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相似文献
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1.
为了快速分析天津市区冬季以及重污染过程中PM2.5的化学组成特征及来源,本研究于2017年1月利用在线监测仪器快速采集了天津市区环境受体中PM2.5及其化学组分的小时数据,并通过PMF(positive matrix factorization,正定矩阵因子分解法)模型解析了天津市区2017年1月及重污染过程中PM2.5的主要贡献源类,分析了重污染过程中排放源的变化趋势.结果表明:2017年1月天津市区PM2.5浓度为6.0~449.0 μg·m-3,平均值为153.3 μg·m-3.NO3-、SO42-、NH4+是PM2.5中水溶性离子的主要组分,三者之和占水溶性离子总量的88.3%.NH4+与Cl-、NO3-、SO42-均表现出显著的正相关性(r=0.82,0.95,0.97;p<0.01).NO3-和SO42-r=0.90;p<0.01),Ca2+与Mg2+r=0.65;p<0.01)均表现出显著的相关性,说明它们分别具有较高的同源性.OC和EC也是PM2.5的重要组成部分,两者之和占PM2.5质量浓度的20.4%.重污染过程中,PM2.5及其主要离子的浓度显著的增加(p<0.01),并存在较高的二次离子生成.PMF解析结果表明,二次源类是天津市区2017年1月PM2.5的首要源类,分担率为38.1%,其次为机动车源(分担率为25.6%)、燃煤源(分担率17.1%)、扬尘(分担率10.1%)和生物质燃烧(分担率9.1%).重污染过程中,二次源是PM2.5的主要贡献源类,分担率达到39.3%;说明重污染期间存在显著的二次转化及二次粒子的积累过程.重污染发生演变过程中,二次源、机动车源和燃煤源对PM2.5贡献表现出显著增加的趋势,而扬尘和生物质燃烧的贡献则没有显著增加.  相似文献   

2.
基于粤港澳珠江三角洲区域空气监测网络12个监测子站的大气污染物数据,梳理2013~2017年大气光化学氧化剂Ox(NO2+O3)与PM2.5质量浓度的变化趋势.Ox+PM2.5复合超标污染定义为NO2和PM2.5质量浓度日平均值以及O3浓度日最大8 h平均值(O3 MDA8)同时超过二级浓度限值,分析了不同类型站点复合超标污染的时空分布特征以及气象因素影响.结果表明,2013~2017年珠三角PM2.5年均质量浓度由(44±7)μg·m-3下降至(32±4)μg·m-3,实现PM2.5连续3 a达标.Ox年均质量浓度由2013年(127±14)μg·m-3下降至2016年(114±12)μg·m-3,2017年反弹至(129±13)μg·m-3,O3浓度上升明显(10 μg·m-3).以O3为首要污染物的污染过程占比由2013年33%增多至2017年78%,多个城市同时发生污染的区域特征明显.研究时段内Ox+PM2.5复合超标污染事件共发生60次,主要在城区站点(78%)和郊区站点(22%).秋季发生复合超标污染天数最多(52%),是因为强太阳辐射有利于臭氧生成,大气氧化性增加,进而促进了PM2.5二次生成.造成珠三角复合超标污染的天气形势主要为高压出海型(43%)、高压控制型(30%)和热带低压型(27%).就具体气象因素而言,气温在20~25℃且相对湿度在60%~75%的范围内时,复合超标污染事件发生占比最高(22%).在O3重污染过程中,夜间高湿和低风速使得NO2和PM2.5浓度显著上升,日间高温加剧了复合超标污染.  相似文献   

