城市森林生态系统滞纳空气颗粒物功能向生态系统服务的转化率

生态系统服务是生态系统功能中有利于人类福祉的部分,生态系统功能向服务的转化研究成为未来生态系统服务评估的重要发展方向.以大气环境污染较为严重的北京市和陕西省关中地区的城市森林生态系统为例,利用气溶胶再形成法,研究不同树种和污染区城市森林生态系统滞纳空气颗粒物能力,探讨其向服务的转化率问题.结果表明,城市森林生态系统中不同树种滞纳空气颗粒物功能向服务的转化率存在差异,雪松最高,达95%,而白皮松最低,仅为47%,树种滞纳颗粒物能力与转化率没有必然联系,电镜扫描结果显示与叶表微观结构特征如气孔大小或多少、绒毛长短、蜡质层有无等有关.空气污染强度不同的多个城市中,转化率为宝鸡西安咸阳韩城杨凌渭南铜川,空气污染严重的城市转化率较高,空气质量优越且颗粒物含量少的城市,转化率相对较低.因此,叶片表面结构和树种所处地区的空气污染程度共同决定了城市森林生态系统滞纳空气颗粒物功能向服务的转化率;空气质量较差地区应增加绿地面积、提高植被覆盖率,有针对性地选择转化率较高的树种.     

区域尺度大气污染物特征分析

大气污染是人民的"心肺之患",为研究区域尺度下大气污染特征,为大气污染防治攻坚战提供理论支持,以华北平原7地市作为研究区,以2015年全年空气质量指数为数据基础,通过描述性统计分析及建立向量自回归模型得出以下结论:研究区重污染天气主要发生在1月、12月,且空气质量指数波动性较大,4月至9月空气质量指数在100左右波动,起伏较小;以PM_(2.5)和PM_(10)为首的颗粒物是研究区的首要污染物;首要污染物为臭氧,主要发生在6月至9月,呈现明显的季节性特征;以研究区内濮阳市为例,通过运用脉冲响应函数及方差分解分析得出濮阳市空气质量以内源污染为主.     

国际石油工业环境保护协会(IPIECA)：在城市空气质量管理中的积极作用

国际石油工业环境保护协会 (IPIECA)已形成了用于发展中国家的城市空气质量管理框架 .它提出一种为削减排放从而达到空气质量标准而进行的区域项目评估、了解问题和评价对策的方法 .这一举措的目的是促进发展实用的、有科学根据的和成本效率的方法以帮助建立有益于健康的空气质量标准 .     

国际石油工业环境保护协会(IPIECA):在城市空气质量管理中的积极作用

国际石油工业环境保护协会(IPIECA)已形成了用于发展中国家的城市空气质量管理框架. 它提出一种为削减排放从而达到空气质量标准而进行的区域项目评估、了解问题和评价对策 的方法.这一举措的目的是促进发展实用的、有科学根据的和成本效率的方法以帮助建立 有益于健康的空气质量标准.     

国际石油工业环境保护协会(IPIECA)：在城市空气质量管理中的积极作用

国际石油工业环境保护协会(IPIECA)已形成了用于发展中国家的城市空气质量管理框架.它提出一种为削减排放从而达到空气质量标准而进行的区域项目评估、了解问题和评价对策的方法.这一举措的目的是促进发展实用的、有科学根据的和成本效率的方法以帮助建立有益于健康的空气质量标准.     

东北主要城市的空气质量长期变化特征

利用2001—2012年沈阳、大连、长春和哈尔滨市及2005—2012年齐齐哈尔市和牡丹江市城市空气质量日报资料对空气质量变化特征和影响因素进行了分析.结果表明,东北地区城市空气质量与国内北京、天津、石家庄等地区相比,空气污染相对较轻,6个城市空气质量都以Ⅰ级(优)与Ⅱ级(良)为主;6个城市首要污染物均为可吸入颗粒物,占样本总数80%以上.沈阳、长春、哈尔滨市空气污染指数(API)年平均下降趋势显著,通过P0.01的显著性检验.大连、齐齐哈尔空气污染指数(API)年平均下降趋势显著通过P0.05的显著性检验.地理因素、污染源及沙尘天气对东北主要城市API分布的区域性特征和季节变化具有重要的影响.     

