南京市臭氧污染现状及变化特征的研究

利用2016年南京市臭氧(O_3)及前体物监测数据,对南京市O_3污染现状、变化特征及其与前体物的关系进行分析。结果表明,2016年南京市O_3超标56 d,超标率15.3%,O_3日最大8 h滑动平均值的第90百分位数为184μg/m~3,超标0.15倍。O_3超标主要集中在4—9月份,日变化呈现"单峰"型特征,峰值出现在14:00,而上午8:00—10:00时段O_3浓度升幅最显著,小时浓度升幅超过20%。前体物VOCs和NO_2浓度变化与O_3呈反相关,且VOCs和NO_2浓度冬季最高,夏季最低,秋季和春季基本相当。     

贵阳市臭氧浓度变化及与气象因子的关联性

运用2013—2016年贵阳市环境空气自动监测站臭氧(O_3)的监测数据以及气象观测资料,分析该地区近地面O_3浓度的时空变化特征及与气象因子的关联性。结果表明,近年来贵阳市近地面O_3小时浓度均值有逐年升高趋势,增速为1. 1～5. 0μg/(m~3·a)。O_3浓度昼间变化呈明显单峰形分布,08:00左右出现最低值,15:00—16:00达到最大峰值,浓度高值主要分布在12:00—18:00。日照时数每增加1 h,则近地面O_3日最大8 h平均浓度增加8μg/m~3左右,日照时数大于8 h,则近地面O_3日最大8 h平均浓度超过100μg/m~3; O_3小时浓度与温度呈正相关(r=0. 724,α=0. 01),与相对湿度呈负相关(r=-0. 531,α=0. 01)。当日照时数大于8 h、温度超过25℃、相对湿度小于60%时,贵阳市近地面O_3容易出现高浓度值。     

青岛市臭氧污染现状及特征分析

基于2015—2018年青岛市O_3监测数据,分析了近年来青岛市区及各子站的O_3浓度变化趋势,并以O_3浓度最高的2017年4月至9月为例,分析O_3浓度高发季节的时空分布特征。结果表明,2015—2018年,青岛市区O_3-8 h第90百分位浓度范围为146～171μg/m~3,O_3浓度总体呈现升高的趋势,2017年达到最高值,2018年有所回落。2017年4月至9月,青岛市区O_3-8 h日浓度范围在52～270μg/m~3,其中有50 d超出国家二级标准。O_3浓度的日变化曲线呈单峰型,14:00～15:00达到峰值。郊区县市的O_3浓度较市区整体偏高,平度、胶州处于较高水平。     

佛山市近地面臭氧污染特征及相关气象因子分析

利用2014年佛山市8个国控大气自动监测点位的O_3监测数据,分析了佛山市的O_3污染特征,结果表明,2014年O_3日最大8 h平均值的第90百分位数为167μg/m~3,O_3为首要污染物的超标天数为43d,占比46.7%;ρ(O_3)区域变化不大;ρ(O_3)月变化呈现"三峰型",全年高ρ(O_3)集中在6—10月份,其中7月份出现全年最高峰值;ρ(O_3)日变化呈单峰型分布,夜间浓度较低且变化平缓,14:00—16:00左右达到峰值,并存在一定的"周末效应",但并不明显;ρ(O_3)与气温呈显著正相关,与湿度、气压、雨量呈显著负相关,与风向、风速的相关性相对较弱;总体上看,高温、低湿、微风、偏南风、低压、无雨的天气条件下高ρ(O_3)更容易出现。     

郑州市近地面臭氧污染特征及气象因素分析

利用国控站点空气质量在线监测数据,识别郑州市2015年近地面臭氧(O_3)污染状况、特征及与颗粒物和氮氧化物水平关系,并以烟厂站为例分析郑州市O_3污染与气象要素的相关性。结果表明:郑州市O_3日最大8 h平均值具有明显季节变化,呈现出夏季春季秋季冬季的特征,夏季岗李水库站O_3月均质量浓度为155.5μg/m3,其余站点月均质量浓度为110~150μg/m3;夏季O_3每日最大8 h浓度具有显著"周末效应",其他季节较不明显;O_3小时浓度日变化呈单峰型分布,在15:00—16:00达到峰值,早晨07:00达到谷值;前体物NOx小时浓度日变化呈双峰型分布,与O_3具有显著负相关性;气象因素相关性分析结果表明,郑州市O_3污染日多出现于高温、低湿和微风等条件,这些气象因素有利于O_3生成和累积。     