3.
2013年1月邯郸市严重霾天气的污染特征分析   总被引:4,自引:3,他引:1  
利用河北工程大学大气环境监测站点的PM10、PM2.5、SO2和NOx在线监测数据,并结合能见度、湿度数据,对邯郸市2012年12月1日到2013年1月31日的大气污染状况进行分析,特别是2013年1月持续发生的霾天气,以探讨严重霾污染的过程特征.结果表明,2013年1月,SO2与NOx的平均浓度分别为225.3 μg·m-3和217.8 μg·m-3,PM10和PM2.5的平均浓度分别为328.5 μg·m-3和229.4 μg·m-3,均超过新颁布的环境空气质量标准,是2012年12月平均浓度的1.4~3.5倍.重污染过程分析结果显示,污染峰值附近几天内PM10、PM2.5的时均浓度变化无明显规律.累积阶段的PM2.5/PM10在0.42~0.52之间,峰值前后上升并超过0.70,扩散阶段PM2.5/PM10降到0.70以下,且呈波动式变化.当PM2.5/PM10小于0.40时,能见度基本位于2~18 km之间;当PM2.5/PM10在0.40~0.60之间时,能见度在0.7~8 km之间;当PM2.5/PM10大于0.60时,能见度分布于2 km以下.  相似文献   

4.
本研究在河北工程大学监测站点开展了大气中56种VOCs、NOx以及气象参数的长期在线监测,结合2013—2019年国控站的在线监测数据,对邯郸市PM2.5-O3复合污染特征进行分析.结果表明,邯郸市2013—2019年复合污染天数波动较大,近几年呈现增加趋势,且集中在每年的春夏季.2013—2017年复合污染天数峰值均出现在6月,2018年和2019年出现在3月和4月.气象因素分析结果表明,温度、湿度和气压对邯郸市复合污染影响较明显,当温度为21.0~29.0℃、湿度较高、气压偏低的条件下,更容易发生复合污染,而风速对邯郸市复合污染影响较小.对PM2.5与O3相互作用分析发现,冬季高浓度PM2.5对O3有抑制作用,夏季PM2.5浓度不超标时,O3浓度随其升高而上升,PM2.5浓度超标后变化趋势相反,当PM2.5浓度大于125 μg·m-3时不再出现PM2.5-O3复合污染.虽然近年来PM2.5、SO2和NO2浓度下降,但二次转化率依然较高甚至有加强趋势.利用VOCs/NOx值分析邯郸市O3生成敏感性,结果显示邯郸市春冬季属于VOCs控制到NOx控制的过渡区,夏秋季属于NOx控制区,且复合污染日VOCs/NOx值(6.3)最小,清洁日(9.3)最大.复合污染时NO3-和OC浓度较高,OC/EC值与其他污染日相比最大,说明复合污染时二次污染严重,有效治理PM2.5-O3复合污染必须减排能同时形成O3和二次有机气溶胶的高活性有机物.  相似文献   

5.
以PM2.5和O3浓度超标为表征的区域性大气复合污染已成为当前我国大气污染的主要问题,严重影响到经济的发展和社会的和谐,探究PM2.5与O3的协同控制近年来成为大气污染防控的热点.本文基于WRF-Chem模式,结合气象、大气污染物观测数据及MEIC排放清单等数据,依据不同比例的NOx和VOCs减排量,设计了36组减排情景,模拟了长三角地区PM2.5和O3复合污染时段的空气质量状况.同时,利用综合经验动力学(CEKMA)方法,综合考虑NOx和VOCs减排的边际效益成本和环境健康效益,评估了长三角地区NOx及VOCs减排对PM2.5和O3大气污染控制的影响.最后,定性并定量地研究两者的协同关系及协同减排效果,给出了该区域在复合污染情景下的先侧重VOCs、后侧重NOx减排的协同优化路径,采取先减少NOx排放约70%(或60%)且减少VOCs排放约10%(或20%),再削减剩余VOCs及NOx排放量的方案,减排的环境空气质量改善效率可以分别达到最优路径的90%(或80%)以上,而等比例同时减排NOx和VOCs对区域空气质量的改善反而是效果不佳的 减排方案之一.研究方法和结论对区域大气环境的综合治理具有重要的应用价值,对我国其他地区的大气污染防治及相关研究也具有借鉴意义.  相似文献   

