雾霾污染的空间外溢与治理政策的检验分析

以2006~2016年城市层面数据为样本,结合空间扩散效应深入探究雾霾污染的影响机理,并对已出台治霾政策的治理效果和传导机制进行识别.研究发现：考察期内我国雾霾污染具有一定时滞性、空间相关性和时空“警示作用”;以往环境规制由于诱发污染产业地区间就近转移对减霾贡献并未达到预期效果.“大气十条”的治霾效果明显,到2016年该政策的实施使重点关注的三大经济带PM_2.5显著降低约7.1%,其中,中部和东部区域政策实施城市治理效果最为显著;政策实施以来各地区环保部门通过对重污染企业的限产整治取得了降霾的短期治理效果,但对重污染企业的创新激励传导作用并不显著.因此,未来雾霾治理政策更需注重如何通过激发企业绿色技术创新从而建立根治雾霾污染的长效机制.     

SO2-NO2-NH3-H2O四元反应体系中气溶胶的生成特性

通过烟雾箱实验,研究了SO₂-NO₂-NH₃-H₂O四元反应体系在气-粒转化过程中新形成颗粒物数浓度与粒径分布的变化.研究发现,SO₂-NO₂-NH₃-H₂O四元反应体系具有显著的成核能力,且其成核强度大,持续时间短.当SO₂、NO₂浓度为200mg/m³,NH₃浓度为12x10^-6时,反应体系的气溶胶总个数浓度在2min时达到峰值2.5x10⁶cm^-3.缺少任一种气体均会使气溶胶成核强度下降.SO₂、NO₂及NH₃浓度分别为0的工况下气溶胶总个数浓度峰值分别下降了41.0%、83.6%及98.5%.在电厂污染气体排放浓度区间内,NO₂对气溶胶生成影响大于SO₂.燃煤电厂控制NO_x排放浓度对改善烟囱出口气溶胶数浓度更有效.在实验基础上,对颗粒物成核特性进行拟合,反应体系在气-粒转化过程中产生的新颗粒物总个数浓度及中值粒径与气态前体物浓度线性相关;采用布朗团聚模型对气溶胶成核后的团聚过程总个数浓度及粒径变化进行模拟计算,根据给定的燃煤电厂SO₂、NO₂、NH₃排放浓度,给出预测气溶胶颗粒成核速率、粒径分布及总个数浓度变化的方法.     

香港大气能见度与污染物长期变化的特征和相互关系

利用香港天文台40年(1968~2007年)的能见度数据,中西区空气监测站24年(1984~2007年)的空气质量数据,采用多元回归法,分析了香港地区大气环境状况与大气污染物变化的关系.结果表明,香港地区1968~2007年间低能见度时数百分比平均每10年上升3.1%,其中,其上升趋势在1968~1989年较为平缓(平均0.7%/10a),20世纪90年代后(1990~2007年)则较为明显(平均7.3%/10a),且与地面臭氧浓度呈同步上升趋势.1993年前,低能见度时数百分比与NO2和NOx相关性显著,1993年后,与其相关性显著的污染物则是O3、SO2和NO2.这说明香港地区能见度的恶化在1993年前与光化学烟雾有关,但在1993年后则同时受光化学烟雾和与硫酸盐粒子有关的气溶胶烟雾的共同影响.     

烟雾箱与数值模拟研究苯和乙苯的臭氧生成潜势

结合光化学烟雾箱实验与数值模拟研究了苯和乙苯在NO x存在条件下的光氧化臭氧生成潜势.重复实验表明,在乙苯-NO x反应体系中,反应物初始浓度、温度、湿度和光照强度接近的条件下,整个反应过程中臭氧的最大偏差仅为4%,证明了烟雾箱的可重复性较高.在烟雾箱实验的基础上,使用MCM(master chemical mechanism)模拟了苯和乙苯的光氧化O3生成,并将其结果与实验数据进行了比对分析.干燥(≤5%)时MCM对苯和乙苯的模拟结果与实验结果较接近,如在苯-NO x反应体系中,MCM模拟的O3峰值比实验值偏大20%;在湿度为5%~70%时,MCM模拟的乙苯光氧化O3峰值与实验值偏高约(10%~25%).用MCM模拟了太阳光照条件下苯和乙苯的臭氧生成等值线,得到在它们浓度为(10~50)×10-9,NO x在(10~100)×10-9时,苯和乙苯的6 h臭氧贡献值分别为(3.1~33)×10-9和(2.6~122)×10-9,臭氧峰值范围分别是(3.5~54)×10-9和(3.8~164)×10-9.此外,模拟得到苯和乙苯的最大增量反应活性(maximum incremental reactivity,MIR)值分别为0.25/C和0.97/C(每单位碳).该结果与Carter通过SAPRC机制得到的MIR值趋势一致.模拟得到苯和乙苯的最大臭氧反应活性(maximum ozone reactivity,MOR)分别为0.73/C和1.03/C.苯的MOR值远高于Carter使用SAPRC得到的结果,说明根据Carter得到的苯MOR会低估苯的O3潜势.     

