河源夏季臭氧污染特征及其成因

2015年9月至2016年8月,在广东河源城区内采用在线连续观测,分析该地区近地面臭氧(O_3)及其前体物的变化规律和相关性,重点探讨了夏季O_3污染特征及成因。结果表明,河源市城区O_3总超标天数为10 d,主要集中在7—9月。O_3浓度变化呈现明显的春、冬季低,夏、秋季高的季节变化。O_3浓度日变化呈典型单峰特征,前体物主要呈双峰变化。O_3小时浓度和CO无明显的相关性,与NO2浓度呈现较高的负相关关系;气象及HYSPLIT-4模型计算综合分析结果表明,夏季污染时段河源高空、低空气团大部来自西南方向,夏季O_3污染主要来源于珠三角区域传输和本地源排放。     

“十一五”时期乌鲁木齐市大气污染特征及影响因素分析

为全面了解"十一五"时期(2006—2010年)乌鲁木齐市大气污染状况,评估污染源治理及气象条件对空气质量变化的影响,利用2001年1月—2010年12月主要大气污染物浓度数据和同期地面气象资料,总结"十一五"时期乌鲁木齐市大气污染变化特征,重点分析其变化原因。结果表明:"十一五"时期PM10和SO2年均浓度分别比"十五"下降1.7%和10.3%,采暖季降幅最明显,分别达到2.2%和21.9%;而NO2年均浓度比"十五"升高8.9%,非采暖季增幅最大,为11.7%。2006—2010年PM10、SO2年均浓度整体呈下降趋势,NO2浓度有升高趋势。5年中非采暖季各污染物浓度均达标,采暖季PM10和SO2超标倍数逐年减小,煤烟型污染特征仍然典型。污染源管控(特别是减排工程实施)是"十一五"时期SO2和PM10浓度下降的重要原因,气象条件作用相对有限。NO2浓度升高主要与机动车保有量逐年增加和氮氧化物治理启动滞后有关。     

基于新空气质量标准的全国大气环境承载力评价

随着中国环境问题特别是大气环境问题的凸显,环境承载能力研究成为国内各界关注的热点。采用大气污染物年均质量浓度与新的空气质量标准比较的方法即超标倍数法,对全国330个地级城市进行大气环境承载力评价。评价结果表明,有70%的城市大气环境超载,大气环境承载形势严峻。超载最严重地区为京津冀及周边区域,长三角地区、中部大部分地区。PM2.5为大多数重点城市超载的首要污染物。通过对比大气环境承载指数与污染物排放总量、污染排放强度、人口、第二产业、地形、气象等因素的相关关系发现,不同地区主要影响因素不同,应该采取分区域、季节等差别化手段控制污染物排放,提高环境承载能力。     

基于GOSAT卫星的中国CO2浓度时空特征分析

采用温室气体观测卫星(GOSAT) 傅里叶变换光谱仪(FTS)发布的CO₂柱浓度L₃级别数据集产品,利用TCCON地基站点的CO₂柱浓度数据对卫星遥感数据进行验证,分析中国CO₂柱浓度时空变化特征及其影响因素。研究结果表明,GOSAT卫星的CO₂柱浓度产品精度较高,线性回归的r²为0.99,线性方程斜率为0.98,平均偏差为0.11 mg/L。中国CO₂柱浓度呈现逐年增长的趋势,存在12个月的周期性季节性变化。2010、2020年区域年平均CO₂柱浓度分别约为389.30、412.62 mg/L,增长了23.32 mg/L,年平均增长率大约为0.58%。中国区域大气CO₂柱浓度的月变化存在明显的时空差异,最大值和最小值分别出现在4月和8月,2020年4月和8月的区域平均值分别为415.09、409.13 mg/L。中国区域CO₂柱浓度从东部沿海向西部逐级递减,且呈现明显的季节性变化,夏季高值主要集中在东南部沿海地区,冬季高值主要集中在华北地区。     

