广州冬季霾天气大气PM2.5污染特征分析

收集了2005年12月至2006年2月的PM2.5浓度观测数据及同步气象数据,分析了冬季PM2.5质量浓度日变化趋势以及霾日期间PM2.5质量浓度日变化和小时变化趋势.结果发现,观测期间PM2.5日均值浓度为69μg/m3,霾日期间PM2.5日均值浓度为72μg/m3.冬季霾天气的发生频率为45%,霾天气过程最短持续2天,最长持续9天.较高的PM2.5浓度和较高的相对湿度及较小的风速是导致霾天气形成的主要原因.霾日期间PM2.5小时浓度变化趋势与人类活动周期和气象条件密切相关.     

西宁市城区冬季PM2.5和PM10中有机碳、元素碳污染特征

2014年11月—2015年1月对西宁市冬季开展PM_(2.5)和PM_(10)的连续监测。利用DRI 2001A型热光碳分析仪(美国)对有机碳和元素碳进行分析,结果表明:西宁市冬季PM_(2.5)和PM_(10)中碳气溶胶所占比例分别为33.13%±6.83%、24.21%±6.27%,说明碳气溶胶主要集中在PM_(2.5)中;OC/EC值均大于2,说明西宁市大气中存在二次污染;SOC占PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度比例分别为46.50%和57.40%,PM_(2.5)中SOC浓度占PM_(10)中SOC浓度的61.88%,说明SOC主要存在于PM_(2.5)中,且SOC形成的二次污染和直接排放的一次污染都是西宁市碳气溶胶的主要来源;与其他城市比较发现,西宁市冬季PM_(2.5)中的碳气溶胶含量普遍高于其他城市,PM_(10)中OC质量浓度相对其他城市较高,EC质量浓度偏低;OC和EC的相关性不显著,说明来源不统一;进一步对OC和EC各组分质量浓度进行分析知,西宁市冬季碳气溶胶主要来源于机动车汽油排放、燃煤和生物质燃烧。     

杭州市区霾和非霾天气下污染状况分析

利用2006—2015年杭州环境空气质量及霾等观测数据,分析近几年杭州的霾日数变化,比较霾与非霾两种情况下污染物浓度和气溶胶消光特性的差异。结果表明:杭州霾出现频繁,近10年来年均霾日数在160 d左右,频率高达40%以上。每月PM2.5超标天数与霾日数有较好吻合。随主要污染物浓度升高,能见度呈下降趋势。绝大多数月份均存在霾天气下污染物浓度高于非霾,霾天气下PM2.5的早晚高峰日变化特征更加明显。能见度的日变化呈现双谷特征。     

天津市区PM2.5中碳组分污染特征及来源分析

为研究天津市细颗粒中碳组分特征,于2006年8-12月连续采集PM25样品,分析其来源及浓度特征.结果表明,天津市区PM25、有机碳(OC)及元素碳(EC)浓度分别为165.90、23.90、5.50 μg/m3,3项浓度均为冬季最高.OC、EC、总碳在PM2.5中所占比例分别为14.31％、3.66％和18.14％,秋季在PM 2 5中所占比例最高,夏季最低.OC/EC平均值为4.21,按照秋、夏、冬呈递增的季节变化趋势.冬季二次有机碳污染较重,二次有机碳浓度(13.98 μg/m3)占OC比例为34.5％.因子分析表明,非采暖期汽油车对碳气溶胶作用显著,采暖期生物质燃烧、燃煤及汽油车排放贡献.     

石家庄市大气颗粒物中有机碳和元素碳的季节变化特征

为了解石家庄市大气颗粒物中有机碳和元素碳的季节变化特征,对春、夏、秋、冬四季采集的PM_(10)、PM_(2.5)样品中的有机碳(OC)和元素碳(EC)进行了分析。结果表明,石家庄市PM_(10)、PM_(2.5)污染严重;PM_(10)、PM_(2.5)中ρ(OC)和ρ(EC)季节变化特征均为夏季春季秋季冬季。冬季PM_(10)中ρ(OC)和ρ(EC)分别为42.85和8.88μg/m~3;PM_(2.5)中ρ(OC)和ρ(EC)分别为41.2和8.59μg/m~3。PM_(2.5)中EC占比最高为3.9%,EC更容易在PM_(2.5)中富集;在四个季节中,冬季PM_(10)、PM_(2.5)中ρ(OC)/ρ(EC)为最高,分别为4.83和4.80,冬季取暖用燃煤加重了OC、EC的污染。冬季PM_(10)中二次有机碳ρ(SOC)为20.92μg/m~3,PM_(2.5)中ρ(SOC)为23.50μg/m~3。     

