湖北省主要观测站PM_(2.5)污染特征及气象要素的影响分析

有关湖北省PM2.5污染的时空分布、影响因素及成因的研究较少,分析PM2.5污染特征及气象因素的影响,对科学治理湖北省PM2.5污染具有重要意义。利用2017年和2018年1—3月湖北省7个大气成分观测站逐小时PM2.5质量浓度及平均气温、降水量、相对湿度、10 min平均风速和风向等地面气象观测资料,运用多元逐步线性回归法,探讨PM2.5的变化特征及其与气象因素的关系。结果表明,(1)湖北大气成分监测站PM2.5具有明显的时间变化规律,从日变化上看,除金沙站全天变化平缓外,其他6站PM2.5日变化呈双峰双谷型分布,双峰出现在10:00—11:00和20:00—22:00,双谷出现在06:00—08:00和15:00—17:00。各站PM2.5日均质量浓度变化范围为2.7～269.1μg?m-3,其变化幅度最大值通常出现在1月份。从月份上看,1—3月PM2.5月均质量浓度呈下降趋势;各站PM2.5平均质量浓度介于42.3～90.9μg?m-3,金沙最低而荆州最高;PM2.5质量浓度日均值平均超标率42.3%,其中3月平均超标率22.2%,明显低于1月56.7%和2月50.7%。(2)平均气温、降水量、风速和相对湿度4个近地面气象因素对黄石、金沙和武汉PM2.5质量浓度的影响大而对荆州影响最小,其中平均气温和风速为主要影响因素;具体而言,荆门、宜昌和武汉颗粒物质量浓度主要受气温引起的垂直输送及风速引起的水平扩散影响,襄阳、金沙和黄石则主要受大气中水分变化导致的粒子生成及沉降清除作用影响。(3)各站PM2.5质量浓度水平和变化特征差异在于监测点地理位置和周边环境、城市经济水平和气候气象条件的不同。     

青海湖高寒藏嵩草湿草甸湿地生态系统CO_2通量变化特征

基于涡度相关系统对青海湖藏嵩草湿草甸湿地生态系统CO_2通量变化特征及其影响因子进行研究。结果表明,青海湖藏嵩草湿草甸湿地生态系统CO_2通量具有明显的日变化和月变化特征。生长季表现为CO_2的净吸收,其吸收峰值出现在12:30—15:00之间,最大值为0.42 mg·m~(-2)·s~(-1),排放峰值出现在20:00—22:30之间,最大值为0.24 mg·m~(-2)·s~(-1)。非生长季日变化较小,总体表现为CO_2的净排放,除了11月,其他月份白天CO_2排放通量都明显大于夜间。2015年青海湖高寒藏嵩草湿草甸湿地生态系统全年净生态系统CO_2交换量为54.55 g·m~(-2),表现为碳源。路径分析表明,土壤温度、光合有效辐射和饱和水汽压差是影响CO_2通量日交换大小的主要控制因子。     

贵州织金洞CO_2浓度不同时间尺度变化及其影响因子分析

作为影响洞穴沉积物沉积的重要因素,洞穴空气CO_2浓度对洞穴次生沉积物景观的稳定性以及旅游环境的舒适性具有重要影响。通过对贵州织金洞2015年1月至2016年6月连续18个月的洞内外环境(CO_2浓度和温湿度)、水文地球化学指标、洞顶上覆土壤CO_2浓度、降水量和游客数量等要素的监测,并结合2015年"十一"期间洞穴空气环境连续5昼夜的系统监测,探讨织金洞洞穴空气CO_2浓度时空变化特征及其控制因素,结果显示:(1)在空间尺度上,织金洞CO_2浓度呈现明显的空间变化,从洞口至洞内深处,CO_2浓度呈非线性上升,至洞内越深CO_2浓度变化越稳定。这主要是洞内外气流交换作用程度、洞道结构、洞内海拔差异等因素综合导致的;(2)季节变化上,织金洞洞内空气CO_2浓度总体上存在明显的雨季高旱季低的特点,这主要受旅游活动和岩溶作用吸收大量上覆土壤CO_2、滴水、池水脱气作用等因素控制;日际和昼夜变化上,"十一"期间随着进入洞内游客数量的增加,CO_2浓度白天较夜间高,随着游客数量不断攀升,CO_2浓度总体呈上升趋势;温湿度对洞内空气CO_2浓度变化有一定的调控作用,但相对较弱。(3)总体上CO_2浓度变化主要是由洞内外气流交换作用(通风效应)、洞道结构、旅游活动以及洞外自然环境的变化和岩溶作用等要素相互耦合的结果。因此在洞穴环境保护方面需要综合考虑各方面要素,通过科学管理促进洞穴旅游的可持续发展。     