近10年中国空气质量时空分布特征

空气污染是建设健康中国过程中亟待解决的难题。利用2005—2015年全国86个重点城市空气质量日报数据,综合运用全局自相关法、层次聚类法、空间插值法以及重心迁移模型,从年度、季节和月份3个时间尺度上探讨了近10年来中国空气质量的时空分布特征。结果表明,(1)全国空气质量表现出显著的时间变化规律。从年际变化上看,空气质量逐年好转趋势明显;从季节变化上看,夏季空气质量最好,春秋次之,冬季最差;从月份变化上看,空气质量呈现出显著的先降后升的"U"型变化规律。(2)全国空气质量呈现出显著的空间集聚和分异规律,表现为"北重南轻、东重西轻"的空间格局。其中,京津冀地区、西北地区以及山东、河南属于长期高污染区;以珠三角为核心的南部沿海地区、云贵高原和青藏高原地区属于常年优良区。近10年全国空气质量整体虽得到有效改善,但部分地区(河北、山东、河南和江苏)污染仍在加重,期间污染范围从整个华北地区、中部地区和西北地区向京津冀地区集中,空气污染分布模式从集中连片分布变成零星分布。(3)近10年全国空气质量重心以向东北方向移动为主,表明东部和北部地区部分省份的空气污染程度较全国其他省份严重。(4)研究结果揭示了近10年中国空气质量的时空分异规律,可为寻求污染治理办法提供理论参考。     

中国城市大气污染特征及社会经济影响分析

大气污染因影响人类健康、制约国家发展而成为全球最关注的环境问题之一。基于2016年中国361个城市空气质量数据,利用空间自相关和核密度法分析中国空气质量的时空演化特征,并运用空间计量经济模型从全国和区域两个尺度探讨空气污染的社会经济影响因素。结果表明,(1)从污染等级上看,全国及各区域空气质量以优、良和轻度污染天气居多。(2)从时间变化上看,全国及各区域空气质量呈现出"夏低冬高,春降秋升"的"U"型月变化规律。(3)从空间变化上看,全国空气质量整体呈现出由沿海到内陆、由南到北、由西到东、由非采暖区到采暖区、由欠发达到发达区逐渐加重的态势,其中,京津冀、山东半岛和黄河中游属于高污染热点集聚区,而南部沿海、青藏和云贵高原属于低污染冷点集聚区。(4)从全国层面上,人口集聚、工业化和能源消耗对大气污染的恶化具有推动作用;而经济发展、科技进步和城市绿化的提高则有助于改善城市空气质量。(5)从区域层面上看,绿地覆盖率对各地大气污染呈不同程度的负向改善效应;人口密度、能源消耗、第二产业占比和民用汽车拥有量对各地大气污染呈不同程度的正向加重效应;而科技支出占比和人均GDP对各地空气质量的影响具有双向性。该研究结果可为寻求污染治理办法提供理论参考,并为人与自然的和谐发展提供科学依据。     

北京城近郊区园林绿地多目标规划

北京市城近郊区人口密集,经济活动频繁,作为改善城市空气质量的重要环境资源之一,园林绿地提供了不可或缺的生态服务功能。针对研究区降尘大、SO_2浓度高以及生产生活耗氧量大等主要环境问题,以满足城市居民环境质量基本要求为目标,通过一系列决策变量与约束条件的设定,建立起北京城近郊区园林绿地多目标线性规划模型。应用Lingo 8．0软件对规划模型求解,结果表明,规划期(2020年)不同种类园林绿地面积分配较基期(2000年)更为合理,强调通过乔灌草相结合提高园林绿地整体生态服务功能,为北京建设生态城市提供了规划依据。     

