大气PM_(2.5)遥感反演研究进展

PM_(2.5)是中国空气质量的重要评价指标,影响着环境和人体健康。近年来,遥感反演已逐渐成为监测PM_(2.5)的热点。介绍了大气PM_(2.5)反演常用的遥感数据优缺点及适用范围,对遥感反演方法进行归纳和总结,阐述构建PM_(2.5)与气溶胶光学厚度关系模型、消除气象因素和垂直分布等参数影响的方法,并展望PM_(2.5)遥感反演在高时空分辨率数据和模型耦合等方面的发展趋势。     

PM10-PM2.5冲击采样器的研制与开发

在颗粒物研究中,分级采样是一种常用的监测方法,而冲击采样器是颗粒物分级采样的重要仪器.根据斯托克斯数,对PM10-PM2.5冲击采样器设计参数进行了详细分析,并对PM10-PM2.5的捕集效率特征进行了分析.结果表明,PM10-PM2.5冲击采样器具备理想的PM10和PM2.5捕集效率,PM10冲击采样器、PM2.5冲击采样器切割粒径分别为9.94、2.43μm,均在其允许误差范围内.     

珠三角地区大气PM_(2.5)理化特性季节规律与成因

基于珠三角大气超级站2013年8月至2014年3月PM2.5、PM2.5中主要水溶性无机离子组分及其重要气态前体物等参数的逐时在线监测结果,揭示当地大气PM2.5中二次无机组分与其气态前体物的相互作用,以及PM2.5理化特性与成因的季节差异。结果表明,观测期间,PM2.5、PM10的年平均质量浓度分别为64.2、105.1μg/m3,PM2.5在PM10中所占比例(PM2.5/PM10)平均为61.1%。SO2-4、NO-3、NH+4的年平均质量浓度分别为16.6、9.0、10.2μg/m3,3者之和(SNA)占PM2.5的比例(SNA/PM2.5)平均为55.8%,体现了二次转化对珠三角地区PM2.5污染的重要影响;不同季节,SNA/PM2.5为46.0%~64.3%,夏季最低,冬季最高,其中SO2-4、NH+4对PM2.5的贡献相对稳定,NO-3贡献的季节差异较大;秋、冬季各项观测参数浓度的日变化规律相对明显,夏季除HNO3和NH3外,多项观测参数在低浓度水平波动,日变化规律不明显;珠三角大气中具有足量气态NH3以中和硫酸盐和硝酸盐,PM2.5中NH+4、SO2-4、NO-3主要以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在;本研究站点夏季的硫氧化率和氮氧化率均高于广州市,这充分体现了该站点的区域性特征。     

成都市大气颗粒物污染特征及与气象因子的关联性分析

利用成都市2013年6月至2014年5月的PM10和PM2.5浓度监测数据,分析大气颗粒物污染特征,并探讨其与气温、相对湿度、降雨、风向、风速等气象因子的关联性。结果表明:成都市大气PM2.5污染较严重;PM10和PM2.5浓度及超标率均表现为冬季秋季春季夏季,秋季和冬季为大气颗粒物污染高发期;PM2.5对PM10贡献显著;气温超过10℃时,PM10和PM2.5最高浓度大体随气温升高而降低;相对湿度为40%~80%时,PM10和PM2.5浓度随相对湿度增加而升高;相对湿度超过80%时,易发生降雨,PM10和PM2.5浓度降低;降雨对PM10的清除量高于PM2.5,但降雨后PM10和PM2.5浓度较快回升;PM10和PM2.5浓度在偏西风下高于其他风向;PM10主要受局地源影响,而PM2.5主要受西北方向上的外来源影响。     

北京市2005年夏季大气颗粒物污染特征及影响因素

对2005年7～8月北京市不同功能区8个采样点PM10和PM2.5的浓度水平、空间分布、PM10/PM2.5比值进行了分析,并讨论了PM10和PM2.5的日变化特征及影响因素.结果表明,北京市夏季PM10和PM2.5日均浓度为155.37 μg/m3和87.70 μg/m3,分别为国家二级标准和美国PM2.5标准的1.04倍和1.35倍;PM2.5、PM10浓度在不同功能区存在一定差异;PM2.5和PM10的日变化以白天高,夜间低为主,且不同功能区的最高值对应于城市居民活动的不同高峰期;在湿度较高的情况下,PM2.5、PM10与湿度呈一定正相关性,且湿度对PM2.5的影响更大;降水前后PM2.5、PM10浓度变化情况表明降水的主要作用是清除粗粒子,对PM2.5的影响则较小.     

