京津冀典型城市一次重污染过程特征及边界层结构变化对其影响

为探究典型重污染过程的污染特征与大气边界层结构演变规律,基于PM_2.5采样数据、气象观测数据及WRF-Chem模式,以北京市和石家庄市2016年12月27日—2017年1月10日一次重污染过程为研究对象,对气象要素、PM_2.5化学组分、天气背景场、边界层结构演变特征,以及大气边界层结构变化对ρ(PM_2.5)及其主要化学组分的影响进行分析.结果表明:①研究期间,北京市和石家庄市ρ(PM_2.5)分别为(165.63±110.89)(247.67±95.22)μg/m3,石家庄市污染程度高于北京市;高空纬向环流和地面弱高压控制的天气背景场,低于1.75 m/s的风速以及超过75%的相对湿度是造成北京市与石家庄市重污染的不利气象条件.②重污染时段北京市与石家庄市SNA(SO₄2-、NO₃-、NH₄+三者的统称)与碳质组分(OC、EC)占比之和超过76%,是PM_2.5中的两大主要组分;重污染时段ρ(SNA)占比明显上升,北京市与石家庄市ρ(SNA)占比由非重污染时段的42.23%、45.93%分别升至重污染时段的58.87%、59.62%;北京市与石家庄市ρ(OC)/ρ(EC)分别为5.13、3.51,表明在重污染时段两城市存在明显的二次有机气溶胶污染.③WRF-Chem模式模拟结果表明,PM_2.5污染严重时北京市与石家庄市在300~500 m处均出现明显的逆温,垂直风场主要表现为低层偏南风顺时针向上切变为偏西风,切变高度在400~1 000 m,逆温层结与明显垂直风切变的边界层特征共同抑制了污染物的湍流与扩散.④北京市与石家庄市重污染时段的PBLH(Planetary Boundary Layer Height,大气边界层高度)日均值与非重污染时段相比分别下降了202、128 m,PBLH每下降100 m,北京市与石家庄市ρ(PM_2.5)分别上升18.81、29.85 μg/m3,PBLH下降是导致两城市ρ(PM_2.5)快速上升的重要因素.北京市与石家庄市的PBLH与PM_2.5组分质量浓度之间的相关性不同,北京市PBLH与ρ(SNA)的相关性高于与碳质组分质量浓度的相关性,石家庄市PBLH与ρ(EC)相关性最高,表明此次重污染过程中北京市PM_2.5污染特征以二次形成为主,而石家庄市以一次排放为主.研究显示,北京市与石家庄市此次重污染过程与大气边界层结构变化密切相关.      

石家庄市冬季一次重污染过程分析与反馈效应研究

为深入探究高ρ（PM_2.5）地区重污染过程的发展变化规律,以石家庄市一次重污染过程（2017年1月13-20日）为例,结合空气质量监测数据、PM_2.5组分测试数据、气象观测资料,从重污染发展阶段（简称"P1阶段"）、维持阶段（简称"P2阶段"）和清除阶段（简称"P3阶段"）分析PM_2.5及其化学组分的变化特征、气象条件和高低空天气形势演变特征,并利用WRF-Chem模型定量研究重污染过程气溶胶反馈效应对典型气象要素的影响.结果表明:①此次重污染过程属于逐步累积增长、快速清除型,在P2阶段ρ（PM_2.5）平均值为241.0 μg/m3,最大值为367.5 μg/m3.②P1和P2阶段高低空大气环流配置稳定,大气边界层高度范围为620.6~712.2 m,风速范围为1.3~2.5 m/s,相对湿度范围为60%~80%.③P2阶段SOR（硫氧化率）和NOR（氮氧化率）均为0.3,ρ（SNA）（SNA为SO₄2-、NO₃-和NH₄+的统称）为128.8 μg/m3,占ρ（PM_2.5）的56.2%;OM[有机质,ρ（OM）=ρ（POA）+ρ（SOA）,其中,POA为一次有机气溶胶,SOA为二次有机气溶胶]是除SNA以外的第二大组分,在P1和P3阶段ρ（POA）大于ρ（SOA）,而在P2阶段ρ（SOA）与ρ（POA）相等,均为28.0 μg/m3,表明在重污染过程中二次污染严重;整个污染过程ρ（NO₃-）/ρ（SO₄2-）为1.0,表明石家庄市移动源和固定源对ρ（PM_2.5）贡献相当.④WRF-Chem模型模拟结果表明,太阳辐射量、温度和大气边界层高度受气溶胶反馈效应的影响在P2阶段的下降量分别为75.1 W/m2、2.7℃和109.9 m,比P1阶段分别高33.6%、91.4%和18.6%,比P3阶段分别高147.0%、305.3%和24.1%.研究显示,此次静稳天气下的重污染过程二次污染严重,气溶胶反馈效应整体使得太阳辐射量、温度和大气边界层高度均向不利于污染扩散的趋势发展,造成石家庄市的ρ（PM_2.5）进一步增加.      

