Estimation of daily PM2.5 concentration and its relationship with meteorological conditions in Beijing

When investigating the impact of air pollution on health, particulate matter less than 2.5 μm in aerodynamic diameter(PM_(2.5)) is considered more harmful than particulates of other sizes. Therefore, studies of PM_(2.5) have attracted more attention. Beijing, the capital of China,is notorious for its serious air pollution problem, an issue which has been of great concern to the residents, government, and related institutes for decades. However, in China,significantly less time has been devoted to observing PM_(2.5) than for PM_(10). Especially before 2013, the density of the PM_(2.5) ground observation network was relatively low, and the distribution of observation stations was uneven. One solution is to estimate PM_(2.5) concentrations from the existing data on PM_(10). In the present study, by analyzing the relationship between the concentrations of PM_(2.5) and PM_(10), and the meteorological conditions for each season in Beijing from 2008 to 2014, a U-shaped relationship was found between the daily maximum wind speed and the daily PM concentration, including both PM_(2.5) and PM_(10). That is, the relationship between wind speed and PM concentration is not a simple positive or negative correlation in these wind directions; their relationship has a complex effect, with higher PM at low and high wind than for moderate winds.Additionally, in contrast to previous studies, we found that the PM_(2.5)/PM_(10) ratio is proportional to the mean relative humidity(MRH). According to this relationship, for each season we established a multiple nonlinear regression(MNLR) model to estimate the PM_(2.5) concentrations of the missing periods.     

Fe-Ce/ZSM-5复合催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法制备了Fe-Ce/ZSM-5复合催化剂,并将其用于甲基橙的催化降解。利用单因素实验考察了溶液pH、初始甲基橙质量浓度、催化剂加入量、初始H_2O_2浓度及反应温度对准一级动力学方程反应动力学常数的影响,对催化剂的稳定性进行了测试,并探讨了甲基橙的催化降解机理。实验结果表明:在溶液pH 5.0、初始甲基橙质量浓度100 mg/L、催化剂加入量1.0 g/L、初始H_2O_2浓度20 mmol/L、反应温度20℃的优化条件下反应60min,反应动力学常数高达0.034 min~(-1),甲基橙降解率高达87%,铁离子流失量仅为0.019 mg/L;催化剂重复使用3次后,甲基橙降解率仍高于80%,保持了较高活性。     

北京地区不同时段平均PM2.5浓度与MODIS气溶胶光学厚度相关性分析

利用2014年北京市12个空气质量监测站的逐小时PM_(2.5)地面观测资料,以及Terra和Aqua卫星的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)产品,在时间和空间数据匹配的基础上,研究了PM_(2.5)的5 h(10:00—14:00)和24 h(0:00—23:00)两种时段平均浓度及两颗卫星平均AOD的时空分布特征,并建立了AOD与不同时段平均PM_(2.5)浓度之间的回归模型.结果表明:PM_(2.5)的5 h平均浓度和24 h平均浓度值均在城区高、郊区低,最低值位于定陵站;匹配后逐时PM_(2.5)浓度的日变化呈"双峰型",最低值出现在下午,但北京西北部郊区的定陵和昌平镇站因局地山谷风环流和外部排放源的影响,其"双峰型"波动趋势较城区站偏弱,最低值出现在上午;AOD的空间分布特征与PM_(2.5)浓度分布一致,但在郊区由于污染水平分布不均,卫星采集的样本可能来自于周围的清洁大气,导致AOD的最小值在郊区站点明显低于城区站点;两颗卫星平均的AOD与5h PM_(2.5)平均浓度的决定系数高于AOD与24 h PM_(2.5)平均浓度的决定系数;AOD与PM_(2.5)的相关系数在城区高于郊区,郊区排放源分布不均和强的局地系统性环流是造成其相关系数低的重要原因.     

乌鲁木齐市MODIS气溶胶光学厚度与PM10浓度关系模型研究

为了建立乌鲁木齐市近地面PM10浓度监测的关系模型,利用乌鲁木齐市2013年3—11月、2014年3—11月MODIS AOD产品与同期地面观测的PM10质量浓度进行相关分析,结果表明二者直接相关程度较低(r=0.433,p0.01);然后以WRF模式模拟的大气边界层高度及地面观测的相对湿度数据对AOD进行垂直、湿度订正后,二者相关性得到较大程度提高(r=0.630,p0.01);按照季节分类统计和订正春、夏、秋季的相关系数r分别为0.779、0.393、0.523,均大于统计学上99%的置信度要求,其中春季的订正最为有效,可用性更高;最后,建立全年和各季AOD-PM10最优拟合模型并反演乌鲁木齐市地面PM10质量浓度,全年和三季的反演结果与实测数据的相关系数分别为0.757、0.748、0.652、0.715(p0.01);同时基于卫星遥感AOD反演得到的PM10质量浓度的空间分布与AOD呈现出整体的一致性,并且3个季节AOD平均值表现为:春季秋季夏季.证实了卫星遥感AOD经过垂直和湿度订正后,可以作为辅助监测乌鲁木齐市PM10地面浓度分布的一个有效手段.     

