2013-2017年京津冀区域PM2.5浓度变化特征

利用2013-2017年京津冀区域13个城市PM_2.5监测数据，综合探讨了该区域PM_2.5浓度的时空变化特征。结果表明：京津冀区域PM_2.5污染整体较重，但治理成效显著，2013-2017年区域PM_2.5年均质量浓度分别为106、93、77、71、64 μg/m³，完成《大气污染防治行动计划》PM_2.5浓度下降25%左右的目标；13个城市PM_2.5浓度各百分位数总体呈现下降趋势，且随百分位数增大而下降速率加大，PM_2.5年均质量浓度平均每年下降10.6 μg/m³，污染严重的太行山沿线城市邢台、石家庄、邯郸3个城市平均每年分别下降20.3、16.1、13.9 μg/m³；京津冀区域PM_2.5重度污染天数比例分别为19.9%、16.6%、9.5%、9.0%、7.0%，呈下降趋势。2013-2017年京津冀区域PM_2.5平均质量浓度与非重度污染天相比升高19 μg/m³，PM_2.5重度污染天平均质量浓度较非重度污染天时高244.4%。     

山东省PM2.5污染现状及预报效果对比分析

对2019—2022年山东省16个市的细颗粒物（PM_2.5 ）污染特征进行了分析,并对2021和2022年的4个数值模式［社区多尺度空气质量模拟系统（CMAQ）、扩展综合空气质量模型（CAMx）、区域气象-大气化学在线耦合模式（WRF-Chem）、嵌套网格空气质量预报系统（NAQPMS）］及集合预报模式预测的效果进行评估。结果表明：2019—2022年山东省PM_2.5 年均质量浓度逐年降低,污染程度逐步减轻,但在1—3,11—12月,PM_2.5 质量浓度超标现象较为普遍。2021年底更换污染源清单后,2022年5个模式的24 h级别准确率和相关系数（r）同比升高,均方根误差（RMSE）同比降低,模式预报准确率有所提升,但由于参数调整略大,CMAQ、CAMx、WRF Chem、集合预报模式易漏报或偏轻预报PM_2.5 的中度污染和重度污染天气。由于NAQPMS模式在更换污染源排放清单时,同时改进了非均相化学反应机制,因此对PM_2.5 不同污染类别尤其是中度污染、重度污染的预报准确率明显提升。     

污染天气条件下人工降雨对成渝西南区域环境空气质量的影响评估

基于成渝地区大气污染防控形势的严峻性,选取该区域西南部的乐山市作为研究对象,对2016—2020年人工降雨对该城市环境空气质量的影响进行研究。评估发现:冬季改善效果最好,平均每毫米降雨量可降低环境空气质量指数(AQI)约10,对应的SO₂、NO₂、CO、O₃、PM₁₀、PM_2.5浓度分别降低1.8 μg/m³、3.8 μg/m³、0.1 mg/m³、8.1 μg/m³、6.9 μg/m³、8.9 μg/m³;其次是春季,每毫米降雨量可降低AQI约8,对应的6项污染物浓度分别降低1.0 μg/m³、3.3 μg/m³、0.1 mg/m³、8.1 μg/m³、6.1 μg/m³、8.4 μg/m³;再次是夏季,每毫米降雨量可降低AQI约3,对应的6项污染物浓度分别降低0.6 μg/m³、1.6 μg/m³、0.03 mg/m³、6.9 μg/m³、1.2 μg/m³、2.0 μg/m³;秋季每毫米降雨量可降低AQI约1,对应的6项污染物浓度分别降低0.4 μg/m³、0.6 μg/m³、0.01 mg/m³、3.5 μg/m³、0.1 μg/m³、0.1 μg/m³。计算不同季节降雨总量与污染物削减量之间的Pearson相关系数,结果表明,春季人工降雨总量与O₃浓度削减总量呈显著正相关,夏、秋两季人工降雨总量与PM_2.5浓度削减总量呈显著正相关。     