京津冀地区臭氧污染特征与来源分析

2013—2014年京津冀地区13个城市O_3日最大8 h平均值第90百分位数平均为155~162μg/m3,京津冀地区已成为全国O_3污染最严重的地区之一,京津冀地区O_3污染程度有所加重。京津冀地区夏季O_3浓度高,冬季浓度低,O_3质量浓度较高的月份集中在5—9月,12月—次年1月浓度最低。在O_3污染较重的夏季,每日6:00~7:00,O_3质量浓度最低,15:00~16:00 O_3浓度最高。在空间分布上郊区点位的O_3质量浓度往往高于主城区点位。京津冀区域夏季O_3小时浓度和NO2浓度呈高度负相关关系,和其他污染物无明显的相关性。O_3质量浓度和气温呈显著的正相关关系,和大气相对湿度呈显著的负相关关系。京津冀区域O_3的主要来源为NOX和VOC等一次污染物在日光照射下发生光化学反应而产生,控制O_3前体物的源排放,尤其是控制好VOC的排放是控制O_3污染的有效途径。     

京津冀区域臭氧污染趋势及时空分布特征

为研究京津冀区域的臭氧(O_3)污染情况及其时空分布特征,对2013—2015年京津冀区域13个城市80个国家环境空气监测点位的监测数据进行了统计分析。结果表明:2013—2015年,京津冀区域O_3污染状况整体呈加重趋势,其中2014年污染状况最为严重。13个城市中O_3污染最严重的城市为北京和衡水,连续3年均超标,且处于上升态势中。区域内不同城市O_3污染趋势并不相同。京津冀区域O_3浓度变化呈明显的季节变化特征,春末和夏季的O_3污染最严重。O_3-8 h(臭氧日最大8 h均值)年均值的高值区主要分布在北京中北部、承德和衡水等,2013—2015年第90百分位O_3-8 h的高值区均集中分布在北京。O_3的浓度峰值时间要晚于NOx2~5 h。O_3在春、夏季呈单峰分布,白天15:00左右出现最大值,在秋、冬季浓度较低,全天波动不大。     

基于卫星遥感的京津冀热环境效应分析

为探究北京城区和京津冀城市群等不同尺度上地表热环境时空格局变化以及与大气污染和污染排放的关系,利用Landsat-58、Terra MODIS和Aura卫星上OMI等多期数据,采用普适性单窗算法反演了不同区域的地表温度强度,并结合京津冀重点行业NOX排放量和区域NO2柱浓度空间分布数据,分析了2001—2016年北京及京津冀地区大气污染、能源消耗和城市热力格局之间的关系。结果表明:北京市热岛分布具有显著的地域性,高地表温度与相对较低地表温度集聚与相间分布并存,建成区城市热岛效应明显; 2001—2016年随着城市的快速发展,城区快速向外蔓延,北京城市的热场强度逐年加强,范围逐年向东、向南扩大;热岛高强度范围与NO2高污染区、NOX高排放区有较好的一致性,热岛强度的分布特征有助于大气污染物"热量"网络的规划,卫星热红外遥感可提供必要的技术支撑。     

全国及重点区域臭氧污染现状

分析2013—2016年中国开展臭氧(O_3)监测的338个城市(港、澳、台不在统计范围)O_3污染现状和时空变化特征,结果表明:中国城市O_3污染日益突出,2015年54个城市O_3超标,75.9%的O_3超标城市位于京津冀及周边、长三角、珠三角区域,O_3区域污染特征显著。74个城市O_3浓度整体呈上升趋势并向高值区集中,京津冀区域O_3污染最为严重。O_3污染季节变化特征明显,O_3污染主要集中于5—10月,京津冀、长三角和珠三角区域O_3最高超标天数分别出现在6、5、10月。建议加强O_3成因分析,建立O_3污染控制策略,有效应对O_3污染,实现科学减排。     