2014-2018年南京PM2.5中碳组分污染特征分析

利用在线高分辨率仪器对2014-2018年南京市PM2.5中有机碳(OC)、元素碳(EC)进行了连续监测,结果表明:离线分析法与在线分析法对OC、EC的测定结果具有很好的线性相关性,离线分析的EC、OC浓度高于在线自动监测值;2014-2018年南京OC与EC的平均质量浓度分别为(6. 38±3. 91)μg/m^3和(3. 12±1. 76)μg/m^3,整体呈下降趋势,冬季OC与EC均较高,夏季两者质量浓度较低。OC和EC均呈现夜间高、白天低的日变化规律,OC与EC第一个峰值均出现在08:00左右,OC第二个峰值出现在20:00前后;夏季OC与EC相关性最低,冬季最高,NO2、CO与OC、EC的相关性总体高于SO2,表明燃料燃烧对碳气溶胶有一定贡献,但没有交通源的贡献显著,夏季O3与OC呈现一定程度的正相关性。利用最小相关系数法(MRS)计算大气OC中一次有机碳(POC)和二次有机碳(SOC),结果显示OC中以POC为主,但SOC呈逐年上升趋势,2018年SOC质量浓度达1. 96μg/m3,在OC中占比达31. 9%,后续颗粒物污染治理的重点可能应关注VOCs。     

重庆市春季大气PM10中有机碳、元素碳浓度水平及污染特征分析

2006年4月于重庆市主城区9个采样点和1个城郊对照点同步采集了大气PM10样品,利用热分解示差热导法元素分析仪测定了PM10中的有机碳(OC)、元素碳(EC)的质量浓度,对OC和EC的污染水平、空间分布、OC和EC的浓度关系以及二次有机碳(SOC)等特征进行了较为详细的分析。结果显示,不同区域采样点的OC、EC浓度存在较明显差异,主城区大气环境中OC、EC平均浓度分别为52.5、8.6μg/m3,是对照点OC(16.8μg/m3)、EC(2.9μg/m3)浓度的3.1和3.0倍;主城区总碳气溶胶(TCA)占PM10总浓度的比例均值为33.3%;无论是高污染城区点还是一般城区点,OC和EC浓度间的相关性均不显著;各样点OC/EC值均超过2,表明存在二次有机碳的贡献;初步估算主城区PM10中的二次有机碳浓度均值为39.6μg/m3,占PM10总浓度的16.1%左右。     

合肥市春季大气PM10和PM2.5中碳组分的污染特征

2014年4月，应用热/光碳分析仪测定合肥市春季大气PM10和PM2.5中的有机碳（OC）、元素碳（EC）。结果显示，PM10、PM2.5的平均质量浓度分别为(124.0±34.3)μg/m3和(96.3±29.2) μg/m3,PM10中OC、EC的平均质量浓度分别为(15.1±5.5)μg/m3和(6.0±2.1) μg/m3，PM2.5中OC、EC的平均质量浓度分别为(12.1±3.5）μg/m3和(5.5±2.1) μg/m3。OC、EC在PM2.5中所占的比例均高于在PM10中的比例，说明合肥市春季PM2.5中碳的含量更高。通过分析8个碳组分及OC/EC比值，发现燃煤、机动车尾气和生物质燃烧是主要贡献源； OC易形成二次污染，EC排放以焦炭为主。     

南京大气细颗粒中有机碳与元素碳污染特征

为了解南京城区大气细颗粒物中有机碳与元素碳的污染特征,在国控点草场门进行了连续一年的PM2.5采样,分析了有机碳(OC)、元素碳(EC)、ρ(OC)/ρ(EC)污染特征和变化规律。结果表明,采样期间有些PM2.5的日均值超过了《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准,ρ(OC)/ρ(EC)为0.77～4.98,平均值为1.92。PM2.5样品中OC约占18%、EC约占9%。     