天津冬季PM2.5与PM10中有机碳、元素碳的污染特征

研究了天津冬季PM2.5和PM10中碳成分的污染特征.结果表明,天津冬季PM2.5和PM10的平均质量浓度分别为(124.4±60.9)、(224.6±131.2)μg/m3;总碳(TC)、有机碳(OC)与元素碳(EC)在PM2.5中的平均质量分数比在PM10中分别高出5.0%、3.6%、1.2%;PM2.5中OC、EC的相关系数较高,为0.95,表明OC、EC的来源相对简单,可能主要反应了燃煤和机动车尾气的贡献.OC/EC的平均值在PM2.5和PM10中分别为3.9、4.9.次生有机碳(SOC)在PM2.55和PM10中的平均质量浓度分别为14.9、23.4/μg/m3,分别占OC的48.5%(质量分数,下同)、49.8%,OC/EC较高可能主要与直接排放源有关;PM2.5中的OC1与OC2的比例明显高于PM10,而聚合碳(OPC)的比例又低于PM10,同时PM2.5与PM10中的EC1含量均较高,表明天津冬季燃煤取暖和机动车尾气是重要的污染源.     

长江三角洲PM_(10)质量浓度遥感估算与时空分布特征

卫星遥感反演气溶胶光学厚度(AOT)已被广泛地应用于地面PM10遥感监测。为遥感监测长江三角洲地区PM10,利用2013年的MODIS/Terra AOT产品,考虑研究区36个空气质量监测站点的风速、温度、湿度和边界层高度等气象条件,构建了基于MODIS AOT产品估算PM10的模型。利用17个空气质量监测站点数据对模型进行散点拟合验证,结果表明,模型估算精度较高,春夏秋冬4个季节PM10质量浓度的模型估算值与地面监测值的相关系数R2值分别为0.72、0.76、0.69和0.72。利用模型估算的长时间序列PM10时空分布数据进行时空变化特征分析,结果表明:2000—2013年研究区PM10质量浓度呈增长趋势,月均增长量为0.077μg/m3,最大值出现在2月,为(107.2±22.0)μg/m3,最小值出现在8月,为(40.5±12.0)μg/m3;研究区PM10质量浓度空间分布差异显著,南部低,北部高,高值主要出现在由上海、杭州和南京构成的三角形区域的城市群中,而低值主要出现在南部远离城市的森林区域。结果表明,基于MODIS/Terra AOT产品和地面观测气象数据估算PM10的多元线性回归模型能较好地应用于区域PM10监测。     

区域大气环境中PM2．5／PM10空间分布研究

提出了一种利用移动监测技术研究区域大气环境中PM2.5／PM10空间分布的方法，并在2004年12月进行了宁波市全市域PM2.5／PM10空间分布的研究。数据显示：相同路径所代表的地区PM2.5和PM10具有很好的相关性，多数路径上PM2.5与PM10数据的相关系数平方在0．95以上，而不同路径上PM2.5与PM10的比值不同。文中给出了宁波市PM2.5／PM10污染的空间分布图，直观地显示出PM2.5／PM10污染的空间分布情况，突出了污染的重点点位和地区。     

区域大气环境中PM_(2.5)/PM_(10)空间分布研究

提出了一种利用移动监测技术研究区域大气环境中PM2.5/PM10空间分布的方法,并在2004年12月进行了宁波市全市域PM2.5/PM10空间分布的研究.数据显示:相同路径所代表的地区PM2.5和PM10具有很好的相关性,多数路径上PM2.5与PM10数据的相关系数平方在0.95以上,而不同路径上PM2.5与PM10的比值不同.文中给出了宁波市PM2.5/PM10污染的空间分布图,直观地显示出PM2.5/PM10污染的空间分布情况,突出了污染的重点点位和地区.     

广州市燃煤电厂PM_(2.5)扩散模拟及控制策略研究

近年来广州市的雾霾天气频发,能见度大幅降低,燃煤电厂排放的PM2.5被认为是重要的影响因子之一。基于稳态高斯高架连续点源模型在不利于大气扩散的气象条件下,对广州市周边31个燃煤电厂的颗粒物污染扩散进行模拟。结果表明:当东南风、南风、东风为主导风向时,装机容量较大的红海湾、平海、妈湾、铜鼓、沙角C、珠海A等燃煤电厂均在广州的上风向地区,这些燃煤电厂排放的PM2.5会增加广州城区PM2.5浓度。同时,根据PM2.5贡献率调整发电系数,对燃煤电厂的发电运行进行管理,为未来有效控制PM2.5浓度提供了新思路。