2017—2019年中国337个城市及重点区域臭氧污染状况分析

分析了2017—2019年中国337城市O_3污染特征,结果表明:2017—2019年全国O_3第20～70百分位浓度逐年增幅相对稳定,第80～95百分位浓度逐年上升速率最快,平均每年升高5.5μg/m~3。全国O_3超标以轻度污染为主,主要集中在5—9月,占全年O_3超标天数的85.3%;"2+26"城市、汾渭平原交界、长三角、苏皖鲁豫交界O_3超标天数占全国63.9%,"2+26"城市O_3污染最为严重,平均每城市超标71 d。2017—2019年O_3单因子超标分别损失全国空气质量优良天数比例为4.5个百分点、4.9个百分点和7.4个百分点,2019年9月O_3单因子超标天数比例为18.8个百分点,单月使全年优良天数减少1.2个百分点。天津、河北、山东、北京、河南、山西、江苏的O_3污染相对较重,天津市发生O_3污染的关键温度为26～34℃,风速为2.0～2.5 m/s,相对湿度为40%～80%,降水明显减少和温度偏高是导致2019年O_3浓度升高的重要气象因素。     

江西省臭氧污染特征及其与气象条件的关系

基于2017年1月至2020年6月的江西省国控点臭氧监测数据和同期气象观测数据,研究江西省臭氧污染特征及其与气象条件的关系。结果表明:2017—2019年,江西省臭氧超标时间和质量浓度呈现出逐年增加的趋势; 4—6月和8—10月是江西臭氧污染高发期,其中8—10月臭氧污染最严重;臭氧1 h浓度日变化呈现"单峰"分布特征,早晚浓度低,上午09:00浓度快速上升,15:00达到峰值。除景德镇外,2017—2019年江西省臭氧污染在空间上总体呈现出南高北低的特征,2019年臭氧污染在空间上呈现出总体平均分布的特征。大体上,江西省11个设区城市臭氧超标天数比例的峰值在(30,35]℃日最高气温区间。晴朗天气时的地面低压系统与臭氧污染关联性强,江西省11个设区城市在日均地面气压(990,1 013.25]hPa、日均地面湿度(50%,70%]和日均地面风速(1,2]m/s条件下臭氧容易超标,臭氧超标时地面主导风向主要为北风和东北风。     

Change of air quality and its impact on atmospheric visibility in central-western Pearl River Delta

Ambient air quality data, including atmospheric visibility, of Foshan city, a highly polluted city in the Pearl River Delta (PRD), and data obtained by the On-line Air Pollutant Exhaust Monitoring Network (OAPEMN), recently established by the National Emission Monitoring and Control Network for major industrial enterprises, were analyzed and are reported here for the first time, revealing the change in air pollution patterns and its impact on visibility degradation in the last decade. Reduced visibility of less than 8 km (after elimination of rainy and foggy periods) was found 22% of the time from 1998 to 2008, accompanied by elevated levels of pollutants, especially SO₂ and PM₁₀, in comparison with that of other developed cities. However, PM₁₀ showed a steady decreasing trend (0.004 mg m^???3 year^???1) during 2001?C2008, in contrast to the noticeable increase in ambient NO₂ concentrations from ~0.020 mg m^???3 before 2005 to above 0.050 mg m^???3 afterward. Multiple regression analysis revealed that the percentage of reduced visibility strongly correlated with PM₁₀ concentration, suggesting that visibility degradation was directly proportional to the loading of particles. Moreover, the fairly significant correlation between reduced visibility and NO₂ concentration also implied that the impact of primary emissions of NO₂ and enhanced secondary pollutants, formed via photochemical processes in the atmosphere, could not be ignored. The decreased PM₁₀ levels were obviously the predominant factor for the improvement in visibility (5.0% per 0.01 mg m^???3) and were likely due to the implementation of stricter air pollution control measures for industrial exhaust, which also resulted in reduced SO₂ pollution levels in the recent 2 years. In particular, the OAPEMN records showed an overall enhanced SO₂ removal by 64% in major industrial sectors. The continuous increase in road traffic and lack of efficient NO _x control strategies in the PRD region, however, caused an increase in ambient NO₂ concentrations.     