采暖期北京大气PM2.5中碳组分的分布特征及来源解析

在冬季采暖期采集北京大气中的PM_(2.5)样品,利用自动称重系统AWS-1和热/光碳分析仪测定样品中PM_(2.5)和OC/EC,研究碳组分的变化特征,并通过OC/EC的值和单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS 0515)分析大气颗粒物中碳气溶胶的可能来源。结果表明:PM_(2.5)污染天气的OC、EC在PM_(2.5)中的占比要比清洁天气时低,其中SOC在PM_(2.5)中的占比由清洁天气时的22.9%减少到了重污染天气的15.4%,这是因为大气中的PM_(2.5)有较强的消光作用,导致气溶胶的氧化能力降低,造成了SOC的生成量减少;通过分析OC/EC值表明,冬季采暖期北京大气碳气溶胶的主要来源为机动车尾气和燃煤,这与SPAMS 0515在线解析的结果一致。采用SPAMS 0515进行在线OC、EC分析,在PM_(2.5)质量浓度≤250μg/m3时同手工方法有较好的相关性。解析结果表明,燃煤和机动车尾气是北京冬季采暖期的首要污染物来源,占比分别为34.0%和26.4%。     

灰霾监测研究进展

随着国家对灰霾监测的日益重视以及人们对灰霾危害认识的加深,国内许多城市建立了灰霾测站,逐步开展灰霾监测相关研究。从灰霾监测因子、灰霾天气气溶胶特征以及形成机理等方面综述了近年来国内外学者灰霾研究成果,并对灰霾监测进行了展望,供相关技术和管理人员参考。     

灰霾期间气溶胶的污染特征

从颗粒物的时空分布和浓度水平方面综述了灰霾期间气溶胶的污染特征,介绍了灰霾期间气溶胶中金属元素、水溶性离子、有机碳和元素碳的浓度特征,以及颗粒物与能见度的相关性研究进展。指出:灰霾天气多发生在冬季,且气溶胶中PM2.5占的比重大;气溶胶污染与地理环境、气候条件、经济发展水平等有密切关系;水溶性离子多集中在PM2.5中;能见度的下降与气溶胶特别是细颗粒物有很大关系。提出目前灰霾研究中主要存在3大问题:一是对灰霾期间气溶胶中含有的有机物类别及其对不同季节发生灰霾的贡献率仍需进一步研究;二是灰霾期间气溶胶中有机物的形成机理尚不明确;三是不同源排放的气溶胶对灰霾形成的贡献率有待探讨。建议系统地开展大气细颗粒物有害成分的鉴定、源排放颗粒物的物理化学特性、扩散过程中各种物质间的反应和转化等方面的研究,为大气污染防治法规的制定提供依据。     

灰霾污染和清洁过程中污染物垂直结构特征

针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产生的峰值消光系数稳定在0.2 km~(-1);而清洁时段,由于垂直扩散条件改善,颗粒物随高度增加明显减少,1.5 km处的消光系数不足0.05 km~(-1)。同时发现污染时段中,近地面PM_(10)、PM_(2.5)、碳黑(BC)的平均浓度分别是清洁时段的2.48、2.76、3.66倍;大气氧化剂(O3和NO_x的总和)平均值水平是清洁时段的1.73倍。气象条件分析发现,锋面的移动使大气水平、垂直对流运动加剧,污染物得以迅速扩散,空气质量转好,这也是此次污染清除的主要原因。     

重庆市区灰霾天气变化及特征分析

分析了近15年重庆市区灰霾的时间变化特征以及主要大气污染物与能见度的相关性。1997—2012年,灰霾天气占41.2%,发生天数没有明显变化,严重程度有所减缓。灰霾在冬季发生的天数最多,持续时间长,且容易发生重度的持续灰霾。夏季灰霾天数最少,程度最轻。PM10、PM2.5、SO2、NO2浓度随灰霾的加重而增加,其中PM2.5浓度增幅最大,O3浓度随灰霾的加重而降低。灰霾对能见度的影响大于降水天气对其的影响。灰霾天气下能见度受PM2.5的影响较大,非灰霾天气下,能见度主要受O3的影响。     

