上甸子本底站臭氧生成效率的观测研究

2008年3月26日～10月9日在北京上甸子大气本底站开展了O3、NOx、NOy、CO等气体的现场观测和VOCs采样观测.利用观测数据,首次取得该本底站臭氧生成效率(OPE),研究了OPE与NOx和VOCs的关系,探讨了HNO3干沉降对OPE的可能影响及订正方法.结果表明,观测期间逐日OPE值的变化范围为0.2～21.1,平均值为4.9±3.6;晴天的总体OPE值为4.3±1.5;OPE值随NOx浓度的变化基本符合抛物线关系,当NOx14×10-9时,OPE随NOx的增加而增加;当NOx14×10-9时,OPE随NOx的增加而减少;芳香烃和OVOCs与OPE存在密切的正相关关系.HNO3等NOx氧化产物的干沉降对计算的OPE有显著影响,导致计算结果偏高.利用北京市区和上甸子的NOy/CO值可以对观测期间的OPE值进行初步订正,但订正方法尚不够严谨,结果需要进一步验证.未订正的OPE计算值可认为是实际OPE的上限.     

北京城区大气苯系物变化特征及其环境意义

使用在线分析仪于2018年7月至2019年2月在北京城区对大气中的苯系物(BTEX)进行连续监测.监测期间BTEX平均体积分数为(5.05±5.23)×10-9,其中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯及邻二甲苯的体积分数分别为(1.51±1.70)×10-9、(2.22±2.05)×10-9、(0.38±0.46)×10-9...     

高原城市拉萨典型VOCs排放源成分谱特征

高海拔地区低的气压和含氧量会影响燃烧和溶剂挥发过程,进而影响挥发性有机物（VOCs）的排放特征.然而,人们对海拔3 000 m以上的燃烧源或挥发源的VOCs排放特征的认识有限.拉萨市正在经历快速的经济发展和城市化进程,VOCs排放源日趋复杂.采集拉萨市机动车尾气、汽油挥发、柴油挥发、液化石油气和燃香等排放源VOCs样品进行分析,研究成分谱特征,并与平原地区的相比较.发现液化石油气VOCs排放谱以丙烷和丁烷为主,与平原地区的一致;汽油挥发中1,2,4-三甲苯占比最高,而汽油车尾气中异戊烷、正丁烷和丙烷占比高,1,2,4-三甲苯占比较低,这不同于平原地区的结果;柴油挥发比汽油及汽油车排放具有更高占比的C7以上高碳化合物;柴油车排放中含氧挥发性有机物（OVOC）占比最高,而平原地区则是丙烯和C7以上烷烃占比高;燃香排放中OVOC占比最高,特征示踪物是乙腈,且有不容忽视的异戊二烯排放.从甲苯与苯的比值上看,汽油车及柴油车排放与平原地区的结果基本一致,但两地区柴油挥发和燃香排放则不同.从苯、甲苯和乙苯比例三元图上看,柴油挥发落在工业及溶剂排放区内,有别于平原地区的结果.与其它城市一样,烯烃和芳香烃化合物也是高原城市中具有高反应活性VOCs组分,二者分别对臭氧和二次有机气溶胶的生成有重要的贡献.初步研究结果表明,高原城市地区不同VOCs源的组分特征与平原地区有所差异,需要进一步深入研究,以应对潜在的环境和健康风险.     

利用GC-MS负化学离子化模式测量痕量二羟基苯甲酸

为了提高水杨酸探针测量·OH自由基的灵敏度,将·OH自由基和水杨酸的反应产物之一2,5-二羟基苯甲酸(2,5-DHBA)与五氟苯甲基溴和硅烷化试剂衍生反应生成可挥发性有机物2,5-二(三甲基硅烷氧基)苯甲酸五氟苯甲基酯,最终产物利用GC-MS定性,并在负化学离子化模式下检测,在1μl进样的情况下,获得的质量检测限为3×10-15mol.     