用于模拟SOA形成的烟雾腔的构造和表征

为研究二次有机气溶胶的形成机理,设计制造了一种用于模拟二次有机气溶胶的形成过程烟雾腔实验系统,该系统主要包括样品进样系统,模拟反应系统即烟雾腔系统和产物检测系统三个部分,具有实时在线检测、效率高等优点。利用该实验装置模拟开展大气中含量较高的芳香烃化合物光氧化产生二次有机气溶胶的过程,使用TSI3321空气动力学直径测量系统、气溶胶飞行时间质谱等多种检测手段对二次有机气溶胶的形成进行表征。空白实验和羟基启动的光氧化实验结果表明烟雾腔内的气溶胶粒子是在黑光灯辐照下·OH自由基启动反应物光氧化产生的。实验结果表明研制的烟雾腔系统可以很好地实现对二次有机气溶胶形成过程的模拟和表征。     

Experimental study of photooxidation products of ethylbenzene

Smog chamber experiments were performed to investigate the composition of products formed from photooxidation of aromatic hydrocarbon ethylbenzene. Vacuum ultraviolet photoionization mass spectrometer and aerosol time-of-flight mass spectrometer were used to measure the products in the gas and particle phases in real-time. Experimental results demonstrated that ethylphenol, methylglyoxal, phenol, benzaldehyde, and 2-ethylfurane were the predominant photooxidation products in both the gas and particle phases. However, there were some di erences between detected gas phase products and those of particle phase, for example, 2-ethylfurane, ethylglyoxylic acid, nitroethylbenzene, 3,4-dioxopentanal and ethyl-nitrophenol were only existing in the particle-phase. The possible reaction mechanisms leading to these products were also discussed and proposed.     

Environmental chamber study of the photochemical reaction of ethyl methyl sulfide and Nox

A series of experiments were conducted in a self-made smog chamber at 300 ± 1 K and 1.01×105 Pa to simulate the photochemical reaction of ethyl methyl sulfide (EMS) and NOx. The results show that the higher the initial concentration of EMS, the more ozone is generated in the simulative reactions. It is found that the light intensity plays a very important role in the evaluation of ozone formation potential for EMS. The parameters of d(O3-NO) and IR (incremental reactivity) were used to quantify the potential of EMS on ozone formation. The obtained maximum IR values in this paper for the five simulative reactions were 1.55×10-2, 0.99×10-2, 1.36×10-2, 2.47×10-2, and 1.65×10-2, respectively. Comparison between the results we obtained here and the results we obtained before for di-tert-butyl peroxide and acetylene was made and it showed that the potential reactivity of EMS on ozone formation is at a relatively low level.     

大气中丙烷光氧化臭氧生成活性的烟雾箱模拟

利用自制光化学烟雾箱模拟了丙烷和NOx大气光化学反应,研究了相对湿度以及丙烷与NOx初始浓度比值对臭氧生成的影响.实验表明,臭氧最大值及丙烷的臭氧生成活性最大值(IRmax)都随相对湿度的增大而减小.低相对湿度时,臭氧最大值大约出现在反应的22 h,IRmax变化范围为0.023 1～0.039 1;而高相对湿度时,臭氧最大值大约出现在反应的16 h,IRmax变化范围为0.017 2～0.032 0.在反应的20 h内,前12 h内相对湿度对丙酮的生成量影响不大,12 h后低相对湿度时丙酮生成量更大.在实验的4～20 h内,相对湿度为17%时,丙酮浓度为153×10-9～364×10-9;而相对湿度为62%时,丙酮浓度为167×10-9～302×10-9.臭氧最大值随着丙烷与NOx初始浓度比值增加而减少,在低相对湿度时线性负相关性更好.另外,还利用了MCM丙烷子机制对反应进行了数值模拟,并与实验结果进行比较,发现两者还存在较大的偏差.     

大型喷漆车间漆雾处理系统的研究和应用

大型喷漆车间采用集中分体式多台小功率抽、排风机，以水为吸收液，冲击式过滤吸收净化废气，并设置完善的废水处理循环系统，使车间内有机废气浓度低于《工业企业设计卫生标准》（ＴＪ３６－７９）     

石家庄市的烟雾灾害和防治

焚烧玉米秸杆,污染环境,影响交通和人们正常的生产、生活。本文从化学学科角度分析了焚烧秸杆所形成的悬浮颗粒物、ＣＯ和ＣＯ２,对人类身体健康的危害。并且提出了四点综合治理的建议。