潍坊市灰霾天气特征及影响因素

根据潍坊市国家环境空气质量监测点位和国家气象台站监测数据,对潍坊市2019年灰霾发生情况进行统计,并分析了灰霾天气与气象要素、环境空气质量的关系。结果表明:潍坊市 2019年按小时计算的灰霾发生频率为22.4%。灰霾在冬季和秋季相对高发,发生次数占全年小时灰霾数的66.7%,发生比例为56.2%。从时间上看,灰霾发生频率呈正弦曲线分布,在早上06:00-07:00发生频率最高,17:00前后发生频率相对较低。灰霾发生时风速、温度与能见度呈正相关关系,相对湿度与能见度呈负相关关系。潍坊市灰霾现象主要发生在风速小于3 m/s、相对湿度大于30%时,当风速大于5 m/s、相对湿度小于10%时极少发生灰霾。PM_2.5是影响灰霾发生的主要污染因子,与能见度的相关系数最高。灰霾主要发生在48 μg/m³2.5质量浓度<239 μg/m³条件下,占灰霾总次数的84%;而当PM_2.5质量浓度>140 μg/m³时灰霾发生频率达到100%;灰霾天气统计期间潍坊市空气中PM_2.5与PM₁₀的质量浓度平均比值为0.52,其中,灰霾发生时比值为0.75,非灰霾时比值为0.43。随着灰霾程度的加重,PM_2.5/PM₁₀逐渐增大;当灰霾程度达到轻度及以上时,PM_2.5/PM₁₀大于全年平均值。     

一次典型灰霾天气过程及成因分析

结合2008年10月28日南京市出现的灰霾天气，利用环境空气自动监测数据、气象观测数据、卫星遥感监测秸秆焚烧信息及后向轨迹模型等资料，对灰霾天气过程及成因进行分析。结果表明，由于当晚大气扩散条件不利，周边地区秸秆焚烧产生的大量气溶胶污染物在地面东北气流的引导下向南京市城区输送，使得大气监测点颗粒物浓度异常上升，导致能见度恶化，形成了典型性重度灰霾污染天气。     

基于文献计量学分析中国“雾霾”研究状况

运用文献计量学的研究方法,以CSCD为数据源,利用Excel软件对有关雾霾研究发表的文献进行数据统计与分析,从文献发表的年代、基金资助、高产作者、高被引文献、热点文献等角度,采用定量和定性的方法揭示了目前科研领域关于雾霾的研究进展。国内雾霾研究整体呈增长趋势,可分为3个发展阶段:发展缓慢期,逐步提高期,快速发展期。基金资助分析显示、从中央到地方对雾霾的研究重视程度都很高。从雾霾发文量著者H指数看,因雾霾在国内毕竟还是一个新的研究点,故高产作者H指数相对较低;高产作者所在研究机构主要集中在相关大气、环境、气象等高校或科研院所,研究方向主要集中在环境与生态、气象与大气等学科;雾霾的起因、如何控制和治理及所带来的人体健康问题等是目前研究的热点。     

宜昌市城区灰霾天气成因分析研究

从灰霾天气形成的可能影响因素出发,根据长期的气象和环保观测资料,将近10年来宜昌市城区逆温层与等温层、降水日、风速风向、环境空气质量优良天数、可吸入性颗粒物(PM10)年均值、二氧化硫(SO2)年均值、二氧化氮(NO2)年均值的观测值与灰霾日观测值进行相关分析,并分析了宜昌市城区环境污染的气象化学作用,揭示出宜昌市城区灰霾天气成因主要是与不利扩散和降解的气象化学作用有关,与目前环境空气质量监测的PM10、SO2、NO2三个指标无明显相关关系,而与细粒子、气溶胶污染有关。     

秸秆焚烧对哈尔滨市灰霾天气的影响

2015年11月1—4日,哈尔滨市及周边地区发生了连续的灰霾天气,颗粒物浓度急剧升高。污染发生时,监测仪器均布设在哈尔滨市区上风向30 km处(哈尔滨市双城区)并开展了连续96 h的监测分析。综合利用气象观测资料,3D可视激光雷达监测资料及地面空气污染监测资料分析了灰霾天气发生的气象条件和污染边界层特征,根据哈尔滨市双城区大气污染物排放源谱库对主要成分进行来源解析,结合颗粒物质量浓度和气象条件研究了秸秆焚烧对灰霾天气的影响。结果表明,灰霾天气持续期间,夜间生物质燃烧源成为该地区颗粒物的第二大源;秸秆焚烧产生的大气污染物,由于地面长时间静风,污染边界层降低等原因,致使本地污染物累积、不易扩散,加剧了本次污染。     

浅谈灰霾自动监测系统的建设

灰霾自动监测在中国起步较晚,对于灰霾的研究尚处于初级阶段,国家尚未建立完善的标准和体系,各城市参与时间较短,系统建设及运行尚处于完善阶段。通过实例,介绍了南京市灰霾自动监测系统建设的过程,运行管理以及系统的应用情况。