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。     

基于卫星遥感的中国东部地区NO2减排成效验证

基于Aura卫星臭氧监测仪（OMI）数据，分析了2011—2018年中国东部地区对流层NO₂柱浓度的时空分布规律，以广泛而客观地验证NO₂减排成效。结果表明：进入"十二五"以来，中国东部地区对流层NO₂柱浓度快速下降，高值区域范围快速收缩甚至消失；华北平原、长江中下游平原污染相对严重，同时这些地区污染程度正在得到较快速的缓解；京津冀、长三角、珠三角是中国东部地区对流层NO₂柱浓度相对最高、下降速度最快的典型区域；中国东部地区NO₂减排取得的成效与产业转型升级、能源结构调整及严控移动源排放等政策措施密不可分。     

湿法脱硫烟气中多形态颗粒物的测量方法及组分特征

为全面测量固定源湿法脱硫烟气中多形态颗粒物的排放浓度及其离子组成特征,提出了一种基于一级冷凝、二级过滤和一级冲击吸收的多形态烟气颗粒物的同步测量方法,外场实测了3种湿法脱硫和除尘工艺的排放水平。现场测试表明：简易湿法除尘脱硫（NaOH法）一体化装置烟气中可过滤颗粒物（FPM）浓度为（36±11）mg/m³,可逃逸颗粒物（EPM）浓度为（33±7）mg/m³;氧化镁法+布袋除尘工艺烟气中FPM浓度为（14±5）mg/m³,EPM浓度为（13±6）mg/m³;石灰石-石膏脱硫+电袋除尘工艺烟气中FPM浓度低,小于3 mg/m³,EPM浓度为（6±1）mg/m³;烟气中EPM是传统滤膜法检测FPM浓度的0.7~5.7倍,EPM的主要存在形态为冷凝液中的可溶解颗粒物（DPM）,颗粒物的组分与脱硫方法密切相关,各形态颗粒物的主要组分是SO₄^2-、SO₃^2-、NO₃^-、NO₂^-、NH₄⁺、Cl^-、Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等离子。     

珠三角典型城市COVID-19疫情封闭期间臭氧污染的放大效应研究

珠三角地区臭氧(O₃)已经逐步取代颗粒物成为主要大气污染物。对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情封闭期间珠三角城市背景污染效应(特别是对O₃的放大效应)进行了量化研究,发现PM_2.5和NO₂质量浓度均为工作日高于节假日,非疫情期高于疫情期。O₃质量浓度节假日高于工作日,其中疫情期节假日浓度最高。减排会增加低温高湿背景下O₃质量浓度,但会降低其极大值,并导致 O₃随温度和相对湿度的变化梯度减弱。疫情封闭期间异地输送对于局地O₃质量浓度的变化贡献突出。叠加疫情封闭影响的春节假期O₃质量浓度比节前工作日增加20.4%~41.7%,与一般年份特征相反,而NO₂降低65.3%~75.6%,降低程度强于一般年份。疫情封闭期春节期间O₃质量浓度比一般年份上升14.0%~25.9%,而NO₂质量浓度降低37.0%~54.5%。低湿晴好的天气为光化学反应提供有利条件,并且疫情封闭扩大了假期人为源减排规模,导致NO_x质量浓度进一步下降,使其对O₃的滴定效应减弱,同时静稳天气有利于O₃浓度的累积,导致局地O₃污染被逐步放大。     

Study of urban atmospheric pollution in Navarre (Northern Spain)

An ambient air quality study was undertaken in two cities (Pamplona and Alsasua) of the Province of Navarre in northern Spain from July 2001 to June 2004. The data were obtained from two urban monitoring sites. At both monitoring sites, ambient levels of ozone, NO_x, and SO₂ were measured. Simultaneously with levels of PM₁₀ measured at Alsasua (using a laser particle counter), PM₁₀ levels were also determined at Pamplona (using a beta attenuation monitor). Mean annual PM₁₀ concentrations in Pamplona and Alsasua reached 30 and 28 μg m⁻³, respectively. These concentrations are typical for urban background sites in Northern Spain. By using meteorological information and back trajectories, it was found that the number of exceedances of the daily PM₁₀ limit as well as the PM₁₀ temporal variation was highly influenced by air masses from North Africa. Although North African transport was observed on only 9% of the days, it contributed the highest observed PM₁₀ levels. Transport from the Atlantic Ocean was observed on 68% of the days; transport from Europe on 13%; low transport and local influences on 7%; and transport from the Mediterranean region on 3% of the days. The mean O₃ concentrations were 45 and 55 μg m⁻³ in Pamplona and Alsasua, respectively, which were above the values reported for the main Spanish cities. The mean NO and NO₂ levels were very similar in both sites (12 and 26 μg m⁻³, respectively). Mean SO₂ levels were 8 μg m⁻³ in Pamplona and 5 μg m⁻³ in Alsasua. Hourly levels of PM₁₀, NO and NO₂ showed similar variations with the typically two coincident maximums during traffic rush hours demonstrating a major anthropogenic origin of PM₁₀, in spite of the sporadic dust outbreaks.     