交通限行对大气颗粒物及PM2.5中二NFDA1英的影响

为了研究北京大气颗粒物和二NFDA1英(PCDD/Fs)的污染状况以及评估交通限行对大气颗粒物和PCDD/Fs的影响。利用同位素稀释高分辨率气相色谱/高分辨率质谱(HRGC/HRMS)联用法和USEPA 1613B 标准方法,以中国地质大学(北京)东门为采样点,采集大气PM_2.5、PM₁₀、TSP样品,对北京市交通限行期间以及交通限行前后等不同交通状况下颗粒物浓度及大气PM_2.5中17种2,3,7,8-PCDD/Fs污染特征进行了监测。结果表明,PM_2.5、PM₁₀、TSP的日均质量浓度在交通限行前分别为126、202、304 μg/m³,限行期间分别为39、78、93 μg/m³,限行结束后分别为79、126 μg/m³。PM_2.5中17种PCDD/Fs的质量浓度(毒性浓度)3个时段分别为1 804 fg/m³(70 fg I-TEQ/m³)、252 fg/m³ (9 fg I-TEQ/m³)和1 196 fg/m³ (48 fg I-TEQ/m³)。北京市交通限行期间颗粒物浓度和二 NFDA1 英浓度显著低于交通限行前后,交通源减排措施的实施是大气颗粒物和二 NFDA1英污染水平降低的主要原因,从减排效果看,交通源减排措施对大气细颗粒物(PM_2.5)的控制效果明显好于大气粗颗粒物。     

北京市PM2.5质量浓度特征及组分化学质量闭合研究

2013年7—9月分2次在北京市朝阳区的4个采样点(来广营、垡头、奥体和建外)进行PM_2.5手工采样,共获得164个有效滤膜样品。以石英滤膜为例,这4个采样点的均值分别为85、94、81、86 μg/m³。数据显示PM_2.5质量浓度呈"南高北低"的特点。化学质量闭合研究表明:碳质组分(OM+EC)和二次无机离子是PM_2.5的主要组成;碳质组分对夏季PM_2.5的质量浓度贡献比较稳定,2次采样对PM_2.5的贡献均在1/3左右,与采样时间和地点无关;二次无机离子的贡献则与采样时间有关,对PM_2.5的贡献在第一和第二次采样时间分别约为30%和20%。4个采样点中,最南端的垡头PM_2.5质量浓度最高,有机颗粒物、SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺的质量浓度平均值最高,分别为26、18.2、10.5、5.9 μg/m³。     

2021年春节期间陕西省烟花爆竹燃放对PM2.5的影响

通过对比2021年春节烟花爆竹集中燃放时段和前期非集中燃放时段的PM_2.5浓度及特征组分浓度,分析了烟花爆竹集中燃放对陕西省PM_2.5的影响情况。分析结果显示,2021年春节烟花爆竹集中燃放时段,关中和陕南地区PM_2.5浓度增幅大且高值持续时间长,陕北地区PM_2.5浓度增幅小且高值持续时间短。陕北和陕南地区PM_2.5小时浓度峰值出现在2月12日(初一)00:00前后,关中地区略晚。西安市PM_2.5特征组分中,K⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Si²⁺、Ba²⁺的浓度分别为6.61、7.20、12.83、23.96、1.36、2.91、0.23、0.27、0.86 μg/m³,明显高于非集中燃放时段。烟花爆竹燃放对陕南地区PM_2.5的贡献率和贡献量均高于关中和陕北地区;对郊县PM_2.5的贡献率高于城区,且对郊县的贡献率正值的出现时间早于城区。除榆林市外,陕西省其他城市的城区均受到了相关郊县烟花爆竹燃放的影响。     

南京大气细颗粒物中水溶性组分的污染特征

为了解南京城区大气细颗粒物中水溶性组分的污染特征,在国控点草场门进行了连续一年的PM_2.5采样与分析。6种离子日均浓度为5.29~67.6 μg/m³,其中SO₄^2-、NH₄⁺、NO₃^-是PM_2.5的主要组成成分,6 种离子约占PM_2.5总质量的31%,SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺相关性较好,NH₄⁺是PM_2.5中硫酸盐和硝酸盐中居于主导地位的离子。     