6.
为探究新乡市大气PM2.5中水溶性无机离子(WSIIs)的污染演变、来源特征及其气象影响,利用URG-9000在线监测系统于2022年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)对PM2.5组分进行在线观测.结果表明,TWSIIs(总水溶性无机离子)与PM2.5的季节变化特征一致,季度ρ(TWSIIs)均值变化范围为19.62~72.15 μg·m-3,在PM2.5中的占比超过66%,WSIIs是大气PM2.5的重要组分.年均NO3-/SO42-(质量浓度比)为2.11,且呈现逐年增加的趋势,移动源对二次无机气溶胶(SNA)的影响不容忽视,年均[NH4+]/[NO3-](量比)为1.95,说明农业源是大气中氮的主要贡献者.后向轨迹分析表明,在盛行东北风且风速较大时,PM2.5中Ca2+和Mg2+的浓度较高.低温高湿的气象条件下(T<8℃,RH>60%),SOR和NOR值均较高,更多的气态前体物SO2和NO2转化为颗粒态的SO42-和NO3-.与SOR不同,在高温条件下(T>24℃),NOR并没有表现出高值特征,与高温条件下NH4NO3的分解有关.结合PMF和后向轨迹分析,来自西北方向的气团所对应的扬尘源对WSIIs的贡献较大,观测站点周边区域的低空低速气团所对应的二次硫酸盐以及二次硝酸盐和生物质源对WSIIs的贡献较大.  相似文献   

7.
近年来,无机盐尤其是硝酸盐对我国大气PM2.5的贡献日益凸显,而其如何影响颗粒物的重要理化性质尚待深入研究.于2021年1~12月期间,在镇江市开展了连续观测,获得了大气PM2.5中硫酸铵[(NH42SO4)]和硝酸铵(NH4NO3)浓度,系统讨论了二者对颗粒物消光、吸湿增长和酸度的影响.结果表明,2021年镇江市ρ[(NH42SO4]和ρ(NH4NO3)的年均值分别为(6.5±4.5)μg ·m-3和(15.0±13.3)μg ·m-3,对PM2.5浓度的平均贡献率分别为(20.5±18.2)%和(34.5±18.4)%;PM2.5的总消光系数为(224.5±194.2) Mm-1,其中NH4NO3的贡献率为(40.1±20.9)%,(NH42SO4为(19.1±10.8)%;(NH42SO4和NH4NO3是PM2.5吸湿增长的主要贡献者,在污染条件下NH4NO3对颗粒物液态水的贡献率为(53.8±13.4)%~(61.6±14.6)%;NH4NO3是未来镇江市能见度和空气质量改善的关键污染物,但削减NH4NO3前体物可能会导致颗粒物酸度增加,尤其对春冬季节颗粒物酸度的影响较为明显.研究结果对理解空气质量变化及二次影响具有重要意义,并对镇江市空气质量的持续改善提供了重要参考.  相似文献   

8.
基于WRF-Chem模式模拟了关中盆地2019年1月2—14日一次颗粒物污染事件,评估了NOx和SO2减排及其在颗粒物污染中的协同作用对PM2.5污染的影响。敏感性实验结果表明:NOx减排可使PM2.5中硝酸盐含量下降,但大气中O3浓度上升,大气氧化能力增强,其他二次组分上升,导致PM2.5下降不明显;SO2人为源减排可使硫酸盐质量浓度下降,但由于硫酸盐在PM2.5中占比较低,当SO2减排75%时,PM2.5仅下降1.74%;当减排比例较高时,NOx和SO2同时减排更有利于颗粒物污染防治。PM2.5质量浓度在NOx和SO2同时减排75%时比分开减排75%时多下降0.75%,主要是硫酸盐下降所致;对气溶胶含水量进行分析,发现NOx对气溶胶含水量影响较大,当NOx减排75%时,气溶胶含水量可下降15.51%;此外,NOx和SO2同时减排比分开减排时气溶胶含水量更低,更不利于二次颗粒物生成。  相似文献   

