WRF CMAQ模式对常州市空气质量预报效果的评估

基于通用多尺度空气质量模型The Weather Research and Forecasting model coupled with CMAQ(WRF-CMAQ)对常州市2018年6～12月的空气质量预报结果,结合实况资料,进行了预报效果评估,以期为常州市空气质量的预报提供更好的参考。结果表明:(1)模式对常州市各预报时效空气质量指数(AQI)和各污染物浓度的标准化平均偏差(MFB)和标准化分数误差(MFE)均处于"理想水平"范围,能较好的反映实际空气质量变化趋势。(2)当空气质量为优良时,AQI和空气质量等级(AQI等级)预报效果最好,当空气质量达中度及以上污染时,预报效果最差,应进一步优化调整。(3)模式对首要污染物24小时预报准确率为66.9%,当空气质量为轻度污染及以上级别时,预报准确率较高。(4)模式对AQI的预报总体存在负偏差,对细颗粒物(PM_(2.5))浓度的模拟结果较好,对臭氧(O_3)和可吸入颗粒物(PM_(10))存在低估现象,对二氧化硫(SO_2)、二氧化氮(NO_2)和一氧化碳(CO)等3项污染物浓度均有所高估。     

成都市空气质量预报系统的应用及预报效果评估

介绍了成都市空气质量预报系统的模式设置和排放源处理,并评估其对2017年2月成都市的气象要素和PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2小时浓度的24小时预报效果。结果表明,系统能较好的预报成都市主要气象要素的逐小时变化情况,平均气温、气压和相对湿度的相关系数均在0.72以上,但对累积降水的预报效果仍需优化;系统能合理的反映各污染物的时空分布,PM_(10)和PM_(2.5)的预报效果达优秀水平,但存在不同程度的高估;NO_2的预报值与实况值的时间变化趋势一致性最高,空间分布对应较好,但模式预报对其存在一定程度的低估;对SO_2有显著的高估,但其空间分布模拟效果最佳。优化源的空间分配,及时更新源排放清单,同时针对不同排放源提高小时尺度排放清单分辨率可能是未来提高成都市空气质量预报系统预报准确率的有效途径。     

NAQPMS模型预报合肥、蚌埠和芜湖空气质量的效果评估

评估了NAQPMS模式预报的合肥、蚌埠和芜湖2017年3月1日—2018年2月28日PM_(2.5)、PM_(10)和O_3地面浓度及预报准确率,发现模式对物种的预报能力依次为:O_3 PM_(2.5)PM10;对城市的预报能力依次为:合肥芜湖蚌埠。模式对PM_(2.5)和PM_(10)的预报能力在春季较弱,对O_3的预报全年均较强。整体而言,评估地区的空气质量以优良为主,等级准确率在秋季最高,冬季最低,年均值为69%;首要污染物以PM_(2.5)、O_3、PM_(10)和NO_2为主,其准确率在冬季最高,春季最低,年均值为62%。     

运用4种数值模型分析辽宁省空气质量预报准确率

数值模型是当前空气质量预报的主要方法。基于CMAQ模型、WRF-Chem模型、CMAx模型和REG模型对2017年辽宁省空气质量指数(AQI)的范围和级别预报准确率进行了分析。结果表明:CMAQ模型对辽宁省AQI范围和级别的预报准确率均高于其他3个模型,REG模型准确率均最低,WRF-Chem模型和CMAx模型准确率基本持平;各模型对辽宁省东南部区域的预报准确率整体高于对中部和西部的预报准确率。     

万盛大气污染特征分析及污染预报模型的建立

利用2017年4月1日～2019年3月31日万盛经开区万东北路站点的空气质量日均值监测数据进行分析发现,万盛大气污染具有很强的季节变化特征,冬半年主要污染物为PM_(2.5),夏半年主要污染物为O_3,冬半年污染重于夏半年,颗粒物污染重于O_3污染。万盛污染以轻度污染为主,仅有冬季会出现中度以上污染天气,其首要污染物均为PM_(2.5)。利用多元回归模型和差分自回归移动平均模型(ARIMA)建立了万盛PM_(2.5)、PM_(10)与O_3的预报模型。通过对模型得出的预报值与实况值的比较来看,预报与实况的变化趋势基本一致,均可以较好的指示未来AQI的变化趋势。多元回归预报模型中,O_3的预报效果要远好于PM_(2.5)和PM_(10);而ARIMA预报模型三者预报效果接近。总体来说,ARIMA (p,d,q)预报模型对颗粒物污染的预报效果要远好于多元回归预报模型,而O_3则两种模型预报效果接近。     

