杭州市大气降雨化学组成特征及来源分析

研究了2006-2008年杭州市大气降雨的化学组成及其来源,并与国内外的相关研究结果进行了比较.结果表明,总体来说,杭州市各月的降雨量相对均衡,月均降雨量为7.1～25.3 mm;降雨pH为3.99～5.64,雨量加权平均pH为4.50;降雨电导率为1.30～8.55 mS/m,雨量加权平均值为3.73 mS/m,降雨电导率与雨量、pH均呈负相关;夏季降雨中的水溶性离子平均浓度较低,雨量加权平均pH较高,而其他季节降雨中的水溶性离子平均浓度较高,雨量加权平均pH较低;其中SO2-4和NO-3是降雨中的主要水溶性阴离子,NH+4和Ca2+是降雨中的主要水溶性阳离子;SO2-4/NO-3(当量浓度比)为2.87,低于国内其他城市,降雨类型为硫酸型,但硝酸在降雨酸性中起的作用有增大趋势;降雨中水溶性阳离子总当量浓度/水溶性阴离子总当量浓度为1.11,低于国内外大部分城市;NH+4、Ca2+当量浓度之和与SO2-4、NO-3当量浓度之和之比为0.89,也低于国内外大部分城市,NH+4和Ca2+是主要的酸性中和物质;总体来说,杭州市降雨中各水溶性离子间的相关性均较好,但H+浓度与大部分离子的相关性不明显;杭州降雨中的化学组分主要来源于工业源和地壳源,此外部分来源于海盐粒子.     

杭州市大气污染物排放清单及特征

以杭州市区为研究区域,通过调查整合多套污染源数据库及其他统计资料,研究文献报道及模型计算的各种污染源排放因子,获得杭州市区各行业PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs、NH3等污染物的排放量,建立了杭州市区2010年1 km×1 km大气污染物排放清单。结果表明,2010年杭州市区PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs和NH3的排放总量分别为7.96×104、4.02×104、7.23×104、8.98×104、73.90×104、39.56×104、3.32×104t。从排放源的行业分布来看,机动车尾气排放是杭州市区大气污染物最重要排放源之一,对PM10、PM2.5、NOx、CO和VOCs的贡献分别达到14.4%、27.1%、40.3%、21.4%、31.1%。道路扬尘、电厂锅炉、工业炉窑、植被、畜禽养殖对不同污染物分别有着重要贡献,道路扬尘对PM10和PM2.5的贡献分别为44.6%和20.0%、电厂锅炉对SO2和NOx的贡献分别为37.0%和25.7%、工业炉窑对CO的贡献为41.5%、植被排放对VOCs的贡献为27.1%、畜禽养殖对NH3的贡献为76.5%。从空间分布来看,萧山区和余杭区对SO2、NH3和植被排放BVOC的贡献要显著高于主城区;而主城区机动车对PM2.5、NOx和VOCs的贡献分别达到36.3%、56.0%和47.4%,较市区范围内显著增加,表明机动车尾气排放已成为杭州主城区大气污染最重要的来源之一。     

萧山区环境空气质量变化及其影响因素分析

利用杭州市萧山区环境空气的监测资料,采用空气综合污染指数、空气污染指数(API)、Daniel趋势检验等评价和分析方法,研究了萧山区"十一五"期间(2005—2010年)环境空气质量的变化趋势及其影响因素。结果显示:(1)PM10是萧山区环境空气中的首要污染物。SO2、PM10浓度以及空气综合污染指数先升高后降低,总体呈现不显著下降趋势,整体环境空气质量在2007年后逐年改善。(2)空气中NO2污染负荷系数逐年上升,NO2/SO2和污染物相关性分析结果表明,萧山区空气污染特征正处于由煤烟型向汽车尾气型转变的初期阶段。(3)萧山区月均API呈现出7-9月4-6月1-3月10-12月的变化特征。(4)在持续快速增长、能源消耗逐年增加的情况下,萧山区环境空气质量的改善说明节能减排、产业升级、污染源综合治理、能源清洁使用等措施对改善环境空气质量起到了关键作用。     

华东地区大气本底中降水酸度变化

根据1985～1991年7年中采集的降水样品913个,进行归纳和分析。结果表明,降水酸度有逐年增加的趋势,强酸性降水出现增多,酸沉降量增加趋势十分明显。一年四季中的降水酸度各不相同,冬季最高,夏季最低,主要取决于降水量的变化,在各稳定度中降水量出现最多的是大气不稳定状态时。     