北京地区大气氨时空变化特征

在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH₃在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH₃浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH₃年均浓度分别为（32.5±20.8）×10^-9V/V和（11.6±10.3）×10^-9V/V,北京城区的NH₃浓度高于大多数国内外主要城市和地区的NH₃浓度水平.城区和本底地区NH₃浓度年变化特征为夏季高,分别为（34.1±6.8）×10^-9V/V和（11.1±2.2）×10^-9V/V,冬季低,分别为（19.7±9.3）×10^-9V/V和（2.4±0.6）×10^-9V/V.NH₃的日变化特征受气象因素影响明显,其结果表明,春季城区NH₃浓度峰值出现在15：00,而本底地区受西南风影响在20：00达到峰值;夏季城区NH₃浓度最高值在7：00出现,本底地区则呈现双峰值（分别在09：00和22：00）;秋季城区和本底地区的日变化规律一致,均在22：00出现峰值;冬季城区的峰值出现时间晚于本底地区,峰值分别出现在23：00和20：00.西南风是造成本底地区NH₃浓度升高的主要原因,春季和夏季,随着西南向风速的增大,NH₃浓度显著升高.城区的NH₃浓度则主要受到局地排放的影响.浓度权重轨迹法的研究结果发现,北京、天津、河北及河南北部地区是影响北京地区大气NH₃的主要源区.     

GIS和环境管理信息系统建设

结合地理信息系统的环境管理信息系统结构和功能形式，以贵阳市的大气环境管理信息系统建设为例，具体阐述了GIS基本功能应用，分析认为，深入结合地理信息系统与环境模型，才能促进环境管理信息系统向“决策支持”型和“专家”型方向发展，同时，环境信息的收集方式、共享程度和二次开发深度也将受到深刻的影响。     

北京及周边地区3个典型站点NO_x和CO的变化特征

为了研究华北平原北部区域不同类型站点光化学前体物的共性与差异,在华北平原北部地区西南-东北主导风向上选取间距大于100km的3个站点,即中国气象局(CMA)、上甸子(SDZ)和固城(GCH)依次代表北京城区、华北本底地区和相对污染的农村地区,进行了近地面NOx和CO观测。结果表明,2008年6月至2009年5月,CMA、SDZ和GCH 3站NOx体积分数的年均值依次为(42.4±21.8)×10-9、(13.8±5.5)×10-9和(26.9±15.2)×10-9,CO体积分数的年均值依次为(1.13±0.37)×10-6、(0.67±0.17)×10-6和(1.11±0.62)×10-6。3站的NOx月均值体积分数及CMA、GCH两站的CO月均值体积分数呈现出冬季高夏季低的特点,而SDZ站的CO 6月均值体积分数(1.03×10-6)为一年中最高。SDZ站的NOx和CO体积分数在中午12时前后出现一个低谷,比CMA和GCH站的提前3~4 h,此后呈上升趋势,体现了午后西南风输送对SDZ站的影响。尽管不同的源排放和大气输送影响导致3站的NOx和CO体积分数在日变化特征上有所差异,但3站的NOx和CO日平均体积分数之间存在极其显著的相关性,体现了区域性污染和气象条件共同影响的特征。     

臭氧层损耗影响低层大气质量的新认识

近年来有关平流层臭氧损耗影响低层大气质量的研究表明 ,在污染相对轻的地方 ,可以观测到加强的光化学反应过程 ;在污染地区 ,最终的影响与大气中存在的痕量物质间的相互作用有很大关系 ,这些通常会被人为排放带来的影响所掩盖 ;越来越多的证据表明 ,臭氧层损耗与气候变化之间的相互作用是至关重要的涉及全球变化的问题 ,是今后活跃的科学研究领域。     

利用SAGE Ⅱ卫星资料分析青藏高原上空臭氧垂直廓线

利用1985-2002年SAGE Ⅱ卫星资料获取青藏高原地区上空大气臭氧垂直廓线,分析其变化规律.结果表明:①卫星资料与地面臭氧探空资料有很好的一致性;②青藏高原上空大气臭氧垂直廓线存在南北间的差异和季节变化,夏秋季臭氧廓线极大值出现的位置比冬春季高出1～2 km(高原南部)和2～3 km(高原北部);③臭氧数浓度在10～20 km的高度存在明显季节和南北区域差异;④与同纬度其他地区的平均值相比,夏季(6-9月)臭氧低值主要出现在15～20 km的高原对流层顶附近,最低值出现在18 km附近,而冬季这种差异相对较小.