北京大气中SO2、NOx、CO和O3体积分数变化分析

为了探讨北京市大气污染物的污染水平和变化特征,2004年8月—2005年7月对北京大气中SO2、NOx、O3和CO体积分数进行了连续观测,并对比分析不同季节的变化特征。结果表明,SO2体积分数呈双峰曲线日变化,在08:00和23:00出现峰值。SO2采暖季日振幅明显高于非采暖季日振幅,采暖季SO2体积分数要比非采暖季高出3倍以上。NOx、CO体积分数在早晨07:00和傍晚20:00左右出现峰值,NOx体积分数最大值可达130×10-9,而CO体积分数最大值可达3300×10-9。NO有明显的日变化和季节变化,而NO2白天夜晚都维持在同一水平,且季节变化也不大。O3体积分数夏季远远高于冬季,日变化均呈单峰型分布,午后14:00—15:00出现峰值。     

河西走廊极端干旱区PM10质量浓度分布特征及其与气象要素关系研究

利用敦煌和酒泉2007—2011年的PM10质量浓度资料和风速、气温、相对湿度、气压、天气现象等相关气象要素资料,分析了河西走廊西部极端干旱区不同下垫面环境PM。0质量浓度的时空分布特征,结果表明,下垫面是沙地环境的敦煌PMl0质量浓度年平均值为128．9lμg·m-1,明显高于绿洲环境酒泉的76．1mg·m-1两站均是春季大于其他季节,尤以4月最为显著,敦煌和酒泉分别达到272．1lμg·m0和151lμg·m-2;PMl0质量浓度的不同分布特征与气象因素有密切的关系,尤其受沙尘天气的影响较大,其最大值可以反映沙尘天气的强度,非沙尘日PMl0质量浓度在不同下垫面条件下虽有一定相差,但空气质量状况均在“良”以上。两站PM10质量浓度日变化差异较大,敦煌四季的日变化特征均不特别显著,变化比较平稳,基本都呈单峰单谷型分布,最大值出现在17：00时左右,最小值出现在6：00左右;酒泉春、秋季日变化基本一致,呈单峰型,最大值出现在正午时段;夏季日变化规律性不明显,变化幅度比较平缓;冬季呈双峰双谷型,最大值和次大值分别出现在16：00和2：00左右,最小值和次小值分别出现在10：00和0：00左右。进一步分析发现,在沙尘日和非沙尘日PM10质量浓度明显不同,其对应的压、温、湿、风及能见度也有一定规律,沙尘日的日均风速和日最大风速大于非沙尘日,相对湿度、气压和能见度小于非沙尘日。两站的气温、气压、相对湿度、风速等气象要素与PM10质量浓度均有一定相关性,但PM10质量浓度的分布最终是受各要素综合影响的结果,敦煌和酒泉,PM值与PM10质量浓度日均值的相关性都很显著,相关系数分别为0．8961和0．9152,远高于其他各单气象要素与PM10质量浓度的相关性。两站沙尘日的昂M均值分别是非沙尘日2-3倍,因此气象影响指数能有效的区别沙尘日和非沙尘日。IPM的分布也能较好的反映PMl0质量浓度的分布,因此可用抽d来量化评价PM10质量浓度。     