北京市空气污染季节变化规律研究及污染控制建议

北京市的空气质量问题直接关系到首都的经济发展和生态环境建设,也影响着北京在世界大都市的地位.近几年,中央政府和北京市对首都空气质量的改善也越来越重视.根据北京市环保局下设的27个测站点从2005年末到2008年初的观测资料,借助SPSS统计软件,通过对北京市各区域不同时间段的空气污染指数进行对比分析和研究,旨在探索北京市空气污染的季节性变化规律及其污染控制埘策.研究结果表明:北京的首要污染物为可吸入颗粒物;在一年当中,6-8月份的气象条件有利于大气污染物的稀释和扩散,大气环境质量相对最好:冬季受气象条件和采暖的影响.春季季风段受西北部沙尘暴的影响,大气环境质量相对较差.根据这个规律,为确保北京市中长期大气环境保护工作目标的实现,进一步降低污染排放、改善城市空气质量提出了具体的对策和建议.     

基于AQI的深圳大气污染特征及其典型环流形势分析

随着中国城市化加速以及机动车保有量的大幅增加,城市环境问题日益突出。深圳地处珠江三角洲城市群,空气质量恶化引起社会各界广泛关注。利用深圳市11个国控站空气质量时平均、日平均监测资料、欧洲中心中期天气预报(ECMWF)再分析资料以及温度、湿度等自动气象监测数据,采用数理统计和典型环流分型等方法,在分析2013—2015年深圳市大气污染时空分布特征的基础上,探讨了深圳污染日典型环流形势特征,以期为深圳大气污染的预警预报、防治及其影响评估提供科学依据。基于空气污染指数(AQI)的污染分析表明:2013—2015年深圳市空气质量呈转好趋势,污染以轻度污染为主(92.4%);引起污染天气的主要污染因子是PM_(2.5)(75%)、O_3(19%)和NO_2(4.8%),PM_(2.5)和NO_2引起的污染天气呈下降趋势,而O_3引起的污染天气呈上升趋势,这表明光化学污染已成为深圳大气污染的重要形式。深圳的大气污染过程持续时间短,以1~2 d为主,污染天气集中出现在冬季,且易出现长时间持续(≥5 d)的污染过程。主要污染物季节特征明显,冬季为PM_(2.5),夏季O_3,春秋季PM_(2.5)、O_3和NO_2均会出现。深圳污染天气空间差异性较大,总体呈现西多东少的分布,东部沿海地区是深圳空气质量最好的区域。深圳污染日典型天气形势可分为大陆高压型、热带气旋型两类,其中秋冬季为大陆高压型,夏季为热带气旋型,在空气质量预报预警服务中,不同季节应关注不同污染物浓度变化和天气形势演变。     

2001—2012年哈尔滨市空气质量长期变化特征

根据2001—2012年环保部发布的哈尔滨市城市空气质量日报数据及同期气象资料分析了哈尔滨市空气污染指数(API)的变化特征.结果表明,哈尔滨市空气污染呈现明显的北方季节变化特征,API冬、春季高,夏、秋季低,供暖期高于非供暖期.哈尔滨市空气污染以可吸入颗粒物为首要污染物,空气质量状况以良居多,占总样本数的75.4%.从年际变化来看,空气质量有了一定的改善,12年间空气污染指数呈显著下降的趋势.哈尔滨市空气污染指数与风速呈显著正相关,与降水量、气温、能见度呈显著负相关.后向轨迹分析结果表明,哈尔滨市出现中度以上污染时,其气团来源体现了3种不同的特征.     