9.
为探索浙江省中部地区大气细颗粒物(PM2.5)中水溶性离子的组成特征及其季节变化,采集了兰溪市市区和近郊两个站点2016年4个季节的PM2.5样品,利用双通道离子色谱对水溶性无机离子(Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+)进行了定量分析.结果表明,兰溪PM2.5中离子总浓度存在明显的冬季高、夏季低的季节变化趋势,年均值为21.19 μg·m-3,约占PM2.5质量的45%;SO42-、NO3-和NH4+是水溶性离子中最主要的组分,年均浓度分别为8.11、5.92、3.87 μg·m-3.Cl-和NO3-浓度的季节变化最为显著,冬/夏浓度比接近10,其半挥发特性是导致兰溪PM2.5中离子组成呈现季节变化的重要原因.兰溪PM2.5中NO3-/SO42-比值的冬季平均值为1.18,说明流动源对兰溪PM2.5有很大贡献;夏季(以及春、秋季)时NO3-/SO42-比值较低,且与PM2.5浓度呈负相关,与矿物尘结合的硝酸根离子的较大贡献可能是导致夏季PM2.5浓度较低时NO3-/SO42-比值较高的主要原因.阴阳离子平衡、相关性及主成分分析(PCA)结果表明,矿物尘对兰溪市PM2.5的酸度及离子赋存状态有较大影响;冬季及春、秋季兰溪的PM2.5具有一定的酸性;NO3-和SO42-主要与NH4+结合,但部分可能与钙等其他组分结合;Cl-和K+主要来源于生物质燃烧,但K+的年均浓度仅为0.31 μg·m-3,说明生物质燃烧对兰溪PM2.5的贡献不大.  相似文献   

10.
基于2015~2021年的1~3月北京市大气PM2.5浓度与化学组成长期观测数据,分析了2022年北京冬季奥林匹克运动会(冬奥会)和北京冬季残疾人奥林匹克运动会(冬季残奥会)历史同期的PM2.5污染态势、化学组成特征以及潜在源区.2015~2018年的1~3月重污染[日均ρ(PM2.5)>75 μg·m-3]天数以及重污染期间PM2.5平均值下降十分显著,之后这两者未发生明显改变.2018~2021年的1~3月每年平均发生重污染23 d,重污染天ρ(PM2.5)平均值约为120.0 μg·m-3.2015~2021年的1~3月超长重污染过程(连续重污染超过5 d)平均每年发生2~3次,其中2021年发生3次,且持续时间最长达到8 d.历年冬奥会历史同期发生重污染的天数为2~9 d,春节期间烟花爆竹大量燃放可能是该时期重污染发生的重要原因之一;冬季残奥会历史同期重污染天数一般为1~5 d,但2021年受频繁出现的静稳天气影响,重污染天数高达9 d.在同时段重污染期间,PM2.5化学组成均以二次组分为主,例如在PM2.5可测组分中,2020年NO3-质量分数高达46%,较同年清洁天(11%)显著增加;SO42-质量分数为12%~19%,说明当前硫酸盐污染仍不容忽视.北京市1~3月PM2.5主要贡献区域包括内蒙古自治区中西部、河北省、天津市、山西省、陕西省、山东省中西部和河南省北部.研究结果将为北京市冬季空气质量持续改善以及2022年冬奥会与冬季残奥会期间北京市环境空气质量保障提供科学依据.  相似文献   

11.
利用LUR模型模拟杭州市PM2.5质量浓度空间分布   总被引:2,自引:0,他引:2  
汉瑞英  陈健  王彬 《环境科学学报》2016,36(9):3379-3385
模拟城市大气污染物浓度空间分布对研究城市空气质量及人体健康至关重要.本研究利用土地利用回归模型(Land Use Regression,LUR),提取包括污染点源因子、交通因子、人口因子、土地利用因子和气象因子等60个预测因子,基于地理加权算法(GWR)建立春、夏、秋、冬四个季节的模型,实现对杭州地区近地表PM_(2.5)质量浓度空间分布的预测.结果表明:基于地理加权回归算法时,检验模型的R2值分别达到0.76(春季)、0.70(夏季)、0.73(秋季)、0.76(冬季),模型能够解释PM_(2.5)浓度值80%以上的变异.每个季度杭州地区PM_(2.5)浓度变化不尽相同,但总体以杭州中部最高,西南部偏低.研究说明基于LUR模型模拟大尺度地区PM_(2.5)质量浓度空间分布是可行的.  相似文献   