不同土地利用类型下岩溶泉域土壤CO_2时空变化特征及来源分析

土壤CO_2与土下岩溶作用密切相关。了解不同土地利用类型下土壤CO_2的时空变化特征及来源,将有助于准确揭示岩溶碳循环规律。2018年1—5月,在柏树湾和后沟2个岩溶泉域不同深度土壤中插入PVC管,并通过注射器抽取土壤CO_2样品,通过对比土壤CO_2浓度及其δ~(13)C的变化特征分析岩溶作用与土壤CO_2之间的关系,并对土壤CO_2的来源进行示踪。结果表明,(1)柏树湾土壤CO_2浓度(1 812—18 654μmol·mol~(-1))大于后沟(507—9 975μmol·mol~(-1))。2个泉域上覆土壤的δ~(13)C相近,但柏树湾和后沟土壤CO_2的δ~(13)C分别为-22.4‰—-17.03‰和-16.33‰—-11.45‰。土壤CO_2的δ~(13)C接近其上覆植被,说明上覆植被差异是造成柏树湾土壤CO_2浓度大于后沟的主要原因。(2)柏树湾土壤CO_2浓度最大值出现在4月,并在5月降低;后沟除20 cm处土壤CO_2浓度最大值出现在5月外,其他深度土壤CO_2浓度最大值也出现在4月,并且在3月和5月分别出现了降低的趋势。土壤CO_2浓度的时间变化受温度和降水共同影响,过多的降水量可能对土壤CO_2产生抑制作用。(3)在垂向变化上,1—3月柏树湾和后沟土壤CO_2浓度均未出现双向梯度,而是同非岩溶区一样,表现为随土壤深度的增加而增加。这可能是由于1—3月降水减少导致土壤含水量降低,从而限制了岩溶作用对底部土壤CO_2的消耗造成的。而随着降水增加,土下岩溶作用增强,促进了底部土壤CO_2的消耗,土壤CO_2浓度的垂向变化由单向梯度转为双向梯度。另外,各泉域不同深度土壤CO_2的δ~(13)C差异较小,并且具有相似的季节变化规律,证实H_2SO_4和HNO_3溶蚀碳酸盐岩产生的CO_2对土壤CO_2的影响较小。     

北京近地层O3、NOx、CO及相关气象因子的分析

利用2004年9月--2005年7月北京市区近地层O3、NOx、CO和气象要素的连续观测资料,分析了近地层O3及其前体物体积分数的分布特征和日变化特征,同时采用非参数统计方法分析了近地层O3及其前体物体积分数的季节变化特征及局地气象要素对它们的影响.结果表明,CO和NO2的体积分数近似于Lorentz分布;O3、NO和NOx的体积分数满足指数分布.O3体积分数的日变化呈单峰型结构,午后15:00左右出现峰值,凌晨7:00左右出现最低值;而其前体物NOx和CO体积分数的日变化呈双峰型结构,早上7:00左右出现第一次峰值.午后15:00左右达到最低值,凌晨0:00左右出现第二次峰值;NO2第一次峰值的出现时间滞后于NO和CO;此外,NO2的最低体积分数晚上与白天几乎相当.O2体积分数的季节变化表现为夏季高,冬季低;与其相反,NO、NO2、NOx和CO几乎均表现为冬季高,夏季低.相对湿度、温度、风速与O3及其前体物的体积分数均具有显著的相关性.风速大于4.0 m/s时,O3的平均体积分数仍然增大.     

