天津滨海新区围海造地的生态环境影响分析

选择具有重要典型意义的环渤海城市快速扩张地区渤海湾西岸天津滨海新区段为例,从宏观的景观格局变化与时空演变,微观尺度上的近海生态环境变化方面分析了天津滨海新区围海造地的生态环境影响。结果显示:(1)随着天津滨海新区2006年纳入国家发展战略以及总体规划的实施,围海造地面积从2004年的52.32 km2迅速增加2010年的312.78km2,规划到2020年将增加到425.94 km2,人工岸线从41.16 km增加到217.79 km,造成景观自然性急剧下降,人类对近海的干扰强度过大。(2)对纳潮量造成影响,经过围海造地,天津滨海新区段纳潮量减少了13.7%,纳潮量的减少进一步影响了污染物的稀释与扩散。(3)海洋生态功能受到影响2,010年渤海湾天津滨海新区段的近海生态服务价值将下降18%。     

天津滨海新区大气预警模型体系的构建

通过对多污染物种、多空间尺度范围、多时间尺度时效的动力-化学耦合模式预报预警系统的合理构建,通过科学的后期数据处理模块,实现对大气环境质量的预警预报,以期为天津滨海新区环境管理与监督提供科学的依据。     

气候变化和人类活动对天津海岸带影响综述

21世纪全球海平面上升和区域地面沉降叠加所致的相对海平面上升速率存在加快趋势,将加剧天津沿海地区风暴潮、洪涝灾害和土地淹没的危害,影响沿海地区的城市抗灾功能、建筑物安全及生态资源。为此,本文综合讨论了气候变化导致的海平面上升和地面沉降对天津沿海风暴潮、海岸侵蚀以及港口码头的影响。建议滨海新区建设要高度重视海洋灾害的监测预警,提高沿海地区防潮和防汛工程的设计标准和城市抗灾能力,以有效实现滨海新区经济和社会可持续发展。     

基于车载的天津市不同交通流特征下机动车排放率精细分析

利用OBS2200车载测试系统,对天津市的道路行驶车辆进行测试,在3种不同交通流特征（交通高峰期、低峰期和平峰期）下获得了道路车载排放污染物（HC、CO、NOx和CO2）的逐秒数据,结果显示,高峰期HC和CO平均排放率（0.027±0.018 g/s和0.330±0.196 g/s）明显高于低峰期和平峰期,大约分别是低峰期的5.4倍和4.3倍,平峰期的3.9倍和9.2倍。低峰期NOx和CO2平均排放率（0.006±0.006 g/s和1.904±0.960 g/s）稍高于高峰期和平峰期。加速工况下4种排放物的平均排放率：0.022±0.019 g/s、0.243±0.234 g/s、0.007±0.007 g/s和1.766±0.946 g/s,大约分别是减速工况下4种排放物平均排放率的1.1倍、1.4倍、2.3倍和1.9倍。随着加速度增大4种排放物的排放率逐渐增大。     

颗粒物质量浓度对大气能见度水平影响分析

通过观察不同天气条件下颗粒物质量浓度水平上升伴随大气能见度水平下降,对颗粒物质量浓度-大气能见度相关性分析,得到相关方程,根据颗粒物污染水平分析预测大气能见度,为灰霾预报提供依据.     

天津黑碳气溶胶潜在来源分析与健康风险评估

采用2010~2013年BC连续在线观测资料,分析天津地区BC的季节分布、潜在来源及其健康效应.结果表明,2010~2013年BC气溶胶浓度平均值为（4.49±3.26）μg/m³,秋季浓度最高,为6.31μg/m³,冬季和夏季次之,春季最低,为2.59μg/m³.各季节BC浓度的日变化特征类似,均呈早晚双峰分布,早间峰值高于晚间,且夜间高于日间.混合层高度和近地层风从垂直和水平两方面影响BC的时空分布,各季节作用强度并不相同.浓度权重轨迹分析表明天津高浓度BC的主要贡献区域为河北、山东、河南等华北平原地区.此外,秋季内蒙古中部和山西北部等西北区域也会影响天津.天津城区各季节成人和儿童的致癌风险（CR）均高于EPA给定的可接受风险水平（10^-6）,非致癌风险水平较低,秋季因高浓度BC引发的呼吸系统死亡率相对风险为1.118,需要引起高度关注.     