四川盆地冬季典型污染过程分析及应急减排效果评估

为探讨成都冬季污染过程成因,评估应急减排效果,以2019年12月成都发生的一次长时间污染过程为例,分析污染成因和典型污染物变化特征等,并对四川省启动预警的管控效果进行评估。结果表明:污染期间四川省PM_2.5平均质量浓度为77.9 μg/m³,高出冬季常态浓度1倍左右,成都峰值浓度高达176.0 μg/m³;盆地独特的地形和静稳小风的气象条件,加之高压脊控制影响,污染前期出现连续晴好天气,夜间逆温增强,污染物累积迅速,湿度增大导致污染物二次转化增强,是该次污染过程的重要外因;PM_2.5中硝酸根离子贡献最大(26.7%),NO_x及其二次转化的硝酸根离子是造成该次污染的主要原因;启动黄色预警后,NO₂及其转化后的硝酸根离子浓度以及PM_2.5浓度仍呈上升趋势,各类源贡献显著;升级橙色预警后,NO₂峰值浓度明显下降,硝酸根离子占PM_2.5的比例下降3.7个百分点,PM_2.5浓度上升趋势得到明显遏制;该次区域协同减排效果明显,区域PM_2.5日平均质量浓度下降9.1%~13.1%,区域性污染推迟1d出现,预警城市的重度污染、中度污染、轻度污染天数分别减少13、13、7 d;PM_2.5浓度下降主要来自于工业源、扬尘源和移动源的减排贡献,平均减排贡献比例分别为60.0%、31.3%和8.7%。     

基于激光雷达和超级站监测的一次沙尘过程分析

利用南京市气溶胶激光雷达网和草场门超级站监测数据,对2022年3月2—3日南京地区一次沙尘污染过程的垂直特征和地面PM_2.5组分变化进行了分析。结果表明,草场门、八卦洲和土桥3处点位的气溶胶激光雷达均观测到消光系数和退偏振比在凌晨至清晨时段有垂直分层现象,说明高空输入的沙尘气团位于城市污染气团上空,而此时地面PM_2.5组分以二次无机盐(硝酸盐、硫酸盐和铵盐)为主。中午前后,各高度的退偏振比及消光系数发生突变,主要是由高空输入沙尘和城市污染气团的垂直混合引起的。随着日间大气垂直交换的加大,PM_2.5中地壳物质的浓度均值和占比显著上升,其中浓度从3 μg/m³升高至5 μg/m³,占比从3%上升至10%。     

2016—2019年汾渭平原城市空气质量状况分析

基于2016—2019年全国城市环境空气质量国控监测点位自动监测数据，分析了汾渭平原城市空气质量状况。结果表明：2019年，汾渭平原优良天数比例为61.7%，略高于"2+26"城市，明显低于全国及其他区域，空气污染较重。2016—2019年，汾渭平原超标天数中PM_2.5、PM₁₀、O₃作为首要污染物的占比较高，PM_2.5、PM₁₀仍是影响汾渭平原空气质量的最主要污染物，O₃和NO₂的影响逐年升高。汾渭平原PM_2.5浓度呈夏季低、秋冬季高的特点，2019年与2016—2018年PM_2.5均值比较，1、2、4月分别偏高7.5%、36.7%、6.8%，其他月份均偏低，表明1、2、4月空气质量总体恶化，其他月份有所改善。汾渭平原O₃浓度呈夏季高、秋冬季低的特点，O₃浓度总体呈升高趋势，年平均升高10.3 μg/m³，临汾市年平均升幅最显著（26.7 μg/m³），不同百分位O₃浓度均呈升高趋势，且高百分位浓度升幅明显高于低百分位浓度，年平均升幅最高出现在第90百分位浓度。2016—2019年，O₃单项污染物超标导致优良天数比例损失分别为5.4个百分点、13.0个百分点、11.1个百分点和14.4个百分点，总体呈上升趋势，表明O₃超标对空气质量影响越来越显著。煤炭消耗量、生铁产量、粗钢产量的大幅升高对空气质量有一定影响，建议加大对相关企业污染物的排放量检查，确保超低排放或采取可行的清洁能源替代。温度与O₃浓度呈正相关，2017—2019年，温度大于25 ℃的天数中94.2%出现在6—8月，O₃-8h超标天数占全部超标天数的81.4%，因此应加强温度较高月份的O₃管控。     