降水对西宁市大气污染物浓度的影响分析

文章利用西宁市区2013~2014年逐日空气污染日平均浓度资料和日平均降水资料,分析了西宁市区大气污染物浓度的分布和不同等级降水对SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)污染物浓度的清除能力。结果表明,西宁市空气质量以二级为主,二级天数占样本总数的57.8%;西宁市大气中的首要污染物是PM_(10)和PM_(2.5);降雨、降雪对污染物浓度具有稀释作用;不同等级的降雪量对4种污染物的稀释作用不同,降雪量在0.5mm以下时对污染物浓度的清除作用较弱甚至出现反弹现象,降雪量≥5.0mm时对4种污染物的清除能力最强;降雨量越大,对各项污染物的清除作用越明显,日降水量≥10.0mm对4种污染物的清除率达到了29.54%~57.57%;清除能力表现为SO_2PM_(10)PM_(2.5)NO_2的特征;连续降雪比连续降雨更有利于空气质量的改善;降雨等级不同时,AQI指数级别不变的天数居于首位的均为PM10;降雪量为0.6~1.0mm、1.1~1.9mm、≥5.0mm时,AQI指数级别不变的天数居于首位的是PM2.5;无论降雪还是降雨,PM_(10)和PM_(2.5)级别下降天数明显大于上升天数,尤其以PM2.5明显。     

2015-2020年昌吉市PM_(2.5)污染时空分布特征

以新疆"乌—昌—石"重点城市之一的昌吉市作为研究对象,收集2015～2020年昌吉市空气质量自动监测站点的PM_(2.5)浓度数据,分析昌吉市PM_(2.5)浓度的年变化、季节变化、月、日以及小时变化特征及其变化规律。结果表明:近6年来昌吉市PM_(2.5)浓度均超过二级标准限值浓度,且PM_(2.5)平均浓度整体呈上升趋势;不同季节PM_(2.5)浓度呈春夏季低、秋冬季高的特点;受冬季气象条件和采暖期影响,PM_(2.5)浓度在11月至次年3月相对较高,4～10月相对较低;PM_(2.5) 24小时浓度在不同月份呈现不同的日变化规律。PM_(2.5)浓度时空分布与气象条件、采暖季、汽车尾气、工业排放等因素有关,且是影响空气质量等级和优良天数的主要因素。研究结果可为昌吉市PM_(2.5)污染防治提供参考。     

开远市空气污染与气象条件关系及污染等级预报方法

为探究空气污染与气象条件的关系，以及基于气象条件的空气污染等级报方法，以开远市为例，利用相关性分析、数值统计预报方法及《空气污染扩散气象条件等级》标准进行了分析。结果表明：(1)开远空气污染具有“冬春高夏秋低”的鲜明特点，影响污染物主要有SO₂、PM₁₀、O₃、PM_2.5,其中O₃为首要污染物；(2)影响开远市空气质量的气象条件主要有降水、相对湿度和风向。夏季降水的湿清除作用对改善当地空气质量有重要作用，尤其是在调节降低SO₂、PM₁₀、CO、PM_2.5浓度中作用显著。相对湿度与空气质量呈负相关，影响开远市空气污染扩散的风向主要为南向风；(3)根据《空气污染扩散气象条件等级》标准建立的基于气象条件的空气污染等级预报方程，比数值统计预报方法建立的AQI逐步回归预报方程具有更好的适用性，预测AQI等级对比实测AQI预报等级正确率达79.4%,对开远市空气污染防治具有一定的科学指导意义。     

基于三次指数平滑模型的雾霾天气预测

通过分析郑州市2013—2016年空气质量指数月统计数据,可以看出空气质量指数(AQI)、PM_(2.5)、SO_2等指标均关于时间呈非线性趋势。应用三次指数平滑模型对郑州市2017年每月的AQI、PM_(2.5)、SO_2等指标进行预测。结果表明,郑州市2017年雾霾天气与实际季节变化相符,且呈"U"型分布。     

乌鲁木齐空气质量指数特征及其与气象要素相关性分析

利用2018年3月至2019年2月乌鲁木齐市空气质量指数(AQI)和同期6种主要空气污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2、CO、O_3)以及气象要素数据,研究空气质量指数的变化特征,并分析其与6种主要空气污染物浓度及气象要素的相关性,为乌鲁木齐市大气污染与气象要素相关性研究提供一定的数据支撑。结果表明:乌鲁木齐市首要污染物最多的是PM_(2.5),其次是PM_(10)、NO_2和O_3,AQI指数与PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2、CO均呈高度相关,与O_3呈中度相关;空气质量指数与平均气温以及能见度具有显著的负相关性(p0.01),而与平均本站气压、平均相对湿度、平均风速、日照时数的相关性均不显著(p0.01)。     

