hourly data of NO, NO₂ and O₃ concentrations from 10 representative monitoring sites located in the Athens basin were used, covering the 10-year time period from 1994 to 2003. The results of our analysis show that the concentrations of air pollutants differ significantly from one monitoring site to another, due to the location and proximity of each station to the emission sources. For each site, there are also significant differences in NO _x and O₃ concentrations from day to day, as well as from month to month and/or from season to season. The annual and seasonal variations show higher NO values in winter and lower in summer. On the contrary, NO₂ and O₃ values are higher in summer (photochemical production of O₃) and lower in winter. These differences are attributed, to a large extent, to the prevailing synoptic and meteorological conditions, the most important between them being the wind direction and speed as well as the atmospheric pressure. Our analysis of the identified 179 extreme NO _x air pollution events shows that most of them took place under anticyclonic conditions, associated with calm or weak winds (speed <2.5 ms⁻¹) of mostly southern to southwestern directions, as well as with low air temperatures and intense stable surface atmospheric conditions. There exists a significant decreasing tendency in NO _x air pollution episodic events over the 10-year study period, resulting in very few to none events in the period from 2000 to 2003. As far as it concerns the extreme O₃ concentrations, 34 air pollution events were identified, occurring under high air temperatures, variable weak winds and intense solar irradiation. The trends of O₃ concentrations are stronger in suburban sites than in urban ones.     

气质联用法测固定污染源中三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫

建立了固定污染源排气中三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫的采样和气质联用分析方法,检出限分别为0.06、0.15、0.21、0.71 mg/m3,精密度在3.2%以下,相关系数大于0.999 6,并对浙江省内2家典型企业排放的温室气体进行了监测,实际样品监测结果表明,该方法能够满足废气中4种温室气体的监测要求。