河南省臭氧污染特征与气象因子影响分析

利用环境空气质量监测站和国家基准地面气候站数据,研究了2017年河南省臭氧(O_3)污染时空特征及其与颗粒物、前体物和气象因子关系.结果表明,河南省2017年O_3日最大8 h滑动平均值(MDA8)呈现夏季春季秋季冬季的特征,年均值为108μg·m~(-3);各地市均有不同程度O_3超标情况,其中,安阳超标天数高达88 d,信阳最少为17 d;春末夏初(5月和6月) O_3污染最为严重,O_3 MDA8月均浓度在140μg·m~(-3)以上,并在6月达到峰值;定性和定量分析显示O_3 MDA8月均浓度与颗粒物,O_3小时浓度与CO、NO_2呈负相关;不同季节、不同城市O_3MDA8与气象因子(日照时长、气温、降雨、能见度、相对湿度及风速)的相关性具有差异.     

芜湖市臭氧污染特征及气象成因分析

文章基于芜湖市2019年环境空气质量监测数据及同期气象观测资料分析了芜湖市臭氧污染时空分布特征及气象成因。结果表明,2019年芜湖市由O_3导致污染天数占比高达54.9%,O_3已成为影响芜湖市环境空气质量的首要污染因子,但以轻度污染(91.1%)和中度污染(8.7%)为主,极少发生重度及以上污染(0.2%)天气。2019年各县(市)区O_3第90百分位浓度范围为172～196μg/m~3,整体呈"周边高于中心"的空间分布规律,湾沚区、繁昌区和无为市的O_3浓度相对较高。季节上呈夏季(195μg/m~3)秋季(166μg/m~3)春季(159μg/m~3)冬季(85μg/m~3)的分布规律,逐月O_3浓度呈"倒U型"分布,5-9月为O_3污染的高发时段。日变化O_3浓度呈典型的"单峰分布",在16:00左右达到峰值;NO、NO_2和CO浓度则呈"双峰分布",在08:00和20:00达到峰值。气温、湿度、风速、风向均是影响芜湖市O_3浓度的重要气象因子,O_3浓度与气温呈"正相关"关系,与湿度呈"负相关"关系,Pearson系数分别为0.58和-0.56。高温低湿的气象条件更加有利于O_3的生成与积累,当气温为25～40℃,湿度为20%～60%时,易出现O_3超标现象,超标率为41.0%～71.8%。当风速为2～4 m/s,主导风向为东北、偏东及西南方向时,O_3浓度相对较高,各地O_3浓度高值所在风向与前体物高排放企业分布方向呈高度一致性,东北、东部及西南方向的污染源排放对芜湖市臭氧污染影响较大。     

基于GAM模型的四川盆地臭氧时空分布特征及影响因素研究

为研究四川盆地臭氧(O_3)时空分布特征及其气象成因,对四川盆地18个城市2015—2016年国控环境监测站点和气象台站数据进行了研究分析.结果表明:2015—2016年四川盆地O_3污染愈发严重,高值污染区呈扩张态势,污染区主要位于盆地西部成都、德阳、资阳、眉山、内江一带和以广安为中心的周边区域.O_3浓度有明显的季节变化特征:夏季(110.70±41.52)μg·m~(-3)春季(95.24±41.23)μg·m~(-3)秋季(67.58±39.55)μg·m~(-3)冬季(47.17±41.15)μg·m~(-3).基于广义相加模型(GAM)分析发现O_3浓度与气压、气温、相对湿度、风速、日照时数、降水量间均呈非线性关系,其中日照时数、相对湿度以及气温对四川盆地O_3浓度影响较大,而风速、气压以及降水量对O_3浓度影响相对较小.通过构建GAM模型对四川盆地18个城市O_3污染的主导气象因子进行识别,并对2017年O_3浓度进行预测和检验,结果显示GAM模型能较为准确地预测四川盆地各城市O_3浓度的变化趋势.     