我国大气光化学烟雾污染现状与监测网络构建建议

新《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)实施以来的监测结果表明,我国第一批实施新标准的74个重点城市光化学烟雾污染总体呈加重趋势,2016年O_3日最大8 h平均质量(O_3-8 h)浓度第90百分位数为154μg/m~3,其O_3超标天数比例平均达到8.6%,其中京津冀区域O_3-8 h第90百分位数为172μg/m~3,超过国家二级标准限值,O_3超标天数比例平均达到13.6%,京津冀区域已成为我国光化学烟雾污染最为严重的区域。为有效控制光化学烟雾污染,当前亟需构建我国的光化学烟雾污染监测网络,各地区应因地制宜,科学布设监测点位,拟设点位应涵盖城市主城区的上风向区域、主城区核心区O_3前体物浓度较高的区域、主城区边缘或外围O_3浓度较高区域、主城区下风向区域;监测项目方面应注意同步开展O_3、挥发性有机物(VOCs)和NO_x的监测;监测时段方面应重点关注4—9月我国光化学污染较为严重的时段,确保客观反映污染状况,为有效开展大气光化学烟雾污染防治提供技术支撑。     

广西臭氧时空分布特征及污染天气类型研究

基于2015—2017年广西14个城市环境空气质量日监测数据和相关气象资料,分析了广西O_3时空分布特征,利用主观分型方法归纳了广西O_3污染的典型天气类型。结果表明,广西2015—2017年O_3累积超标天数分别为74,41和89 d,年均值分别为122,120和128μg/m~3,日变化呈现单峰型分布特征,O_3超标占比最高的时段均为4—5月和8—10月; 2017年O_3高值区面积明显增大,呈现连片式的特征;台风外围型(53. 4%)、副高控制型(26. 5%)和冷高压脊变性控制型(16. 7%)是造成广西O_3污染的典型天气类型。广西O_3污染受气象条件影响较大,天气形势变化导致的污染规律较明显。     

气象因素对泉州臭氧的影响

利用泉州城区2017年全年连续观测的O_3和气象要素资料,统计了臭氧浓度的分布特征,分析了气象要素对O_3质量浓度的影响,对比了O_3超标日和非超标日的气象要素特征。结果表明:(1)泉州市O_3质量浓度月变化呈双峰形,春季最高,夏季最低;日变化呈单峰形,最大值出现在13:00—14:00,最小值出现在06:00—07:00,上下游站O_3浓度存在明显传输效应。(2)泉州O_3质量浓度与相对湿度呈负相关,其相关性最高;与风速呈正相关,其相关系数最低,且存在明显区位性差异;与气温的相关性比较复杂,既有正相关,也有负相关。(3)各站点O_3小时质量浓度超标时,均对应2个气象要素区间值。(4)对比污染日非污染日发现,污染日相对湿度较低(50%～60%),非污染日较高(70%～80%);污染日温度略低于非污染日;污染日风向总体为西南偏南,非污染日风向为西南-东南。     

宝鸡高新区黑碳气溶胶浓度特征及其影响因素研究

为研究宝鸡高新区黑碳(BC)气溶胶浓度的变化特征及其影响因素,利用2017年3月1日至2018年2月28日的BC气溶胶浓度、PM_(2.5)质量浓度以及风速风向数据,对该地区BC气溶胶质量浓度特征变化及其影响因子进行分析。结果表明,宝鸡高新区BC和PM_(2.5)质量浓度范围分别为0.35~6.18μg/m~3和8.01~192.20μg/m~3,平均值分别为(1.67±1.22)μg/m~3和(46.96±33.18)μg/m~3。BC气溶胶的背景质量浓度为(0.81±0.76)μg/m~3。BC与PM_(2.5)的相关系数为0.673,呈正相关。观测期间10—12月BC质量浓度较其他月份相对较高,其季节变化由大到小依次为冬季秋季春季夏季,这可能与采暖季用煤及气象条件不同有关。BC气溶胶的日变化有峰谷值,峰值出现在07:00—09:00和20:00—22:00,谷值出现在14:00—16:00。BC和PM_(2.5)质量浓度均随污染等级加重而增加。宝鸡高新区BC污染在西北风向下较为严重,且此时风速较小,BC质量浓度与风速的相关系数分别为-0.438,呈负相关,静风和非静风条件下BC平均质量浓度分别为2.50μg/m~3和1.53μg/m~3,表明静风条件下,污染物容易累积,导致BC质量浓度升高。     