废弃混凝土中钙离子的提取实验研究

废弃混凝土间接碳酸化封存CO2的重要一步是将Ca2+从混凝土中提取出来。论文对废弃混凝土中Ca2+的提取进行了研究,主要考察了提取溶剂、混凝土粒径、温度和固液比等对Ca2+提取过程的影响。对不同的提取溶剂进行了比较,发现HNO3作为溶剂时Ca2+提取率最高,其次为CH3COOH、HCOOH和H2SO4。减小混凝土粒径可有效提高Ca2+提取率。对粒径小于0.15 mm的混凝土,Ca2+提取率随温度升高而增大,其最佳固液比为40 g/L。粒径大于0.25 mm时,最佳固液比为20 g/L,温度的影响明显减弱。将Ca2+提取实验结果与XRD、SEM表征结合,发现废弃混凝土提取过程中SiO2惰性层的出现是限制Ca2+提取率进一步提高的重要原因。     

滁州市一次持续性臭氧污染过程气象与传输特征分析

2019年6月8日至17日,安徽省滁州市发生一次持续性臭氧(O₃)污染过程,O₃浓度值超过国家二级标准浓度限值3%~45%。基于滁州市老年大学监测站点空气质量数据、滁州市气象站及全球资料同化系统(GDAS)气象数据,运用HYSPLIT后向轨迹模型、潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析方法,研究污染发生时段的气象和区域传输特征。结果表明:①在此次O₃污染过程中,日最高温度的变化范围为25.5~34.7 ℃,风速整体小于4 m/s,风向以偏东风为主,午后的相对湿度在40%左右。在该时段内,滁州市基本处于均压场的控制之中,且受到锋面气旋外围下沉气流的影响,大气层结稳定。②O₃污染发生期间,滁州市主要受东南方向气流的影响,但来自山东省、安徽省北部和江苏省北部的气流的影响也不容忽视。6月9日夜间至10日上午的O₃浓度异常高值,与9日下午的气压异常低值及9日夜间的大气边界层高度异常高值密切相关。上述气压及大气边界层高度异常值的出现使得上风向高浓度O₃被输送至滁州。③此次污染过程的潜在贡献源区主要分布于安徽省东南部、江苏省中西部和浙江省北部等地。上述区域的加权潜在源贡献因子(WPSCF)值大于0.4,加权浓度权重轨迹(WCWT)值超过了100 μg/m³。今后,滁州市在O₃污染防控工作中应加强与上述区域的联防联控。     

看不见的污染源——臭氧

<正>炎炎夏日,朗朗晴空,竟也会出现污染?根据环保部空气质量预报,2017年5月18-19日,北京、天津、河北中南部、山东北部等地部分城市空气质量达到中度污染,短时可至重度污染,首要污染物是臭氧。灰霾、沙尘天里,天空发灰发黄,让人能"看天辨污染",但臭氧对能见度没有直接影响,且只在大晴天出现,往往因为看不见而被大家忽视,更不知道它可能成为健康杀手。臭氧是一种淡蓝色气体,微溶于水,有类似氯气的刺鼻气味。它是空气中的二次污染物,通过氮氧化物     

污水净化用上了高科技

正日常生活中,我们每天都要用水,洗澡、淘菜、冲厕所……产生的污水去了哪里?污水究竟是如何处理的?处理后的污水能再次利用吗?说到"污水",我们脑海中第一反应就是掩鼻而过,异味很大。可当笔者走进高碑店再生水厂门口时,不仅没有闻到预想中刺鼻的味道,环境还十分整洁干净,厂区内大面积覆盖着草坪、灌木丛,四处鲜花盛开,像公园一样。高碑店再生水厂辐射的范围     