重庆长寿区臭氧污染生成影响及潜源分析

文章基于2017-2020年长寿区及观测点位臭氧(O_3)及其前提物(NO_2和VOCs)以及气象因子(气温、相对湿度、风速、风向等)逐小时数据,分析了臭氧(O_3)及其前体物(NO_2和VOCs)污染物浓度年际及O_3污染典型期间的变化情况,讨论了O_3浓度与气象因子之间相关性,通过HYSPLIT后向轨迹和潜在源区贡献(PSCF)分析长寿区春、夏两季O_3潜在源区贡献特征。研究表明,O_3小时浓度160μg/m~3的超标小时浓度占比在2017-2019年呈逐年上升趋势,因新冠疫情影响2020年显著降低。全年O_3浓度高值区集中在4-9月,呈"夏高冬低"特征。O_3和NO_2的日变化特征反应了局地NO-NO_2转化与光化学生成的滴定作用。VOCs观测期内平均浓度为32.01×10~(-9)(体积浓度),较重庆市夏季VOCs偏高23.64%。O_3生成潜势贡献表现为含氧类VOCs芳香烃类烷烃烯烃卤代烃炔烃。O_3浓度与不同气象因子之间存在不同的相关性特征。该区域潜在源区具有明显季节性特征:春季主要位于涪陵、南川和巴南等区域;夏季主要集中在广安、江北、合川、渝北等一带。     

深圳东部臭氧污染特征及影响因素

为控制大鹏新区O_3污染,分析了新区(葵涌、南澳、杨梅坑监测站点)O_3浓度变化及NO_2、气象条件对其影响。研究发现,2016年新区O_3浓度为69μg/m3,其中葵涌O_3浓度同比涨幅高于南澳。葵涌、南澳O_3与NO_2浓度成反比,表明两站点较低浓度的NO_2往往伴随着较高浓度的O_3。葵涌臭氧周末效应显著,休息日浓度(53.63μg/m~3)高于工作日(52.92μg/m~3)。新区夏季O_3浓度处于全年较低水平,但O_3污染高发于夏半年(7—10月)。新区O_3超标的关键气象因子为温度≥20℃、相对湿度≤40%、无降水及受偏南风控制。新区应首要针对葵涌站点,严控O_3高发时段(15∶00前后)以及休息日臭氧前体物排放。     

西安市主要大气污染物的观测分析研究

该文分析了西安地区的AQI指数以及PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO、O_3、SO_2 6种污染物浓度在2013年7月到2014年4月的每小时观测数据,利用统计方法研究了各污染物不同时间尺度(小时、日、周、月)的浓度变化特征,分析了各个污染物之间的相关系数,对各个污染物之间的相互关系和相互作用进行了探讨。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_2、O_3、SO_2的平均浓度和标准差分别为:(92.37±75.59)μg/m~3、(166.79±106.27)μg/m~3、(2.16±2.39)mg/m~3、(51.01±20.84)μg/m~3、(36.85±34.44)μg/m~3、(36.97±30.62)μg/m~3、(39.99±31.27)μg/m~3。PM_(2.5)、PM_(10)以及CO浓度都是在中午12时以及夜间12时左右达到峰值,在下午或傍晚达到低谷;O_3则是白天浓度高,夜间浓度低,清晨达到一天中的极小值;研究还发现,O_3浓度在周末要高于工作日,CO、SO_2却是周末浓度低于工作日浓度;PM_(2.5)和PM_(10)浓度都在冬季达到峰值,在夏季达到低谷,O_3浓度则是在夏季明显高于冬季。O_3与其他所有污染物之间都呈负相关,而其他污染物之间都是正相关。     