南京市臭氧、VOCs和PANs污染特征及变化趋势

对2013—2016年基于国家环境空气质量监测站以及省建大气多参数站所获取的南京市O_3、NO_2、CO、VOCs、PANs观测结果进行综合评价,结果表明:2016年南京市O_3第90百分位日最大8 h平均质量浓度比2013年上升33.3%,超标天数中O_3引起的超标占比增至32.0%。南京市区大气中非甲烷总烃冬季浓度高于夏季,含氧挥发性有机物则与之相反;在5—9月,含氧挥发性有机物组分在日变化过程中出现峰值的时间先后顺序依次为醚、醛、酮类,且O_3和过氧乙酰硝酸酯(PANs)生成存在有一定的线性关系。VOCs/NOx比值表明南京市处于VOCs控制区,因此对NO_2浓度下降不敏感,植物源挥发性有机物连续3年上升,夏季大气光化学反应活性未显著下降,这些现象是城市O_3浓度维持在较高水平的重要因素。     

常州市臭氧污染传输路径和潜在源区

利用NCEP全球再分析资料和HYSPLIT4模式,计算了2013—2015年常州市臭氧(O_3)超标日的气流后向轨迹。结合聚类分析方法和常州市PM2.5、PM10、SO2、NO2、O_3数据,分析了O_3超标日不同类型气团来源对各污染物浓度的影响,并利用引入权重因子后的潜在污染源贡献函数分析了影响常州市O_3超标的潜在污染源区分布特征。结果表明:常州市O_3超标期间易受到东南和西南方向气流影响,其中从东海和黄海途经浙江东北部、上海、江苏南部等地的东南气流占比达50%以上。自内陆途经黄山-湖州-宜兴到常州的气流对应的O_3平均质量浓度最高,为116μg/m3。自山东经枣庄-宿迁-淮安-泰州-苏州-无锡到常州的气流对应的O_3平均质量浓度最低,为78μg/m3,但该气流对应的SO2和NO2平均值为各聚类中的最高。影响常州市O_3的潜在污染源区主要在常州周边200 km以内的区域,且集中在从南京至上海的长江下游沿线区域和杭州湾区域;其中太湖湖区为重点污染源源区之一。O_3超标日影响常州NO2的潜在污染源区主要集中在江苏南部、浙江东北部和上海3个区域,太湖周边的常州、无锡、苏州和湖州等几个临近城市为潜在的重点污染源区。与影响常州O_3的WPSCF高值区相比,影响NO2的高值区分布范围更大、距离更远。影响常州O_3的潜在污染源区分布,与长江三角洲地区人为源大气污染物的高排放区域较为一致,说明长江三角洲地区的O_3污染与本区域的人为源大气污染物排放有着极为密切的关联。     

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。     

邢台市颗粒污染物变化特征和后向轨迹分析

为深入了解邢台市PM_(10)、PM_(2.5)浓度变化情况和气流后向轨迹,对邢台市2013—2016年环境大气颗粒污染物监测数据进行了分析,同时利用HYSPLIT模型计算出逐日72 h后向气流轨迹。结果表明:邢台市的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度在2013—2016年间呈逐年下降趋势,PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度高值出现在冬季(296μg/m~3和192μg/m~3),最低值出现在夏季(140μg/m~3和80μg/m~3),PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度在日变化上均呈"双峰双谷"型分布;后向轨迹的季节聚类分析表明,春季大气颗粒物污染以粒径2.5～10μm的颗粒污染物为主,夏季、秋季和冬季的大气颗粒物污染以PM_(2.5)为主;逐日聚类分析表明,在路径为西北偏西向的、途经多个沙源地的气流影响下,邢台市的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度处于一个相对高值;来源于偏南向的气流由于化合反应,污染物积聚导致PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度也处于相对高值;在来源于西北向和偏北向的、水汽含量相对较低的气流影响下,邢台市的PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度出现一个明显的下降。     