2014~2016年成都地区空气污染气象要素分型研究

为研究成都地区发生不同程度空气污染时,地面气象要素的搭配类型特征,基于成都地区2014~2016年多个逐日气象要素值(气温、气压、湿度等)和逐日AQI资料,对2014~2016年成都地区空气质量状况进行特征分析,并且通过TSI天气分型方法,并结合同期逐日空气质量资料探讨了四季不同天气类型下空气质量特征,主要结果为:(1)2014~2016年成都市总体空气质量夏秋季空气质量最佳,春季次之,冬季最差。(2)不同天气类型空气质量状况差异较大。春季3型和4型容易发生轻度污染;夏季1型和4型容易发生轻度污染;秋季3型容易出现轻度污染;冬季4型和5型天气下容易发生轻度污染以上的空气污染状况。研究为成都地区空气污染气象研究提供参考依据,也为空气污染预报提供一些借鉴意义。     

Assessment and management of air quality for an opencast coal mining area

A study for the assessment and management of the air quality was carried out at Lakhanpur area of Ib Valley Coalfield in Orissa state in India. The 24-h average concentrations of total suspended particulate (TSP) matter, respirable particulate matter (PM10), sulphur dioxide (SO2) and oxides of nitrogen (NOx) were monitored during 1 year period. Samplings were done at a regular interval through out the year at 13 monitoring stations in the residential areas and four monitoring stations in the mining/industrial areas. The 24-hr average TSP and PM10 concentrations ranged from 338.8 to 799.8 microg m(-3) and 102.5-425.6 microg m(-3) for industrial area, and 72.3-497.1 microg m(-3) and 40.8-171.9 microg m(-3) for residential area, respectively. During the study period 24-hr and annual average TSP and PM10 concentrations exceeded the respective standards set in the national ambient air quality standard (NAAQS) protocol at most residential and industrial areas. However, 24-hr and annual average concentrations of SO2 and NOx were well within the prescribed limit of NAAQS both in the residential and industrial areas. The annual and 24-hr average concentrations varied from 23.3 to 36.8 microg m(-3) and 16.0-55.2 microg m(-3) for SO2 and 23.9-41.9 microg m(-3) and 19.0-58.1 microg m(-3) for NOx, respectively. The temporal variations of TSP and PM10 fitted polynomial trend with an average correlation coefficient (R2) of 0.77 (+/-0.17) for TSP and 0.85 (+/-0.10) for PM10. On average the PM10 in the ambient air of the mining area constituted 31.94 (+/-1.76)% of the TSP. The linear regression correlation coefficient (R2) between TSP with PM10 and NOx with SO2 was 0.86 (+/-0.12) and 0.57 (+/-0.20), respectively. Maximal concentrations of TSP and PM10 occurred within the mining site based on the kriging technique. A management strategy is formulated for effective control of air pollution at source and other mitigative measures recommended including implementation of green belts around the sensitive areas where the concentration of air pollutants exceeded the standard limit.     

成都市城区春节期间燃放烟花爆竹对空气质量的影响

利用空气质量自动监测系统分析了2013年春节期间成都市城区的SO2、NO2、CO、O3、PM10及PM2.5的浓度值,发现烟花爆竹的燃放对SO2、NO2、PM10及PM2.5的浓度有较大影响。     

南充市城市空气质量变化及达标分析

为了掌握南充市近年来城市空气质量变化及其达标情况,对南充市城区2008～2012年SO2、NO2和PM10的质量浓度数据进行统计分析,并计算各个站点的空气污染指数和空气质量指数。结果表明,3种污染物浓度值都有明显的下降趋势,S02浓度在0．002～0．052mg／m^3之间变化;N02浓度值从0．042mg／m^3下降到0．029mg／m^3;PM10浓度在0．060～0．063mg／m^3之间波动。南充市空气质量冬季较差,夏季较好。在5个监测点中,炼油厂空气质量最差,优良率为92．9％（85．1％）;高坪空气质量最好,优良率为99．1％（98．3％）。相关性分析表明,南充市空气污染源主要是工业燃煤和机动车尾气。     

二次指数平滑法的成都市餐厨垃圾产量预测

餐厨垃圾的产生量直接影响其处理规模,指数平滑法是对于缺乏基础数据的模型预测的一种有效方法。本文以2001～2009年成都市餐厨垃圾产量数据为基础,运用二次指数平滑预测法对成都市餐厨垃圾产量进行预测,预测结果显示2010年成都市餐厨垃圾产量将达到514.96 t/d。     

