北京奥运时段河北香河大气污染观测研究

为监测评估周边地区大气污染对北京的可能影响,2008年6～9月北京奥运时段,在北京东南方向河北香河开展了大气污染物SO2、NOx、O3、PM2.5和PM10的连续在线观测,结合地面气象资料和HYSPLIT轨迹模式探讨了污染物的来源与传输过程.结果表明,香河地区大气污染较为严重,上述污染物观测期间日均最高值(日均值±标准差)分别达到84.4(13.4±15.2)、43.3(15.9±9.1)、230(82±38)、184(76±42)和248(113±52)μg.m-3,特别在奥运会开幕前后的7月20日～8月12日之间出现了2次持续污染过程,导致O3和PM10分别超过国家二级标准46 h(超标率9%)和11 d(46%),PM2.5则超过美国EPA标准18 d(75%).奥运时段8～9月的大气污染物日均值较6～7月日均值有明显降低:SO2从27.7μg.m-3下降到5.8μg.m-3;NOx从18.6μg.m-3下降到13.2μg.m-3;O3从96μg.m-3下降到80μg.m-3;PM2.5从90μg.m-3下降到60μg.m-3;PM10从127μg.m-3下降到106μg.m-3.NOx、PM2.5和PM10统计(月为单位)日变化为双峰型,峰值分别出现在07:00和20:00左右;臭氧呈单峰型,峰值出现在14:00～16:00之间.香河地区大气污染受局地排放和外源输送共同影响,持续的偏南气流易造成污染物积累,而偏北气流有利于污染物扩散,降水可明显清除大气中的污染物质.通过计算7月20日～8月12日香河和北京奥运村PM2.5小时平均浓度之间的超前相关系数,发现香河超前北京6～10 h时相关性较大(0.57r0.65,p=0.01),最大相关系数出现在超前8 h,表明上述时间段内香河实时观测数据对北京大气PM2.5污染超标事件可能具有预警作用.     

北京2008奥运期间PM10的单颗粒形貌类型及生物活性研究

采集2008年北京奥运会期间大气PM_(10)和PM_(2.5)样品,计算质量浓度,得出奥运会期间大气污染水平.利用场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术对PM_(10)和PM_(2.5)的形貌特征和粒度分布进行分析.同时应用质粒DNA 评价法研究了奥运会期间PM_(10)样品的生物活性.结果表明,奥运会期间可吸入颗粒物质量浓度日均值均符合国家2级标准,PM_(2.5)和PM_(10)的比值为0.63,以细粒子PM_(2.5)为主.奥运期间PM_(10)和PM_(2.5)样品的微观形貌主要为球形颗粒、烟尘集合体、不规则矿物和未知细颗粒,其中球形颗粒和未知细颗粒占有相当大的数量比例.PM_(10)和PM_(2.5)数量-粒度呈单峰分布,主要分布在0.1～0.4 μm范围内.PM_(10)的体积-粒度呈双峰分布,主要分布在0.4～0.5 μm和1～2.5 μm范围内,PM_(2.5)主要分布在1～2.5 μm范围内.质粒DNA 评价结果表明,北京2008奥运期间可吸入颗粒物生物活性明显降低,要达到20%的损伤需要的颗粒物剂量浓度在180 μg·mL~(-1)以上,明显高于2004年的63 μg·mL~(-1),可见奥运期间大气颗粒物对人体危害比往年减小.     

多模式模拟评估奥运赛事期间可吸入颗粒物减排效果

以空气质量多模式系统为工具,分析奥运赛事期间可吸入颗粒物(PM10)浓度大幅减小特征,从气象场和排放源两方面研究PM10浓度大幅减小的主要原因.多模式系统由嵌套网格空气质量模式(NAQPMS)、通用空气质量多尺度模式(CMAQ)和复杂大气空气质量三维模式(CAMx)3个空气质量复合模型组成,并以中尺度气象模式(MM5)和稀疏矩阵排放处理模型(SMOKE)提供统一气象场及排放源.研究对比2006年8月、2008年8月两组气象条件下北京PM10浓度水平及模拟效果,结果表明奥运赛事期间PM10浓度大幅减小的主要原因不是气象因素,而是由于额外措施引起的PM10排放减少.同时采用多模式系统数值模拟反向评估,获得北京奥运赛事期间奥运控制及额外减排措施引起的PM10减排量,结果表明,奥运赛事期间所有额外控制措施对颗粒物浓度效果相当于在2008年8月气象条件下,削减大约200t.d-1的无组织PM10排放,相当于北京正常时期PM10排放的50%.     

南京青奥会空气质量保障联合观测分析研究

2014年8月,为做好南京青奥会空气质量保障工作,江苏省环境监测中心联合中科院大气物理所、南京大学等36家单位,开展了为期一个月的空气质量保障联合观测,共获取监测数据5万多个,巡航观测里程超9 000 km,编制预报及分析报告87份,空气质量预报准确率达80%。结果表明,强力管控措施的实施,对缓解空气污染效果显著;通过联合团队观测方式,集中了产、学、研、用的技术优势和科研力量,带动了全省空气质量监测与分析能力的整体提升,为青奥会空气质量保障工作提供了强有力的技术支撑。     

基于在线监测数据的青奥会废气重点污染源临时管控效果评估

简述了南京市废气重点污染源在线监测系统的组成和工作原理。根据2014年南京青奥会废气重点污染源环境临时管控要求,利用在线监控点位对7月份(青奥会前)和8月份(青奥会期间)重点废气污染源在线监测数据进行了统计分析。结果表明,青奥会期间南京市管控废气重点污染源的SO2和NOX排放量虽有个别企业出现增加,但整体排放量均有所降低,环境空气中SO2和NOX的平均值也有所降低,基本达到了临时管控要求。     