12.
In this work, a one-year observation focusing on high time resolution characteristics of components in fine particles was conducted at an urban site in Shanghai. Contributions of different components on visibility impairment were also studied. Our research indicates that the major components of PM2.5 in Shanghai are water-soluble inorganic ions and carbonaceous aerosol, accounting for about 60% and 30% respectively. Higher concentrations of sulfate (SO42−) and organic carbon (OC) in PM2.5 occurred in fall and summer, while higher concentrations of nitrate (NO3) were observed in winter and spring. The mass concentrations of Cl and K+ were higher in winter. Moreover, NO3 increased significantly during PM2.5 pollution episodes. The high values observed for the sulfate oxidizing rate (SOR), nitrate oxidizing rate (NOR) and secondary organic carbon (SOC) in OC indicate that photochemical reactions were quite active in Shanghai. The IMPROVE (Interagency Monitoring of Protected Visual Environments) formula was used in this study to investigate the contributions of individual PM2.5 chemical components to the light extinction efficient in Shanghai. Both NH4NO3 and (NH4)2SO4 had close relationships with visibility impairment in Shanghai. Our results show that the reduction of anthropogenic SO2, NOx and NH3 would have a significant effect on the improvement of air quality and visibility in Shanghai.  相似文献   

13.
PM2.5作为大气污染的主要来源,对人类身体健康有着极大的影响.本文提出基于深度学习模型的多要素联合PM2.5反演方法,以PM2.5浓度作为真值数据,引入Himawari气溶胶光学厚度(AOD)日数据产品与温度、相对湿度和气压等10个要素作为反演要素.为验证方法的有效性,采用华东地区2016~2018年的数据分季节开展实验,并与传统反演方法进行对比.结果表明,PM2.5浓度与AOD、降水、风速、高植被覆盖指数呈正相关关系,与矮植被覆盖指数呈负相关关系,与温度、湿度、气压以及DEM的相关性随季节的变化而改变;基于深层神经网络(DNN)反演的PM2.5精度高于传统的线性和非线性模型,各个季节R2均在0.5以上并且误差较小,其中秋季的反演效果最好R2为0.86,夏季为0.75,冬季为0.613,春季为0.566;模型的可视化结果显示,DNN模型的反演结果更接近地面监测站点插值的PM2.5浓度分布,分辨率更高且更精确.  相似文献   

14.
PM2.5和PM10(记为PM2.5/10)对空气质量和人类健康有着严重威胁,日益引起国内外的关注,并成为大气污染控制工程中最重要的部分。基于陕西省咸阳市两寺渡监测站的污染物(PM2.5、PM10、NO2、NO、NOx、CO)和相关气象参数的监测数据,建立起基于非线性有源自回归神经网络的预测模型,并分别针对不同预测时间段确定最优网络结构,从而实现了对未来6小时、12小时以及24小时PM2.5/10浓度的有效预测。实验结果表明:(1)NARX神经网络模型可对未来24小时内的PM2.5/10污染物浓度进行较为准确的预测;(2)对于PM2.5/10未来6小时的预测能力优于对12小时、24小时的预测;(3)预测值偏高或偏低的结果与前后时间段内的气象因素及其他污染物浓度变化情况也具有相关性。  相似文献   

15.
上海市夏季颗粒物污染过程数值模拟研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
利用观测资料和嵌套网格空气质量模式(Nested Air Quality Prediction Model System,NAQPMS)模拟研究了2010年7月26日—8月26日上海市及周边城市PM10、PM2.5及其无机盐组分的浓度变化趋势及时空分布特点.结果表明,NAQPMS模式较为合理的重现了上海各方位站点及其周边城市PM10、PM2.5及其硫酸盐、硝酸盐等无机化学组分的浓度水平与变化趋势,相关系数在0.7以上.研究期间造成上海颗粒物污染的主要原因是:弱气旋低压系统控制下,西南或西北气流将内陆污染物输送至上海市,当低压中心移至上海附近时带来的辐合气流使得污染进一步累积上升.长三角地区PM2.5主要无机盐组分分布特征表明,上海市及周边城市的硫酸盐、硝酸盐和铵盐的总和占PM2.5浓度的40%~60%,二次气-粒转化过程贡献明显,且以SO2向SO2-4的氧化转换为主;污染上升过程中NO-3/SO2-4比率增大,说明流动源的贡献有所增加.  相似文献   