前体物与气象因子对珠江三角洲臭氧污染的影响

利用2012年中国气象局广州番禺大气成分站的O_3、NO_x逐时浓度数据,广州观象台逐时的温度、相对湿度以及风向风速数据,统计分析了2012年O_3前体物(NO_x)以及气象因子对珠江三角洲(以下简称珠三角)地区臭氧浓度的影响.研究发现:O_3和NO_x均表现出单峰结构的月变化特征,且分别于10月和3月达到峰值,为(104.9±68.0)μg/m~3,(131.1±122.1)μg/m~3.O_3的日变化为单峰分布,午后的浓度较高,而NO_x浓度于早晚高峰有增加,且夜间浓度高于白天.NO_x对O_3有显著的滴定作用,O_3浓度随着NO_x浓度的增加呈现指数形式下降.高温低湿条件有利于O_3的形成.与NO_x类似,O_3浓度随着温度和相对湿度的增大以指数形式相应的增大和减小.当珠三角地区受偏西风控制时,下风向地区的O_3浓度最高,而当珠三角地区盛行偏北风时,下风向地区的O_3浓度最低,且该方向所对应的NO_x浓度最高,表明广州城区的NO_x对O_3的滴定作用显著.珠三角地区发生光化学污染的关键性因子主要为20~40μg/m~3的NO_x浓度,高于27°C的气温,低于55%的相对湿度以及受偏西风控制.分析发现10月份O_3的形成主要受VOCs控制,且烯烃的O_3生成潜势贡献最大,为69%,而烷烃和芳香烃的贡献分别为15%、16%.     

兰州市近地面臭氧污染分布特征

为探究兰州市近地面臭氧(O_3)浓度的分布特征,对2013～2016年兰州市5个国家空气质量监测点逐时的O_3浓度资料进行了统计分析,结合同期的NO_2和颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5))浓度资料得到兰州市的O_3污染变化趋势及其分布特征。结果表明:兰州市区O_3与NO_2浓度的日变化呈现相反的变化趋势,二者之间存在明显的负相关关系,相关系数为-0.45;兰州市区颗粒物与O_3之间相互影响,颗粒物浓度春、冬季较高,而O_3夏季较高,O_3与PM_(2.5)浓度月变化之间的相关系数为-0.78,O_3逐渐成为继颗粒物之后首要污染物天数最多的污染物;兰州市区和榆中县O_3浓度均呈现明显的日变化、月际变化、季节变化;不同站点分布特征显示,兰州市区4个监测站点中兰炼宾馆O_3浓度最高,职工医院与生物制品厂相差不大,铁路设计院最低,表明西固区O_3污染形势最为严峻,七里河区次之,城关区O_3污染较轻,而且榆中县O_3浓度除夏季外其它时段均比市区高。     

南京北郊大气臭氧周末效应特征分析

本研究根据2013-12-01~2014-11-30南京北郊臭氧(O_3)及其前体物(NO_x、CO、VOCs)的观测资料,分析了工作日与周末O_3、NO_x、CO和VOCs质量浓度变化的差异及成因.结果表明,南京北郊O_3具有明显的"周末效应":即工作日O_3质量浓度高于周末,前体物质量浓度的变化与之相反;O_3平均质量浓度分别为19.84μg·m~(-3)(冬季)、53.45μg·m~(-3)(春季)、57.17μg·m~(-3)(夏季)和40.43μg·m~(-3)(秋季),春季的周末效应较其它季节更为明显.NO_2/NO工作日与周末分别为3.63和3.46,工作日比周末高4.81%.工作日O_3累积时间更长,O_3累积速率更快,大气氧化性更强,是工作日O_3质量浓度高于周末的原因.VOCs、NO_x、NO和NO_2与O_3质量浓度的相关性均呈现出工作日大于周末的特点.     