佛山市臭氧浓度时间变化特征及主要影响因子

对佛山市2011—2014年O_3监测数据进行分析,结果表明,ρ(O_3)日变化呈现明显的单峰特征,2011—2014年O_3日最大8小时滑动均值(O3-8 h)的年评价值没有出现显著的下降趋势,超标值多出现在8—10月。夏季O3-8 h与日平均气温的相关系数较高,O_3污染多发生在气温30℃,相对湿度为50%~70%的气象条件下。相对湿度60%,气温为20~25℃,也可能出现O3污染。10℃时,不同的温度条件下,O_3与PM_(2.5)存在正相关关系。在不同的季节时段,O_3-8 h基本随着ρ(NO_2)/ρ(NO)增大而增大。     

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。     

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。     

台州市区PM2.5和O3污染特征及相互作用关系

基于2016—2020年台州市区大气污染物监测数据及气象观测资料,分析了台州市区PM_2.5和O₃的污染特征及受气象因素影响情况,并探究了不同季节下的PM_2.5浓度和O₃浓度的相关性及相互作用关系。2016—2020年,台州市区PM_2.5年均浓度和超标天数呈显著下降趋势,O₃-8 h年均浓度和超标天数总体呈上升趋势。PM_2.5浓度在冬季最高,且易发生超标;O₃浓度在春、夏、秋季均较高,且均会发生超标。通过相关性分析可知：PM_2.5浓度与气温、相对湿度、风速、降水量呈负相关,与大气压呈正相关;O₃浓度与气温、风速呈正相关,与相对湿度、降水量呈负相关。不同季节下的PM_2.5浓度与O₃浓度均呈正相关,两者存在协同增长。在春、夏、秋季,二次PM_2.5在总PM_2.5中的占比随着O₃     

气象要素及前体物对青岛市臭氧浓度变化的影响

在深入探讨2013—2015年青岛市区O_3污染随时间变化特征的基础上,系统分析了不同气象要素对O_3浓度的影响,并研究了前体物对O_3生成的影响及贡献。结果表明:青岛市区O_3第90百分位日最大8 h滑动平均值和超标率均在2014年达到最高值;O_3浓度在5—10月较高,12月至次年1月浓度最低;O_3日变化呈单峰型变化规律,白天浓度高,夜间浓度低。强太阳辐射、高温、相对湿度60%左右、风速4 m/s左右、偏南风等气象条件下易出现高浓度O_3。O_3的生成主要受前体物VOCs控制,且烯烃对O_3生成的贡献远高于烷烃和芳香烃,控制VOCs尤其是烯烃组分的排放可有效降低青岛市区O_3浓度。     

基于GAM模型的昆明地面臭氧与气象要素拟合分析

基于昆明2018-2021年O_(3)日最大8 h滑动平均值[ρ(O_(3)-8 h)]和气象要素数据,采用广义相加模型(GAM)中的平滑样条函数拟合单要素、交互项的平滑回归函数拟合多要素与ρ(O_(3)-8 h)的影响关系。引入相对危险度概念,用分布滞后非线性模型(DLNM)分析气象要素和ρ(O_(3)-8 h)的滞后效应。构造滞后项和交互项的GAM模型,进行ρ(O_(3)-8 h)拟合预测。结果表明:当地面气压>818 hPa或平均风速<2.0 m/s时,ρ(O_(3)-8 h)出现1~3 d的滞后效应;GAM模型的交互项平滑回归函数优于单要素平滑样条函数的效果;干冷、湿热、低压大风、高压小风天气以及适当的气温和适中的水汽压有利于ρ(O_(3)-8 h)的增加;纳入交互项(包含滞后项)的GAM模型的拟合效果好于其他模型。该模型的判定系数达到0.672,广义交叉验证得分为352,拟合误差为13.7μg/m^(3),准确率达71.1%,特别在拟合因变量峰值和谷值时优势明显。