16.
华楠  尚玥  谢鸣捷 《环境科学》2023,44(2):593-601
为了解新冠疫情期间极端减排情景下南京市PM2.5的化学组成和来源变化,对南京市2020年1~3月和2021年6~8月两次疫情管控前后PM2.5化学组分(水溶性无机离子、碳质组分和无机元素)的小时观测结果进行分析.结果表明,NO-3浓度在两次疫情管控期间比管控前分别下降52.9%和43.0%,高于NH+4(46.4%和31.6%)和SO42-(33.8%和16.5%).由于观测点位于交通干道附近,元素碳(EC)的下降幅度(35.4%和20.6%)高于有机碳(OC; 11.1%和16.2%).结合以上丰量组分特征比值的变化,推断疫情管控对交通排放的影响比工业活动更显著.各主要丰量组分浓度在疫情管控前后的连续变化过程表明,来自本地交通排放的NOx对PM2.5中NO-3的形成有重要贡献,并且是短期内本地PM2.5...  相似文献   

17.
城市尺度高分辨率人为源大气污染物排放清单是城市空气质量预报预警、污染成因分析和减排措施制定的重要基础数据,目前我国西部地区城市尺度的人为源排放清单研究仍然相对薄弱,能对接于空气质量模式的排放清单更为缺乏.本文整合已发表的清单文献,建立了可对接于空气质量模式的2016年兰州市城市尺度的人为源清单模型(HEI-LZ16),将之应用于WRF-Chem模式,评估HEI-LZ16的准确性和适用性.结果表明:兰州市2016年人为源排放的SO2、NOx、CO、NH3、VOCs、PM10、PM2.5、BC和OC总量分别为25642、53998、319003、10475、35289、49250、19822、2476和1482 t·a-1.在模拟时间内,HEI-LZ16相比于MEIC,O3和PM2.5的NME值分别减小了140.2%和28.8%,HEI-LZ16更加准确适用.分析了HEI-LZ16情景下模拟的PM2.5和O3时空分布,兰州市臭氧MDA8呈现冬春季城区低而郊区高,夏秋季河谷城区西部及其下风向地区高的分布特征,夏秋季高浓度区的分布受偏东风和光化学反应的共同影响,冬季城区O3浓度受NOx排放的抑制作用浓度反而降低.PM2.5浓度的高值区主要集中在黄河河谷盆地,本研究表明沿白银—兰州黄河河谷盆地走向的西侧存在一个污染物传输通道,其对兰州市环境空气质量具有较大的影响.  相似文献   

18.
为科学评估PM_(2.5)对生物体的综合生物效应,利用费氏弧菌检测了PM_(2.5)水溶性提取液的光抑制效应,统计分析了227组PM_(2.5)主要组分与发光抑制率的相关关系.实验结果表明:PM_(2.5)水溶性提取液的发光抑制率值与OC、NO-3、EC和微量元素等组分浓度显著相关,相关系数从高到低的排序为:OC微量元素ECNO-3(p0.01).PM_(2.5)中,主要来自燃煤、交通燃油、生物质燃烧及冶金工业污染源排放的组分(苯并(a)芘、Cl-、OC、Cu、K+、Mn、Zn、EC、Pb、Se、F-等)浓度与发光抑制率显著相关.此外,二次来源的NO-3、NH+4等组分浓度与发光抑制率在冬季和春季显著相关.  相似文献   

19.
利用沈阳、鞍山、抚顺和本溪4城市2007-2009年大气细粒子PM2.5及大气污染物PM10SO2、NO2的观测资料,分析了4城市大气细粒子的分布特征及其与空气质量的关系.结果表明:4城市大气细粒子PM2.5污染很重,年均浓度平均值超过美国大气细粒子PM2.5年均浓度标准4倍左右;4城市PM10、SO2的年均浓度呈下降...  相似文献   

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