遥感技术在灰霾监测中的应用综述

介绍了灰霾遥感监测的基本原理,论述了基于图像变换的TC法、HOT法和基于反演气溶胶光学厚度的灰霾遥感监测技术,以及造成灰霾天气的秸秆燃烧遥感监测方法.指出卫星遥感技术可以提供大尺度、长时间序列的污染物时空分布特征和变化趋势,以及全球性的大气环境综合遥感数据,是灰霾监测与综合治理的重要途径.     

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。     

基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。     

灰霾天气城市空气污染程度判据指标体系建立的探讨

灰霾天气加重空气污染程度,是空气污染呈现区域性、复合型污染的重要天气污染现象,对视觉空气质量以及人体健康造成很大影响与危害.针对灰霾天气下城市空气污染加重程度判据系统建立,对灰霾天气下空气污染程度评估方法及建立污染程度与能见度量化相关关系进行了初步探讨.     

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。     

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。     

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。     

灰霾天气不同粒径的颗粒物污染特征分析

利用宁波市北仑区PM10、PM2.5和PM1的监测数据及与之对应的能见度监测结果,对影响灰霾天的颗粒物的污染特征进行了系统研究,结果表明,颗粒物粒径对灰霾天的形成和能见度的影响程度差异明显,且3种粒径的颗粒物质量浓度与能见度之间线性关系密切。     

2008年1月广州颗粒物数浓度污染特征

于2008年1月利用颗粒物计数器(CPC)、颗粒物在线观测仪(TEOM1400a)、自动气象站以及现时天气现象传感器(PWV22)获得了大气颗粒物中每分钟颗粒物数浓度、每30分钟PM2.5>浓度、风速、相对湿度、降雨量等气象因子以及大气能见度.结果发现,1月份能见度低于10km的天数达到25天,其中灰霾天气有17天.灰霾天气下,颗粒物敖浓度为22032±4731个/立方厘米,PM2.5,浓度为123.1±64.5 μg/m3.非灰霾和灰霾天气下颗粒物数浓度日变化趋势总体比较接近,但在13:00～16:00时段,非灰霾天气条件下颗粒物数浓度变化比较明显,而灰霾天气条件下颗粒物数浓度变化比较平缓.现测期内颗粒物教浓度与大气能见度、相对湿度、风速呈负相关,与PM2.5质量浓度、温度呈正相关.灰霾天气下颗粒物数浓度与PM2.5浓度、相对湿度的相关性系数绝对值明显高于非灰霾天气下颗粒物数浓度与这两者的相关性系数绝对值.     

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。     

基于自动站资料的深圳灰霾特征对比分析

利用深圳自动气象站的气象要素和深圳大气成分监测系统采集的大气成分数据，分析了深圳城区和郊区灰霾季节变化、日变化差异和不同风向下污染物浓度差异，结果表明，城区由于人类活动频繁导致灰霾日比郊区多，以轻微灰霾偏多为主。秋、冬季城区冷空气活动频繁、能源消耗大，灰霾出现频率是郊区的1~2倍；春季冷空气和海上暖湿气流容易形成对峙，沿海颗粒物更容易吸湿增长，郊区灰霾频率反而比城区高25%；夏季对流强、降水频密，城郊差异最小。城区灰霾频率受早晚交通高峰期影响，日变化呈双峰型。而郊区受太阳辐射和光化学反应影响大，呈单峰型。偏北风条件下污染物浓度明显升高，偏南风带来的清洁空气使得颗粒物浓度降幅明显。     

灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区域霾日的重要气象特征;PM1、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、CO、NH3的质量浓度,SOR、NOR值以及PM_(2.5)中的二次无机离子(SO2-4、NO-3、NH+4)和部分元素(Pb、Se、Cd、Zn、K)的质量浓度均在霾日明显高于非霾日,而霾日SO2质量浓度仅在冬季略高于非霾日。选取2013年1月的连续灰霾日进行相关性分析,结果表明:污染组分主要来自当地排放(包括直接排放和二次形成),并受当地气象条件影响。此次灰霾过程中PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐主要来自气相反应,气态NO_2主要生成了气态HNO_3,而不是HNO_2。     

新版《环境空气质量标准》热点污染物PM2.5监控策略的思考与建议

随着工业化和城市化进程的加速,大气气溶胶污染日趋严重,由气溶胶细粒子PM2.5污染造成的能见度恶化事件越来越多,中国东部地区灰霾天气迅速增加.灰霾天气的本质是细粒子气溶胶污染,与光化学污染相关联,形成灰霾天气的气溶胶组成非常复杂.近年来由于灰霾天气日趋严重引发的环境效应问题,以及气溶胶辐射强迫引发的气候效应问题,已引起科学界、政府部门和社会公众的广泛关注,成为热门话题.在此背景下,国家出台了新版《环境空气质量标准》(GB 3095-2012),增设PM2.5浓度限值,对环境监测、环境管理和环境评价提出了新的要求.通过分析中国大气污染背景、国际组织和其他国家的PM2.5标准,及近期热点问题,提出在环境监测、环境管理和环境评价过程中实施新标准,监控PM2.5的策略.     

对地级市空气自动监测多参数站建设的思考

阐述了地级市空气自动监测多参数站(超级站)建设的必要性,提出了统筹考虑、分期实施与突出重点、兼顾一般的建设思路,介绍了站房选址原则。指出超级站建设应以常规监测、霾监测、光化学烟雾监测、空间立体监测和源解析监测为目标,实施质量控制和质量保证手段,设置数据采集和显示平台,满足对大气复合污染的监测需求。