基于MODIS数据的山东省秸秆焚烧与空气质量关系探析

秸秆焚烧释放的各类气体污染物和细微颗粒对空气质量影响极大,是大气污染的来源之一。MODIS传感器具有灵敏度高、时效性强和空间覆盖宽等优势,利用其数据对秸秆焚烧进行监测,可以快速获取大范围内秸秆焚烧火点的位置、数量和烈度等信息。采用基于MODIS发展的上下文算法提取火点,并收集研究区空气质量指数(air quality index,AQI),PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2、CO和O_3 6个空气质量分指数(individual air quality index,IAQI)数据以及相关气象数据,将山东省17个地市按照"是否沿海岸线分布"划分为沿海地区和内陆地区,对比分析秸秆焚烧对空气质量影响的差异性。将两类地区每日空气质量数据进行空间插值,对得到的区域所有栅格点的空气质量指数总和与该区域火点数进行时间序列上的相关性分析,进而分析秸秆焚烧造成的污染对环境空气质量的影响程度以及内陆、沿海地区空气污染的差异性。结果表明,火点数量与空气质量指数总和呈现正相关关系,且分别与AQI、PM_(2.5)、PM_(10)和O_3这4个指数呈极显著正相关关系(P0.01),火点增多产生的污染物使空气质量指数升高,导致空气质量下降。同时,沿海地区秸秆焚烧火点与空气质量指数的相关性强于内陆地区火点与空气质量指数的相关性,这表明大气扩散条件是研究秸秆焚烧环境效应的重要前提条件之一。     

沙尘与大雾天气对京津石空气质量影响

采用北京、天津、石家庄2001-2010年沙尘与大雾天气的统计数据以及城市空气污染指数（API）,分析北京、天津、石家庄3市空气污染指数变化特征及大雾和沙尘天气下北京、天津、石家庄3市空气质量情况,进而得出沙尘大雾天气对京津石空气质量的影响。结果表明：2001-2010年间北京、天津、石家庄3市API总体呈下降趋势,天津、石家庄相对于北京空气质量改善较为明显,且空气质量夏季〉秋季〉春冬季。沙尘天气条件下,北京、天津、石家庄3市API平均值分别为255、179和167,空气质量出现良的比率天津为24%,北京、石家庄为10%左右,出现重污染的比率北京高达50%以上,天津和石家庄均在20%左右;3市沙尘天气高频次均出现在3-5月份,但北京沙尘天气发生次数远大于天津和石家庄。大雾天气条件下,北京、天津、石家庄3市API平均值为185、130和167,空气质量出现优或良的比率：天津〉石家庄〉北京,北京和石家庄出现重污染的比率均接近30%,天津不到10%,所以大雾天气对3市空气质量影响较小,大雾天气频次的变化波动并未对该地区空气质量的年际变化造成显著影响,3市高频次大雾天气集中在10-12月份,对该时段内空气污染呈现加重趋势有一定的贡献。所以沙尘和大雾天气均对北京、天津和石家庄空气质量存在不利影响,其中对北京影响最为严重,对天津影响最轻。整体上沙尘对3市的空气质量影响较大,大雾天气影响较小。     

2018年春节期间烟花爆竹燃放对银川市空气质量的影响

为了解银川市2018年春节期间烟花爆竹燃放对空气质量的影响,分析了2016—2018年春节期间、2018年烟花爆竹禁放区与非禁放区以及2018年春节期间污染时段和非污染时段空气质量变化情况.并利用银川市大气超级监测网络的在线观测数据,对颗粒物中的水溶性离子、黑碳(BC)以及区域污染传输情况进行了分析.分析结果表明,与2016年和2017年春节期间同期比较,2018年优良天数同比分别增加4d、2d.除O_3外,其它5项参数整体均呈下降趋势,空气质量改善幅度较大;银川市城区禁放区空气质量较好于周边非禁放区域;春节期间银川市城区PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO日均浓度在污染时段(除夕至初二)明显高于非污染时段(初三至初六),分别高出65.2%、90.8%、68.4%、58.2%、67.7%,PM_(2.5)/PM_(10)的日均浓度比值在初一最大,为68.6%;污染时段与非污染时段相比,K~+日均浓度增幅最大,达到了361.0%;污染时段PM_(10)中的BC日均浓度较非污染时段上升85.2%,春节期间BC与CO小时浓度呈正相关、相关系数为0.73;气溶胶激光雷达监测图显示,春节期间空气质量主要以本地污染为主.     