福州市CO时空分布特征与影响因素

国家环境保护部2012年修订的"环境空气质量标准"将CO列入环境空气污染物基本项目,因预报业务迫切要求构建福建省重点城市福州CO的预报概念模型。利用2011─2013年福州市6个环境空气国控点CO小时质量浓度观测资料,结合NO2、O3等污染物浓度、气象常规观测资料以及通过聚类分析法将天气进行环流分型,分析CO的时空分布规律,与其它污染物浓度的相关性以及天气形势、气象要素等对CO质量浓度变化的影响。结果表明,福州CO年平均质量浓度的高值出现在工业源较多、交通源密集的监测点;市区浓度高于郊区和高山站点,24 h平均质量浓度没有出现过超标现象。冬季平均质量浓度最高,其次是春季、秋季,夏季最低是冬季的0.68倍;峰值出现在1月和4月,冬半年CO质量浓度整体高于夏半年。日分布高峰出现在7:00─10:00和17:00─20:00,低谷出现在13:00─16:00,白天浓度值波动大,夜间稳定处于低值区。CO与NO2质量浓度呈现显著的正相关性,秋季最高相关系数0.658;与O3质量浓度呈现反相关性(夏季除外)。CO质量浓度出现相对高值的天气型依次是锋前暖区高压后部切变、高空槽地面倒槽;出现相对低值的天气型依次是副热带高压台风(热带辐合带)外围台风(热带辐合带)副热带高压边缘高压脊高压底部。大气扩散条件的好坏、光化学作用是否明显以及风速的大小是决定CO质量浓度高低的主要因素,与降水量关系不大。     

沈阳市臭氧污染特征及其影响因素

近年来中国城市O₃污染问题日益突出,近地面O₃已成为沈阳市的主要空气污染物之一。基于沈阳市2019年近地面臭氧(O₃)及其前体物(VOCs和NO₂)的逐时数据,结合同期气象观测资料,研究了2019年沈阳大气O₃的季节变化特征,分析了VOCs和NO₂以及气象条件对O₃生成的影响;利用最大增量反应活性法(MIR)估算了沈阳大气VOCs的臭氧生成潜势(OFP),并运用正交矩阵因子分解法(PMF)进行了沈阳夏季VOCs的来源解析。结果表明：2019年沈阳市O₃平均质量浓度夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;四季O₃日变化特征均表现为单峰型,质量浓度峰值出现在14:00左右,谷值出现在07:00左右。沈阳市O₃质量浓度与温度、风速均呈现正相关关系(P=0.001,P=0.005),与相对湿度呈负相关关系(P=0.005);当温度达到30.0℃以上,O₃质量...     

长春市大气中PM_(10)污染特征分析

近年来,大气环境质量的不断恶化受到了人们广泛的关注。利用长春市的食品厂、客车厂、邮电学院、儿童公园、净月潭以及甩湾子等6个自动监测中心提供的2011年PM10、SO2与NO2小时质量浓度的连续监测数据,分析了长春市PM10质量浓度(MPM)的时空分布特征、不同污染物之间的相关性及其形成的原因。结果表明:从空间分布上看,6个采样点的MPM从高到低依次为食品厂儿童公园邮电学院客车厂净月潭甩湾子,其中除食品厂与儿童公园外均符合《环境空气质量标准》GB3095-1996的二级标准。从时间分布上看,绝大多数监测点位的冬季MPM是最高的,春季次之,主要是因为冬季采暖与春季沙尘天气,而夏季的MPM最低,主要是湿沉降作用所致。MPM逐日变化呈现出双峰双谷型分布,第一个峰值出现在早上7:00左右,其中最大值出现在5月份的早7:00左右,达到了0.223 mg·m-3,第1个峰值过后呈下降趋势,下午出现质量浓度低谷,其中最小值出现在11月份15:00左右,为0.036 mg·m-3,直到傍晚时缓慢回升,22:00左右达到第2个峰值。通过统计分析不同污染物之间的相关系数,得出PM10与NO2质量浓度的相关性显著,且较稳定,其原因可能是常年排放的机动车尾气尘影响较大,而PM10与SO2质量浓度的相关性不太稳定,这可能是冬季采暖排放的燃煤尘所致。