杭州地区大气气溶胶光学特性高光谱研究

利用ASD地物光谱仪对杭州地区的气溶胶光学特性进行了观测并结合同步观测的太阳分光光度计CE-318的数据对其精度进行检验.分析表明,在时间演变中.杭州市冬季气溶胶光学厚度值比夏季大,气溶胶光学特性的日进程变化比较明显;从空间分异上,杭州不同区域间的差异也比较显著;杭州地区大气的浑浊度系数和波长指数主要分布在0.02～0.2和0.2～2.6之间.在气溶胶光学厚度、浑浊度系数和波长指数等大气环境重要变量中,气溶胶光学厚度和浑浊度系数之间存在正相关,而气溶胶光学厚度和波长指数之间存在负相关.     

杭州灰霾现象与环境空气质量的差异比较

对2006-2010年颗粒物浓度和灰霾进行分析,比较灰霾天数与颗粒物浓度超标状况,并设立多个颗粒物评价指标进行筛选,结果表明,近5年来杭州灰霾频繁出现,灰霾频率平均为41.9%,依据目前环境空气质量评价体系进行的评价表明主城区环境空气质量优良率平均为84.7%,,超标率仅15.3%,与灰霾频率相差悬殊。增加新修改的国家环境空气质量标准(征求意见稿)中PM2.5日均浓度(参考限值)为指标进行评价,超标率为33.3%,,比原评价体系有较大幅度的改善,但仍有一定的差距。考虑到灰霾现象出现的短期性,再增加PM2.5最大小时浓度作为新指标。在选取0.100 mg/m3、0.150 mg/m3、0.200 mg/m3三个参考值作为增加指标时,以0.150 mg/m3作为最大小时浓度限值指标时,超标率为39.2%,与灰霾频率基本一致。     

地基遥感监测杭州地区气溶胶光学特性及大气环境变化

利用2006年4月—2007年4月杭州地区4个监测点 CE-318太阳分光光度计的实测数据, 精确反演了杭州地区实测日期气溶胶的光学特性,并分析了其时空分布特征.结果表明:随着大气气溶胶混浊度系数(β)的增加,波长指数(α)减小.大气气溶胶光学厚度(AOD)与β存在较好的线性相关(相关系数达0.90),且较为一致地反映了该地区春季大气污染严重,夏季相对清洁,晚秋初冬为过渡反弹期的季节变化特点;但在空间上二者又表现出不同的细节特征,主要是与气象参数和下垫面特征紧密相关.分析近地面ρ(PM₁₀)的实测数据可知, AOD与ρ(PM₁₀₎的日均值具有很好的相关性,相关系数为 0.74,明显高于二者小时均值的相关系数.      

杭州市大气颗粒物消光组分的粒径分布特征研究

2010年8月在杭州市朝晖、云栖、杭钢和下沙4个点位采集了不同粒径大气颗粒物样品,并对其主要消光组分的粒径分布特征进行了分析,包括SO42-、NO3-、NH4+、OC和EC等.同时在朝晖点位对多种气态污染物和多个气象要素进行了同步观测,以评估杭州市能见度下降的影响因素.结果表明:PM2.5、RH、SO2和NO2均与能见度呈一定负相关关系.4个监测点位颗粒物浓度变化均呈双峰型,峰值出现在0.4~0.7μm和9.0~10μm粒径段.以3.3μm为粗细颗粒的分界线,不同监测点位PM10中粗、细颗粒所占比例均等.水溶性离子消光组分的浓度大小顺序为:SO42->NH4+>NO3-. SO42-、NO3-和NH4+均显单峰结构,SO42-和NH4+的峰值出现在0.4~1.1μm的粒径段,NO3-峰值出现在5.8~10μm粒径段.OC显单峰结构,峰值出现在0.4~0.7μm粒径段;EC显双峰结构,峰值出现在0.4~0.7μm和2.1~3.3μm范围内.因而,要解决杭州的能见度问题,应减少细颗粒物,尤其是粒径<1.1μm的颗粒物的污染. NO3-、SO42-、OC和EC对杭州市颗粒物消光能力相对贡献率之比为2.2%:13.7%:29.8%:43.8%.因此要有效控制杭州市大气能见度的降低趋势, 首要的就是控制EC的主要排放源,即机动车尾气的排放.