快速高效丙烯酸系吸油树脂的合成及性能研究

采用悬浮聚合法合成了低交联度的丙烯酸系高吸油性树脂。研究了单体配比、交联剂用量及种类、分散剂用量和反应温度等反应条件对树脂吸油性能的影响，并且考察了树脂对4种有机毒物(氯苯、吡啶、硝基苯和甲苯) 的吸油效果。结果表明，吸油5 h后，树脂对氯苯、吡啶、硝基苯及甲苯的最大吸油率分别为37.3、34.1、30.5和23.7 g/g；另外，树脂吸油10 min时，其吸油率即可达到最大吸油率的50%。实验证明，该合成树脂对有机毒物有快速高效的吸附效果，可以应用于污染事故应急处理。     

长江经济带旅游资源开发强度与生态能力耦合协调关系研究

在国家生态文明战略的大背景下,探究旅游资源开发强度与生态能力的关系对实现旅游业可持续发展有重要意义.以长江经济带11个省市为例,根据2009～2018年统计数据,利用熵值、超效率DEA、耦合模型等研究方法深入探究旅游资源开发强度与生态能力二者关系及匹配程度,并利用GIS地理软件分析旅游资源开发强度与生态能力二者的耦合协调度空间差异性.研究发现:(1)长江经济带11个省市的旅游资源开发强度演化轨迹大体呈现"上升-下降-上升"的趋势,但在研究期间各省市旅游资源开发强度整体呈现增长态势.(2)长江经济带生态能力逐渐得到加强,其值从2009的0.692增长至2018年的1.169.(3)样本期间,旅游资源开发强度与生态能力属于极度耦合,两者存在强稳定强联系,且东部长三角板块协调度显著优于西部云贵板块协调度.长江经济带旅游资源开发强度与生态能力存在耦合协调关系,且旅游资源开发强度与生态能力二者交互发展处于高度匹配阶段,有利旅游产业可持续发展.     

地球的自白

<正>冬季不如春季的万物复苏,不比夏季的百花齐放,不似秋季的枫叶似火,它夹杂着一股寒流,让人心惊胆战。人常道,冬季是四季中最寒冷的季节,却不知冬天也是我的专属色彩。我是地球,现在的我千疮百孔,我的心就像冬天般的冰冷。当我亲眼目睹人性的泯灭,当我嗅到死亡的气息,我心灰意冷。我不知道人类为何摧毁我拥有的一切。我不理解为何要用我的牺牲来换取人类的一己之利。每天,我都要接受人类给我臭气熏天的尾气,     

承德市大气污染源排放清单及典型行业对PM2.5的影响

以承德市为研究对象,基于拉网式实地调查,获得了该地区2013年各类典型行业污染源详细的活动水平数据,以大气污染物排放清单编制指南为参考,辅以排放因子研究的系统梳理,建立了2013年承德市各行业区县分辨率大气污染源排放清单,并结合人口、路网、土地利用等数据进行了1 km×1 km网格分配.在此基础上建立气象-空气质量模型系统(WRFCAMx),应用颗粒物来源识别技术(PSAT),选取2013年典型季节代表月1、4、7、10月,针对承德市电力、建材、冶金等典型行业对PM_(2.5)的影响进行了定量评估.结果表明,2013年承德市SO_2、NO_x、TSP、PM_(10)、PM_(2.5)、CO、VOCs、NH_3的总排放量分别为81 134、72 556、368 750、119 974、51 152、1 281 371、170 642、81 742 t.工业源是SO_2、NO_x、CO、VOCs的主要排放源,分别占总排放量的89.5%、51.9%、82.5%和45.6%,NO_x的主要排放源还包括道路移动源和非道路移动源,分别占总排放量的26.7%和10.8%;TSP、PM_(10)、PM_(2.5)的主要排放源是无组织扬尘,分别占总排放量的76.7%、65.6%、46.5%;畜禽养殖、化肥施用是NH_3的主要排放源,分别占总排放量的67.1%、15.8%.数值模拟结果表明,无组织扬尘、其他行业、冶金、锅炉行业对环境PM_(2.5)影响较大,浓度贡献分别为23.1%、20.6%、13.3%和11.2%,制定具体控制措施时应得到重点关注.