奥运前期与奥运期间北京市大气细颗粒物特征比较分析

利用城市生态系统研究站对北京市奥运前后(2008年6～9月)大气中细颗粒物(PM2.5)进行连续监测,获得不同阶段PM2.5日平均浓度的动态特征,分析气象因素、人为控制管理措施对颗粒物浓度的影响.结果表明,近北五环的生态中心站点(RCEES)颗粒物日均浓度平均值为0.067 mg.m-3,奥运期间的颗粒物浓度(0.060 mg.m-3)比奥运前期(0.081 mg.m-3)减少了约26%.而位于南二环市中心的教学植物园站点(JX)颗粒物浓度平均含量为0.078 mg.m-3.JX站点奥运期间的颗粒物浓度(0.069 mg.m-3)比奥运前期(0.095 mg.m-3)减少了约27%.各个阶段PM2.5的日变化都基本呈现双峰态势.第一个峰值出现在08:00～10:00左右,RCEES站点颗粒物浓度为0.068 mg.m-3,JX站点浓度值为0.089 mg.m-3;另一个峰值出现在晚20:00～22:00左右,RCEES和JX站点颗粒物浓度为0.079 mg.m-3和0.083 mg.m-3,这主要与上班交通高峰导致的尾气排放污染和道路扬尘污染等有关.研究气象参数发现奥运期间与奥运前期气象条件无显著差异,属于高温高湿风力不大的典型北京夏季天气条件.奥运期间颗粒物浓度与温度呈显著正相关(P<0.01),而与风速、相对湿度及降水相关性不显著(P>0.05).而连续多年大气污染综合治理措施和奥运空气质量保障措施的实施,产生了显著环境效益.在自然因素相差不大的条件下,人为控制因素对奥运期间颗粒物的下降起到主导作用.     

Transition to Non-toxic Gunshot Use in Olympic Shooting: Policy Implications for IOC and UNEP in Resolving an Environmental Problem

Olympic shooters discharge, annually, thousands of tons of lead shot which pose toxic risks to animals and may pollute both surface and ground waters. Non-toxic steel shot is an acceptable and effective substitute, but International Shooting Sports Federation (ISSF) rules prevent its adoption. The present policy and rules of the ISSF on lead shot use contravene the International Olympic Committee (IOC) Charter position on environmental protection. The United Nations Environment Programme (UNEP), a formal Olympic partner on environmental protection, has no stated policy on contamination from lead ammunition, despite having declared lead a Priority Area for remedial action, and is pressing to remove lead from the global human environment. The IOC Sport and Environment Commission and UNEP could examine the continued use of lead shot ammunition and advise the IOC Executive Board on appropriate changes in policy and rules that could halt the massive lead shot contamination of shooting range environments world-wide.     

计算机仿真技术应用于奥运场馆火灾安全分析

以奥运场馆旧馆改造项目为背景,利用计算机技术,采用性能化防火分析手段,建立了对奥运场馆进行性能化防火分析的软件系统.该系统采用数值模拟的方法,将火灾场景模拟与结构分析综合为一体,完成了性能化防火分析思想的软件实现,利用该系统模拟了被指定为北京奥运会比赛用馆的某已建体育馆在设定火灾下的火灾场景和结构温度场分布,并对该场馆的火灾安全提出了进一步分析的建议,通过分析结果可以得到网架结构的最危险区域的温度.实例分析表明,该系统功能强大,运行方便,充分体现了计算机仿真技术在建筑防火分析中的优越性.     

Assessment of traffic-related air pollution in the urban streets before and during the 2008 Beijing Olympic Games traffic control period

In order to investigate the air quality and the abatement of traffic-related pollution during the 2008 Olympic Games, we select 12 avenues in the urban area of Beijing to calculate the concentrations of PM₁₀, CO, NO₂ and O₃ before and during the Olympic traffic controlling days, with the OSPM model.Through comparing the modeled results with the measurement results on a representative street, the OSPM model is validated as sufficient to predict the average concentrations of these pollutants at street level, and also reflects their daily variations well, i.e. CO presents the similar double peaks as the traffic flow, PM₁₀ concentration is influenced by other sources. Meanwhile, the model predicts O₃ to stay less during the daytime and ascend in the night, just opposite to NO₂, which reveals the impact of photochemical reactions. In addition, the predicted concentrations on the windward side often exceed the leeward side, indicating the impact of the special street shape, as well as the wind.The comparison between the predicted street concentrations before and during the Olympic traffic control period shows that the overall on-road air quality was improved effectively, due to the 32.3% traffic flow reduction. The concentrations of PM₁₀, CO and NO₂ have reduced from 142.6 μg m⁻³, 3.02 mg m⁻³ and 118.7 μg m⁻³ to 102.0 μg m⁻³, 2.43 mg m⁻³ and 104.1 μg m⁻³. However, the different pollutants show diverse changes after the traffic control. PM₁₀ decreases most, and the reduction effect focusing on the first half-day even clears the morning peak, whereas CO and NO₂ have even reductions to minify the daily fluctuations on the whole. Opposite to the other pollutants, ozone shows an increase of concentration. The average reduction rate of PM₁₀, CO, NO₂ and O₃ are respectively 28%, 19.3%, 12.3% and −25.2%. Furthermore, the streets in east, west, south and north areas present different air quality improvements, probably induced by the varied background pollution in different regions around Beijing, along with the impact of wind force. This finding suggests the pollution control in the surrounding regions, not only in the urban area.