天空蓝色饱和程度与城市空气质量等级的相关性

以大气散射理论为基础,结合颜色学、大气环境监测及城市空气质量日报等相关原理,从理论分析与实证研究2个方面证实了天空蓝色饱和程度与城市空气质量等级之间存在着显著的负相关性,即:天空蓝色饱和程度越低,空气污染等级越高,空气质量状况越差;天空蓝色饱和程度越高,空气污染等级较低,空气质量状况越好;通过相关及回归分析与检验,制得“城市空气质量等级目测色卡”,适用于晴朗天气肉眼观察天空颜色,进而目测估计空气质量等级状况,以采取必要防护措施。     

基于动态模型的四川盆地植物挥发性有机物排放

本文在Guenther提出的经典天然源模型的基础上,结合WRF-CHEM简单天然源算法,针对气象变化和CMAQ模型数据格式特点,对BVOCs的算法进行了适当修正和改良,开发了可直接用于空气质量模型的BVOCs动态排放模型.研究结果表明,四川盆地2015年异戊二烯和单萜烯的年排放量分别为5.79×10~(-5)Tg C和3.05×10~(-5)Tg C,月排放具有显著差异;四川盆地植物异戊二烯、萜烯的排放量空间分布很好地反映了四川盆地的植被分布情况,异戊二烯、萜烯排放主要集中在盆地边缘的高山地区,两个物种的高浓度排放主要集中在气温较高、日照较强的夏季和初秋季节,且均在7月达到月均排放量的最大值.本研究建立的动态排放模型能够为空气质量模型提供一种快速衡算BVOCs排放的方法,具备一定的实用性.     

基于GIS的珠三角区域空气质量时空特征研究

以广东省环境信息GIS综合发布平台发布的2005年至2010年间粤港珠三角区域空气质量日报中空气质量等级数据为基础,利用GIS技术,首次采用网格化分析、均值分析、标准差分析、专题图渲染等分析方法,针对空间网格的空气质量年度均值、标准差等指标,对近5年来珠三角区域空气质量在横向上从珠三角空间区域范围,纵向上5年时间尺度内时空特征进行深入的研究,解决了在大地理区域、5年时间尺度空气质量分等定级过程中的区域边界划分问题。结果表明：珠三角的RAQI区域均值从2006年的2.3下降到2010年的2.02,空气质量整体上逐年改善;区域污染高值中心由东莞西部逐步向佛山中部转移;珠三角的肇庆南部、佛山中部、中山北部以及广州的南沙等区域空气质量变化幅度较大;惠州、深圳、香港等地区的空气质量较好,也较为稳定。     

2018年春节期间烟花爆竹燃放对银川市空气质量的影响

为了解银川市2018年春节期间烟花爆竹燃放对空气质量的影响,分析了2016—2018年春节期间、2018年烟花爆竹禁放区与非禁放区以及2018年春节期间污染时段和非污染时段空气质量变化情况.并利用银川市大气超级监测网络的在线观测数据,对颗粒物中的水溶性离子、黑碳(BC)以及区域污染传输情况进行了分析.分析结果表明,与2016年和2017年春节期间同期比较,2018年优良天数同比分别增加4d、2d.除O_3外,其它5项参数整体均呈下降趋势,空气质量改善幅度较大;银川市城区禁放区空气质量较好于周边非禁放区域;春节期间银川市城区PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO日均浓度在污染时段(除夕至初二)明显高于非污染时段(初三至初六),分别高出65.2%、90.8%、68.4%、58.2%、67.7%,PM_(2.5)/PM_(10)的日均浓度比值在初一最大,为68.6%;污染时段与非污染时段相比,K~+日均浓度增幅最大,达到了361.0%;污染时段PM_(10)中的BC日均浓度较非污染时段上升85.2%,春节期间BC与CO小时浓度呈正相关、相关系数为0.73;气溶胶激光雷达监测图显示,春节期间空气质量主要以本地污染为主.     

天津市中心城区空气污染物时间变化规律的研究

根据空气质量标准，分析了SO2、NO2和PM103项污染物不同季节，不同时期，不同时段变化规律、达标状况以及为制定相应的防治措施提供参考依据。