基于SPAMS的天津市夏季环境受体中颗粒物的混合状态及来源

天津位于京津冀区域,近年来面临的颗粒物污染问题受到广泛关注,研究其大气环境中颗粒物的化学组成及来源具有重要意义.为明确天津市夏季环境受体中颗粒物的混合状态及可能来源,于2017年7月利用单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)在津南区采集到成功电离有粒径及完整质谱信息颗粒209 887个,利用ART-2a对有质谱数据的颗粒按照质谱特征的相似性进行聚类共获得369个颗粒物类别,随后按照类别的化学组成(质谱谱图)的相似性进行人工合并获得19个颗粒物类别,包括:K-EC(0.20%)、K-EC-Sec(0.18%)、K-NO_3-PO_3(12.00%)、K-NO_3-SiO_3(2.98%)、K-Sec(0.16%)、EC(39.60%)、EC-Sec(3.46%)、EC-HM-Sec(3.93%)、HEC(1.49%)、HEC-Sec(1.38%)、OC-Amine-Sec(3.58%)、OC-Sec(0.36%)、OCEC-Sec(0.71%)、Dust-HEC(21.35%)、Dust-Sec(0.72%)、Cl-EC-NO_3(1.22%)、Na-Cl-NO_3(3.20%)、HM-Sec(2.58%)和PAH-Sec(0.90%)颗粒.得到的各个颗粒类别可归因于气溶胶颗粒的不同来源及不同的传输和反应过程,综合分析采集到的颗粒贡献源主要包括机动车排放源、生物质燃烧源、工业排放源、扬尘源、燃煤源和二次源等.其中K-EC、EC、HEC和Dust-HEC等颗粒主要来自一次源直接排放,K-Sec、OC-Amine-Sec、OC-Sec、OCEC-Sec和Na-Cl-NO_3等颗粒大都是一次源排放颗粒经历了不同程度的老化或与二次组分进行了不同程度的混合.     

天津市2017年移动源高时空分辨率排放清单

移动源已成为城市地区大气污染的主要贡献源.已有研究多关注道路移动源（机动车）或非道路移动源（工程机械、农业机械、船舶、铁路内燃机车和民航飞机）中单一源类的排放,欠缺对移动源总体排放特征的把握.本研究提出了移动源高时空分辨率排放清单的构建方法,据此建立了天津市2017年移动源排放清单,并分析其排放构成与时空特征.结果表明,天津市移动源CO、VOCs、NO_x和PM₁₀的排放量分别为18.30、6.42、14.99和0.84万t.道路移动源是CO和VOCs的主要贡献源,占比分别为85.38%和86.60%.非道路移动源是NO_x和PM₁₀的主要贡献源,占比分别为57.32%和66.95%.从时间变化来看,移动源所有污染物排放在2月均为最低,CO和VOCs在10月排放最高,而NO_x和PM₁₀则在8月排放最高.节假日（如春节和国庆节等）对移动源排放的时间变化影响显著.从空间分布来看,CO和VOCs排放主要集中于城区和车流量大的公路（高速路和国道）上,NO_x和PM₁₀在城区与港区均具有较高排放强度.污染物的空间分布差异是由其主要贡献源的空间位置决定的.本研究可为天津市大气污染的精细化管控和空气质量模拟提供数据支撑,同时可为其他地区移动源排放清单的建立提供方法参考.     

天津市机动车尾气排放因子研究

通过调查研究天津市机动车车型构成、保有量、车辆行驶状况、气象数据和油品等基础数据,利用COPERT IV模型计算了在国1、国2、国3、国4和国5排放标准下机动车尾气中CO、NO_x、VOC和PM_(2.5)的排放因子.应用车载测试系统在实际道路上对国4柴油货车的排放因子进行了测量,并将模型结果与实测结果进行了比较,研究表明,国4排放标准下,污染物排放实测数据普遍高于模型模拟数据.对于轻型载货柴油车而言,实际道路测量的CO、NO_x、VOC和PM_(2.5)的排放因子分别是模型模拟数据的2.5、4.3、1.9和1.2倍;对于中型载货柴油车而言,以上污染物的实测排放因子分别是模型的1.3、2.1、1.0和1.2倍;对于重型载货柴油车而言,以上污染物的实测排放因子分别是模型的1.7、1.9、1.1和1.2倍.     

天津污染天气边界层温度层结变化特征及预报阈值确定

针对天津市大气污染防治需求,基于2016年4月1日—2017年3月31日天津255 m气象塔观测资料及数值模拟,开展天津地区污染天气边界层温度层结变化特征及预报阈值研究.结果表明:(1)天津地区10~250 m高度的气温递减率为0.56℃/100 m,当日均气温递减率小于0.4℃/100 m时,垂直扩散条件不利于大气污染物扩散,出现中度以上污染概率为64%,重污染概率为47%.从温度廓线和逆温频率统计分析,贴地逆温占所有逆温的55%,除贴地逆温以外逆温底部最易出现在160 m的高度,大量脱地逆温的出现不利于高架源夜间的排放.(2)每年10月—次年2月天津逆温频率为20%,冬季需要关注逆温情况对大气污染物扩散的影响.如秋、冬季8:00逆温仍然存在,重污染天气出现概率高达56%,中度及以上污染出现概率为72%,是重污染天气辨识的重要指标.(3)7:00—10:00在逆温消散或者日均气温递减率由0.6℃/100 m向0.4℃/100 m变化时,任何细微变化对大气垂直扩散有显著影响.基于天津地区PM_(2.5)污染情况下,数值模拟显示10~250 m的气温递减率由于气溶胶的存在可减少0.06℃/100 m,在25个重污染过程中,日均气温递减率平均下降0.18℃/100 m,对大气垂直扩散条件产生显著影响.因此,在空气污染预报分析时使用不考虑气溶胶辐射效应的天气模式分析温度层结,需要适当调整阈值,尤其是在7:00—10:00逆温消散及垂直温度递减率由0.6℃/100 m向0.4℃/100 m变化时.