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).     

Assessment of environmental impact on air quality by cement industry and mitigating measures: a case study

In this study, environmental impact on air quality was evaluated for a typical Cement Industry in Nigeria. The air pollutants in the atmosphere around the cement plant and neighbouring settlements were determined using appropriate sampling techniques. Atmospheric dust and CO₂ were prevalent pollutants during the sampling period; their concentrations were recorded to be in the range of 249–3,745 mg/m³ and 2,440–2,600 mg/m³, respectively. Besides atmospheric dust and CO₂, the air pollutants such as NO _x , SO _x and CO were in trace concentrations, below the safe limits approved by FEPA that are 0.0062–0.093 mg/m³ NO _x , 0.026 mg/m³ SO _x and 114.3 mg/m³ CO, respectively. Some cost-effective mitigating measures were recommended that include the utilisation of readily available and low-cost pozzolans material to produce blended cement, not only could energy efficiency be improved, but carbon dioxide emission could also be minimised during clinker production; and the installation of an advance high-pressure grinding rolls (clinker–roller-press process) to maximise energy efficiency to above what is obtainable from the traditional ball mills and to minimise CO₂ emission from the power plant.     

大同市大气颗粒物浓度与水溶性离子季度分布特征

为研究大同市大气颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2、7、9、12月,分别对大同市及其对照点庞泉沟国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,通过超声萃取-IC法测定了样品中的9种水溶性离子,结果表明,大同市大气颗粒物污染1、4季度重于2、3季度,PM2.5季度均值全年均未超标,PM10仅第1季度超标1.4倍,污染状况总体良好,PM2.5与PM10相关系数R为0.75,说明大同市颗粒物污染有较为相近的来源,且不同季节均以粗颗粒物为主;大同市PM2.5中水溶性离子浓度分布为SO2-4、NO-3、NH+4Cl-、Ca2+K+、Na+F-、Mg2+,PM10中Ca2+浓度仅次于SO2-4、NO-3,控制扬尘将有效降低PM10的浓度;PM2.5及PM10中的9种水溶性离子在不同季度的浓度与颗粒物浓度分布规律类似,1、4季度较高,2、3季度较低;由阴阳离子平衡计算结果可知,相关性方程的斜率K为1.045,表明大同市大气颗粒物中阳离子相对亏损,大气细粒子组分偏酸性。NO-3与SO2-4浓度比值均小于1,大同市以硫酸型污染为主,大气中的SO2-4主要来源于人类活动排放。     

株洲夏季大气中气态总汞浓度特征

为研究株洲市夏季优良天气下大气中气态总汞(TGM)的浓度特征,于2013年8月利用大气汞分析仪(2537X,加拿大)进行了20 d的连续在线观测。结果显示,实验期间株洲市大气TGM的平均浓度为(4.20±3.37)ng/m3,中值浓度为3.40 ng/m3,高于背景地区和沿海城市,略低于国内其他重点城市。晴天、阴雨天TGM浓度分别为3.59、7.96 ng/m3。晴天TGM浓度具有一定日变化规律,最高值出现在早上7:00~9:00,之后逐渐降低,17:00出现最低值;TGM白天和夜间浓度分别为3.57、3.62 ng/m3,昼夜变化不大。晴天TGM与一次污染物SO2、CO、NO2具有显著的正相关性,与O3呈显著负相关性。株洲市夏季主导风向为东南风,该方向没有明显污染源,西北方向风向频率较低,但TGM浓度明显升高,其主要来源可能是位于西北方向的清水塘工业区。