长春市净月大学城区PM2．5及PM10空间分布特征初步研究

为掌握长春市主城区净月大学城区PM2．5和PM10质量浓度的空间分布特征,选择了8处室外环境空间,使用YT－HPC3000 C型主动采样激光粉尘仪,对各样点进行了质量浓度监测。结果表明,与区域内室外8处样点的PM10质量浓度,以轻轨站处为最高,其他7处样点均好于二级标准;室内4处样点的PM2．5和PM10的质量浓度,食堂均未达标,其他3处样点均达标。在室内各样点,PM2．5与PM10的浓度空间分布呈现随高度升高而降低的趋势;在室外各样点,PM2．5与PM10的浓度分布与其所处垂向位置无明显相关关系。     

可见光响应Pr3+:Y2SiO5/ TiO2薄膜的制备

目的研究层涂法制备Pr~(3+):Y_2SiO_5/TiO_2复合薄膜的结构与可见光催化性能。方法分别以钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制得TiO_2凝胶和Pr掺杂的Y_2SiO_5凝胶,以碳纤维为薄膜载体,并通过浸渍提拉法制备Pr~(3+):Y_2SiO_5/TiO_2层涂薄膜,研究层涂法制备复合薄膜对复合薄膜结构、形貌以及光催化效果的影响。结果复合薄膜具有明显的分层界限,形貌较平整,有较少龟裂;复合薄膜性能受涂覆次序的影响较大。结论依次将Pr~(3+):Y_2SiO_5和TiO_2涂覆在碳纤维上的复合薄膜具有较好的光催化性能,可见光光照2 h,对亚甲基蓝的脱色率达到94%,其可见光催化效率高于TiO_2薄膜的59%。     

2014年泉州市区PM2.5浓度的时空变化特征分析研究

基于2014年泉州市区环境空气自动监测站的PM2.5、PM10等监测数据,讨论市区PM2.5的时空分布特征.结果表明,泉州市区PM2.5浓度存在较为明显的时空分布特征.(1)时间分布特征:PM2.5的年均值为34μg/m3,月均值最大值出现在1月,最小值出现在7月;PM2.5浓度冬季最高,夏季最低,春冬两季明显高于夏秋;PM2.5/PM10最高值出现在2月,最低值出现在7月;PM2.5/PM10冬季最高,夏季最低.(2)空间分布特征:3个监测点位中,PM2.5浓度涂山街最高,津头埔略低,万安最低;PM2.5/PM10万安最高,涂山街略低,津头埔最低.时间分布特征与气象条件有一定关系,而空间分布特征与建成区的建成时间先后、地理位置差异等有一定关系.     

烟台市环境空气自动监测中PM10与PM2.5数据异常情况分析研究

根据2014年烟台市范围内全部环境空气自动监测点位的PM 10和PM2.5数据,分析了不同监测仪器组合下PM10和PM2.5的倒挂情况,选取了倒挂率较高的4种监测仪器组合,将监测数据分为不同季节和时段比较分析,结果表明:大气湿度较高的季节倒挂率高于其他季节,夜间倒挂率高于昼间,雾霾等重污染天气时高于其他时段.数据采集频率、监测方法、监测仪器、采样管加热方式不同以及测量误差等都是产生倒挂现象的因素.     

上海市西部郊区PM2.5污染状况及影响因素

通过2014年上海市西部郊区PM2.5的浓度变化分析了该地区的PM2.5污染分布状况,并且从温度、湿度和风向等方面讨论了PM2.5浓度与气象因子的关联性.结果表明:该地区2014全年超标天数有112天,超标率为30.7％,PM2.5月均浓度呈夏低冬高的趋势状态,并且PM2.5浓度与气象条件有密切的联系.该地区气温在5～15℃、湿度在60～70％时PM2.5浓度最高;在以东风为主导风盛行时,该地区PM2.5浓度较低,而在以西风为主导风盛行时,该地区易受到周边区域的高污染因素影响,形成PM2.5高浓度累积现象.     

湿地土壤有机碳及其活性组分分布特征影响因素研究

红碱淖湖泊湿地是西北半干旱荒漠区重要的生态屏障,随着湖泊面积的减少以及土壤退化程度的加剧,逐渐形成5种典型的景观类型(盐碱沼泽、沼泽化草甸、草地、草原化沙地、沙地)。基于野外实地调查,选取红碱淖湖泊湿地流域蟒盖兔和尔林兔2个典型子流域,研究湖泊退化后不同景观类型土壤有机碳及其活性组分的分布特征及其影响因素。结果表明,5种景观类型土壤有机碳(SOC)、土壤可溶性有机碳(DOC)、土壤易氧化态有机碳(EOC)含量均较低。土壤SOC和EOC在垂直剖面上分布特征一致,土壤EOC与土壤有机质动态变化密切相关,土壤砂砾含量高是研究区土壤有机碳含量较低的主要原因。