徐州市区大气臭氧变化特征及与气象要素的相关性分析研究

根据2016年徐州市区7个自动空气监测子站的臭氧(O_3)与气象要素的连续观测数据,探讨了徐州市区大气中O_3浓度的变化特征及与气象要素的关系。结果表明:2016年徐州市区O_(3-8h)浓度为12~206μg/m~3,年均值为122μg/m~3;O_3浓度呈现夏季春季秋季冬季的季节性变化特征和"单峰型"的日变化特征。O_3浓度与温度呈正相关性,与湿度和气压呈负相关性;当气压1 010 hpa,气温25℃,相对湿度50%时,O_(3-8h)容易出现超标污染。     

臭氧接触池臭氧投加方式的优化

臭氧接触池内臭氧(O₃)投加方式是影响臭氧接触池反应效率的关键因素. 以密云水库水为处理对象,对臭氧接触池内臭氧投加方式进行优化,通过考察气液接触方式和投加点个数对ρ(O₃)、传质效率及有机物去除率的影响,确定最优臭氧投加方式. 结果表明,适当增加布气点个数可有效增强气液传质,提高有机物去除率,但当布气点个数高于3个时,臭氧传质效率无明显提升,而且造成出水ρ(O₃)过高,不利于后续工艺的进行. 采用三段式臭氧投加方式,臭氧投加比为3∶3∶1时,密云水库水中臭氧传质效率达78.1%,有机物去除率为47.5%; 向密云水库水中添加3mg/L腐殖酸后,该投加比下臭氧传质效率为76.8%,有机物去除率为40.3%,出水ρ(O₃)为0.26mg/L,不会对后续工艺产生影响;并且该条件下臭氧利用率最高,BrO₃-生成量最低,为最佳臭氧投加比.      

臭氧层

国际保护臭氧层日（9月16日）臭氧层破坏是当前面临的全球性环境问题之一。1985年3月，联合国环境规划署理事会在奥地利首都维也纳通过了保护臭氧层的国际公约——《保护臭氧层维也纳公约》。为使《公约》进一步落实，1987年9月16日在加拿大的蒙特利尔会议上，又通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。为纪念《议定书》签署，表明国际社会对臭氧层耗损问题的关注和保护臭氧层的共识，1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从1995年开始，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，要求所有缔约国根据《议定书》及其修正案的目标，采取具体行动纪念这一特殊的日子。     

河南省臭氧污染趋势特征及敏感性变化

基于环境空气质量站点数据及卫星遥感数据,研究了河南省近地面臭氧（O₃）2015～2020年变化特征、趋势和生成敏感性.结果表明,2015～2020年,河南省近地面O₃浓度先上升后下降,2018年浓度最高,O₃日最大8 h滑动平均值（MDA8）年均值为110.70μg·m^-3,各站点间的MDA8值差异逐渐缩小;河南省月均MDA8时间序列表现为上升趋势,增长速率为2.46μg·（m³·a）^-1,经Mann-Kendall趋势检验,除漯河、南阳和平顶山市外其它地市上升趋势均具有显著性意义（P<0.05）;6 a间四季MDA8浓度也呈增长趋势,增长大小为：秋季（19.31%）>冬季（17.09%）>春季（16.82%）>夏季（7.24%）; 2015～2019年河南省对流层NO₂高值集中在西北部,浓度呈下降趋势,下降速率为0.34×10¹⁵ molecules·（cm²·a）...     

大气臭氧污染对冬小麦气孔吸收通量的影响机制及其时空格局

近地层臭氧作为一种二次污染物,其不断增加的浓度及其对作物的影响已经成为各国政府和公众关注的焦点.本文以冬小麦为研究对象,基于大田OTC试验,对OTC内气象因子和气孔导度进行连续观测.引进气孔导度模型,并进行本地参数化研究,结合通量模型,研究冬小麦气孔臭氧吸收通量的变化特征,并对江苏省各市冬小麦气孔导度和O_3吸收通量的时空分布进行模拟.结果表明,O_3浓度增加会限制其叶片气孔导度,浓度越高,限制作用越明显;利用修订后的气孔导度模型对冬小麦叶片气孔导度进行模拟,表明模型解释了实测气孔导度90%、77%和83%的变异性.结合通量模型对冬小麦气孔O_3通量进行模拟,则CK(约为53.67 n L·L~(-1))、100 n L·L~(-1)和150 n L·L~(-1)O_3浓度处理下冬小麦在整个O_3熏期的累积吸收通量分别为6.42、12.27和13.90 mmol·m-2;江苏地区冬小麦在其生长季期间O_3浓度呈逐渐增加的趋势,冬小麦平均气孔导度的大小表现为:中期后期前期的时间变化特点,在整个中期时段气孔O_3累积吸收通量最多.     