基于GM（1,1）模型的秦皇岛市大气污染物SO2预测

根据2004—2009年大气中SO2污染物的监测数据,通过灰色GM(1,1)模型预测了未来6年秦皇岛市大气中SO2的变化趋势。结果显示,灰色系统GM(1,1)模型合理,精度较高,相对误差为-1.875%～1.228%,与环保部门公布的数据吻合程度较好。     

Temporal‐spatial variations of air pollutants in Lanzhou,Gansu Province,China, during the spring–summer periods, 2014–2016

In this article, we analyzed the mass concentrations of particulate matter 2.5 micrometers (µm) or less in size (PM_2.5), particulate matter 10 µm or less in size (PM₁₀), sulfur dioxide (SO₂), nitrogen dioxide (NO₂), carbon monoxide (CO), and ozone (O₃) in Lanzhou, the capital of Gansu province, China. We analyzed monitoring data collected from five air quality monitoring stations during the spring–summer period from 2014 to 2016. Our comparison of contaminant concentrations and average diurnal, daily, monthly, and annual concentrations revealed that the average concentrations of PM_2.5 and PM₁₀ amounted to 128.57 and 46.4 micrograms per cubic meters (µg/m³), respectively, exceeding the Chinese National Ambient Air Quality Standard (NAAQS). We used the Pearson correlation coefficient to establish connections between particulate matter and gaseous pollutants. The results show significant differences in the concentration levels of airborne pollutants. The Pearson correlation coefficient between PM_2.5 and PM₁₀ had the highest coefficient of r = 0.842. A correlation between the two particulate matter sizes (PM_2.5 and PM₁₀) and SO₂ was PM_2.5 and SO₂ r = 0.313; PM₁₀ and SO₂ r = 0.279; and CO and the two particulate matter sizes, PM_2.5 and CO r = 0.304; and PM₁₀ and CO r = 0.203. The average monthly ratio for the study months of PM_2.5 to PM₁₀ was 0.361. In addition, we used the hybrid single particle Lagrangian integrated trajectory model for tracking sources and pathways of the air pollutants in Lanzhou.     

Air quality impact assessment of multiple open pit coal mines in northern Colombia

The coal mining region in northern Colombia is one of the largest open pit mining regions of the world. In 2009, there were 8 mining companies in operation with an approximate coal production of ～70 Mtons/year. Since 2007, the Colombian air quality monitoring network has reported readings that exceed the daily and annual air quality standards for total suspended particulate (TSP) matter and particles with an equivalent aerodynamic diameter smaller than 10 μm (PM??) in nearby villages. This paper describes work carried out in order to establish an appropriate clean air program for this region, based on the Colombian national environmental authority requirement for modeling of TSP and PM(10) dispersion. A TSP and PM?? emission inventory was initially developed, and topographic and meteorological information for the region was collected and analyzed. Using this information, the dispersion of TSP was modeled in ISC3 and AERMOD using meteorological data collected by 3 local stations during 2008 and 2009. The results obtained were compared to actual values measured by the air quality monitoring network. High correlation coefficients (>0.73) were obtained, indicating that the models accurately described the main factors affecting particle dispersion in the region. The model was then used to forecast concentrations of particulate matter for 2010. Based on results from the model, areas within the modeling region were identified as highly, fairly, moderately and marginally polluted according to local regulations. Additionally, the contribution particulate matter to the pollution at each village was estimated. Using these predicted values, the Colombian environmental authority imposed new decontamination measures on the mining companies operating in the region. These measures included the relocation of three villages financed by the mine companies based on forecasted pollution levels.     

高盐度气田废水处理试验研究

以某污水厂好氧污泥为接种污泥,半软性纤维填料为载体,采用逐步提高盐度和有机负荷的方法对生物膜进行耐盐性和高有机负荷驯化。结果表明:经过一段时间驯化所得异养生物膜能够适应高盐度和高有机负荷的环境;生物膜对环境盐度变化的适应性有一定的波动;生物膜对有机物的降解能力随系统有机负荷增大而降低,连续进水、出水不回流且流量为0.292L/h,HRT为24h条件下,COD去除率最后保持在65%左右;COD去除率达到65%的时间与系统有机负荷呈线性正相关,相关系数为0.9112;驯化后耐盐微生物对温度和酸碱度不敏感,最佳生长温度为23℃,pH值为7~8。     

博罗县环境空气质量变化趋势浅析

本文以博罗县2005—2011年间的环境空气监测数据为依据,采用空气污染综合指数法评价大气环境质量,并运用Spearman秩相关系数预测未来发展趋势。结果表明：博罗县环境空气质量为优,主要污染物为二氧化氮,年日平均浓度呈上升趋势,不显著。