江苏省级区域空气质量数值预报模式效果评估

采用中国科学院大气物理研究所开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS),搭建江苏省级区域空气质量数值预报模式系统,并测试了该系统对2013年夏季江苏省PM2.5质量浓度未来24 h预报以及7 d潜势预测的效果。结果表明,该系统成功应用于江苏省的空气质量预报;所有地市的24 h预报效果均在合理范围内(平均分数偏差小于±60%且平均分数误差小于75%);7 d潜势预测效果比24 h预报效果略差,整体能准确把握PM2.5质量浓度的变化趋势。     

上海市秋季典型PM2.5污染过程数值预报分析

基于2012年10月上海出现的一次典型PM2.5污染案例,验证评估上海市空气质量数值预报系统Model-3/CMAQ预报性能,采用过程分析技术,定量评估不同大气物理化学过程对上海代表性点位PM2.5浓度变化的作用规律。结果表明:Model-3/CMAQ模式系统能较好地反映PM2.5的浓度变化趋势与特点。对于上海市区点位(徐汇上师大)和东南部点位(奉贤海湾和浦东惠南),PM2.5浓度上升主要受本地源排放影响,其贡献比例超过40%,其次是区域大气传输作用的影响。对于西北部点位(崇明监测站和青浦淀山湖),区域大气传输是PM2.5浓度上升的主要原因,贡献比例超过70%,其次是源排放。各点位PM2.5浓度的主要去除途径均为大气传输,贡献比例均超过70%,其次是干沉降。气溶胶过程对PM2.5主要起二次颗粒物生成的作用,特别是市区及东南部点位,贡献比例较西北部点位更高。     

预报方法导向的系统化空气质量预报业务作业平台设计

中国正在开展环境空气质量预报能力建设,其中最关键的业务支撑是预报业务平台。以往的业务作业平台设计多是从软件编程的便利性出发,按照预报要素进行分类,很少按照预报方法或预报流程设计。研究讨论了预报作业平台的设计方法,遵循预报方法流程和人体工程学设计2个原则。其中,遵循预报方法流程能够使业务作业工作获得最大的便利;参考人体工程学,利于操作与完成的高效性和简洁度。目前,中国的环境空气质量预报平台还处于初期发展阶段,有待不断地探索和完善,因此,研究讨论一个有效的业务作业平台设计框架,将有利于促进全国空气质量预报业务平台能力建设的开展和业务体系的发展。     

精细化预报在首届中国国际进口博览会空气质量保障工作中的应用

重大活动保障预报不同于业务预报,其核心是服务管控,并注重提前预报的时效性和精细化。该文总结了首届中国国际进口博览会空气质量保障预报工作的实践经验:在历次保障预报联合会商组织架构的基础上,完善联合会商机制,强调预报保障主体单位与支持单位的预报工作内容和职责的区分,通过数值模式的优化改进、针对性开展关键气象因素专题等多种技术手段不断提升预报精准度,并创新应用历史相似污染案例库挖掘和匹配分析,注重预报效果评估以及时总结预报经验,不断提升预报的准确性,为管理决策提供强有力的技术支撑。     

Overview and Forecast on Forestry Productions Worldwide

Our world is largely dependent upon the forestry productions. Through the exploitation of forest reserves, we manufacture various industrial products, furniture, and obtain fuel and energy. Forestry productions should be conducted without large-scale deforestation and environmental degradation. In present study we perform a review and forecast analysis on forestry productions worldwide, with the objectives of providing an insight into the trend for several types of forestry productions in the future, and providing referential data for sustainable forestry productions and environmental management. Polynomial functions are used to fit trajectories of forestry productions since 1961 and forecasts during the coming 20 years are given in detail. If the past pattern continues, world fibreboard production would dramatically grow and reach 224,300,000 ± 44,400,000 m³ by the year 2020, an increase up to 240.7 to 408.9% as compared to the present level. Roundwood production of the world would change by −55.5 to 70.4% and reach 3,526,600,000 ± 2,066,800,000 m³ by 2020. In 2020 world production of sawlogs and veneer logs would change by −100 to 164.6% and reach 1,212,900,000 ± 1,242,600,000 m³. Global wood fuel production would change by −68.9 to 1.4% and reach 1,130,900,000 ± 600,800,000 m³ by 2020. Forestry productions in developed countries would largely surpass productions in developing countries in the near future. World forestry production grew since 1961 excluding wood fuel. Roundwood and wood fuel account for the critical proportions in the forestry productions. Wood fuel production has being declined and rapid growing of roundwood production has slowed in recent years. Widespread use of regenerative wood substitutes and worldwide afforestation against deforestation will be among the most effective ways to reduce deforestation and environment degradation associated with forestry productions.     