2021年夏季新乡市城区臭氧超标日污染特征及敏感性

基于2021年6～8月新乡市市委党校站点观测的挥发性有机物(VOCs)、常规空气污染物和气象参数,采用基于观测的模型(OBM)对臭氧(O₃)超标日的O₃敏感性和前体物的管控策略进行了研究.结果发现,O₃超标日呈现高温、低湿和低压的气象特征.在臭氧超标日,O₃及其前体物的浓度均有上升.臭氧超标日的VOCs最高浓度组分为含氧挥发性有机物(OVOCs)和烷烃,臭氧生成潜势(OFP)和·OH反应性最大的VOCs组分为OVOCs.通过相对增量反应性(RIR)分析,新乡6月O₃超标日臭氧生成处于VOCs控制区,7月和8月处于VOCs和氮氧化物(NO_x)协同控制区,臭氧生成对烯烃和OVOCs最为敏感.6月各前体物的RIR值在一天中会发生变化,但始终保持为VOCs控制区;7月和8月在上午为VOCs控制区,中午为协同控制区,下午分别为协同控制区和NO_x控制区.通过模拟不同前体物削减情景,结果表明削减VOCs始终有利于管控臭氧,而削减NO_x     

臭氧基准实验室的设计与配置

文章阐述了在空气质量自动监测网络中建设臭氧基准实验室和建立臭氧量值溯源体系的必要性,介绍了全球臭氧基准实验室的建设情况。并以珠江三角洲区域空气监控网络为例,探讨了臭氧基准实验室的布局设计,包括实验室面积、工作台、温度、湿度、照明、安全、电源、抽风系统等方面的要求。文章对臭氧基准实验室的仪器配置和臭氧量值溯源体系进行了介绍,通过定期使用臭氧基准对臭氧传递标准、工作标准进行依次的标准传递,以保证监测网络臭氧监测数据的准确性和可比性。     

大连市区近地面臭氧污染规律研究及与PM_(2.5)等污染物的相关性分析

2013年大连市区大气中臭氧日最大8小时平均值第90百分位为0.099毫克/立方米,符合二级标准(GB3095-2012)日最大8小时平均。点日最大8小时平均超标率为1.0%。春、秋两季的日最大8小时平均较大,但都符合二级标准,从月份变化看,5月的日最大8小时平均最高,12月最低,从24小时变化看,14时、15时和16时的臭氧均值最高,7时臭氧均值最低。从各点位变化看,傅家庄点位臭氧日最大8小时平均的第90百分位最高,双D港点位最低。大连市区臭氧与PM2.5和PM10的负相关性最好,相关系数均达到0.86以上,与二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳也呈较好的负相关。     

大连市区近地面臭氧污染规律研究及与PM2.5等污染物的相关性分析

2013年大连市区大气中臭氧日最大8小时平均值第90百分位为0.099毫克/立方米,符合二级标准（GB3095-2012）日最大8小时平均。点日最大8小时平均超标率为1.0%。春、秋两季的日最大8小时平均较大,但都符合二级标准,从月份变化看,5月的日最大8小时平均最高,12月最低,从24小时变化看,14时、15时和16时的臭氧均值最高,7时臭氧均值最低。从各点位变化看,傅家庄点位臭氧日最大8小时平均的第90百分位最高,双D港点位最低。大连市区臭氧与PM2.5和PM10的负相关性最好,相关系数均达到0.86以上,与二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳也呈较好的负相关。     

臭氧氧化技术发展前瞻

臭氧具有很强的氧化能力,在给水和废水处理中有一定的应用。分析臭氧氧化技术的特点和局限性,介绍目前发展较快的催化臭氧氧化技术和臭氧联用技术,展望臭氧氧化技术未来的发展趋势。