浅析公路噪声预测模式的选择

针对我国现行通用的2个公路噪声预测模式,通过多年的公路环境影响评价经验及实际监测数据,分析和总结出在公路环境影响评价过程中,如何根据公路工程环境的实际情况,选择更符合实际的公路噪声预测模式。     

A Long-Term Forecast Analysis On Worldwide Land Uses

Abstact More and more lands worldwide are being cultivated for food production while forests are disappearing at an unprecedented rate. This paper aims to make a long-term forecast on land uses worldwide and provide the publics, researchers, and government officials with a clear profile for land uses in the future. Data of land uses since 1961 were used to fit historical trajectories and make the forecast. The results show that trajectories of land areas can be well fitted with univariate linear regressions. The forecasts of land uses during the coming 25 years were given in detail.Areas of agricultural land, arable land, and permanent pasture land worldwide would increase by 6.6%, 7.2%, and 6.3% respectively in the year 2030 as compared to the current areas. Permanent crops land area all over the world is forecasted to increase 0.64% by 2030. By the year 2030 the areas of forests and woodland, nonarable and nonpermanent land worldwide would decrease by 2.4% and 0.9% against the current areas. All other land area in the world would dramatically decline by 6.4% by the year 2030.Overall the land area related to agriculture would tend to decrease in developed countries, industrialized countries, Europe, and North and Central America. The agriculture related land area would considerably increase in developing countries, least developed countries, low-income countries, Asia, Africa, South America, etc.Developing countries hold larger total land area than developed countries. Dramatic and continuous growth in agricultural land area of developing countries would largely contribute to the expected growth of world agricultural land area in the coming years. Population explosion, food shortage and poverty in the world, especially in developing countries, together caused the excessive cultivation of land for agricultural uses in the past years. Increasing agricultural land area exacerbates the climate changes and degradation of environment. How to limit the growth of human population is a key problem for reducing agricultural land expansion. Development and use of high-yielding and high-quality crop and animal varieties, diversification of human food sources, and technical and financial assistance to developing countries from developed countries, should also be implemented and strengthened in the future in order to slow down or even reverse the increase trend of agricultural land area. Sustainable agriculture is the effective way to stabilize the agricultural land area without food shortage. Through various techniques and measures, sustainable agriculture may meet the food production goals with minimum environmental risk. Public awareness and interest in sustainable agriculture will help realize and ease the increasing stress from agricultural land expansion.     

高速公路交通噪声经验预测模式探讨

通过对浙江省内各高速公路交通噪声实测数据的分析,总结和探讨较为简便的高速公路交通噪声经验预测模式,主要讨论车流量、受声点离公路距离和噪声等效声级的相关性,为高速公路交通噪声环境影响预测与评价提供参考。     

化工区环境突发事件的数学预测及应对措施

通过对某市化工区环境污染物概况的调查,建立了污染风险模型,并且根据模型获得的结果确定了区域内的主要污染物。在此基础上提出了化工区环境突发事件的应对措施,为今后的应急监测提供的理论保证。     

Use of Neural Net Models to Forecast Atmospheric Pollution

The forecast of the CO and NO₂ concentration levels has been obtained by the 3-layer Perceptron Neural Network with Error Backpropagation learning rule.This study shows the 3-layer Perceptron performances in relationship with the choice of the activation functions parameters (depending on the statistical values of the input/output variables).A first simulation set using data at 1 hour before has been utilized to forecast CO levels. A second simulation set with data at 12–24 hours before has been used to forecast NO₂ levels.The Neural Net's performance appears to be very good both for the parameters activation function optimisation and the variables choice.