广州塔的高空HONO观测及其对大气氧化性的影响

HONO作为羟基自由基(·OH)的主要前体物而受到广泛关注,近几十年开展了大量观测,但高空观测较为稀缺,尤其在珠三角地区尚未开展.本研究于2020年8月在广州塔450m平台开展了HONO及相关参数的测量,结果表明:450m高空HONO平均浓度为(1.32±0.63)μg·m^-3,呈日间低、夜间高的日变化特征.日间地面相关来源(机动车排放、NO₂非均相转化)在传输过程中光解损耗,约有56%到达高空.此外,均相反应、气溶胶表面的非均相转化、硝酸盐光解等原位反应也都无法解释观测到的HONO浓度.因此,还需要其他来源来平衡HONO收支.高空450 m处HONO对·OH的贡献在上午远大于O₃,对光化学过程的启动具有重要作用,在全天对·OH的贡献也与O₃相当.可见,城市地区HONO对大气氧化性的影响不局限于地面,而可能贯穿下半个边界层.     

基于Seveso Ⅲ的区域环境风险评估方法及应用

准确客观评估区域水环境风险是预防区域突发性污染事故、保证区域水环境安全的基础。基于欧盟Seveso Ⅲ指令,综合考虑风险源管理水平和泄漏风险、污染迁移时间、风险受体脆弱性等重要因素,对指令模型进行优化完善,构建基于欧盟Seveso Ⅲ指令的区域环境风险评估方法,并应用于北江流域,评估流域内各工业企业固定点源及典型非点源对饮用水水源等受体的区域环境风险。评估结果显示:北江三水思贤滘以上流域划分的46个子区域中存在7个风险区,其中高风险区主要分布在北江干流韶关段,中风险区主要分布在北江干流清远段和肇庆段,评估结果与流域风险分布基本吻合。建议根据评估风险值对北江流域开展分级风险管控。     

工业园区和城区VOCs组成及化学活性的空间差异对清远大气臭氧污染分布的影响

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O₃)污染的时空变化产生影响。为厘清这种排放的空间异质性特征及其对O₃污染分布的影响,分别选取可以代表清远市典型工业园区和城市建成区的站点开展观测研究。结果表明:工业园区和城市建成区VOCs浓度水平和污染特征有较大的空间差异,其中代表村镇工业园区的龙塘站VOCs日均浓度为30.42×10^-9,高于代表城市建成区的技师学院站(17.32×10^-9)。龙塘站二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势(OFP)比技师学院站高57.6×10^-9,且该值相当于技师学院站排名前10位物种OFP的总和。气象分析表明:2个站点之间并非彼此的上、下风向,而是共同受到局地气团的影响。源解析结果表明:源排放是造成这种空间异质性的内因,其中交通源对技师学院的贡献更高,而工业相关排放源对龙塘的贡献更高。该研究进一步比较了周边站点O₃时间序列的一致性,并模拟2个站点的O₃生成速率。研究发现O₃在局地范围内变化较小,高VOCs排放的地点对局地O₃有较高的贡献,局地内不同地点的O₃生成过程也存在较大差异。据此,笔者提出O₃污染防控建议:短期内可通过技术手段和观测数据发现O₃污染的重要贡献点,并进行针对性的"散乱污"清理整治和涉VOCs行业综合整治,长期看应科学合理规划城市发展布局和产业布局,预留城市通风廊道,以有效减少O₃污染。     

广东省“十三五”期间生态环境质量状况及变化特征

分析了"十三五"期间广东省生态环境质量状况及变化特征,结果表明:"十三五"期间,广东省生态环境质量明显改善,2020年全省城市环境空气优良天数比例为95.5%,PM_2.5年均质量浓度为22 μg/m³,重度酸雨污染城市清零,地表水水质优良比例为86.3%,近岸海域海水水质优良面积比例为89.5%,自然生态质量总体为优。与2015年相比,2020年全省城市环境空气优良天数比例上升1.0百分点,PM_2.5年均质量浓度下降29.0%,降水pH均值上升0.36个pH单位,酸雨频率下降12.9百分点。与2016年相比,地表水水质优良比例上升6.9百分点,重度污染比例下降8.5百分点,近岸海域海水水质优良面积比例上升9.1百分点,城市声环境总体稳定,自然生态质量稳中向好。但大气O₃尚未进入下降通道,个别河段仍存在重度污染,海洋生态环境管理基础较薄弱。在协同减污降碳新形势下,推动生态环境质量持续改善仍面临较大挑战。     

三维空气质量模型初始场VOCs同化对臭氧预报的影响

于2023年2月15日—3月8日，采用中尺度数值预报模式/嵌套网格空气质量模式系统（WRF/NAQPMS），分析了初始场同化6项常规大气污染物及挥发性有机物（VOCs）对广东省臭氧（O₃）预报的改进效果。 结果表明，同化6项常规污染物可显著降低O₃预报的标准化平均偏差（NMB）和均方根误差（RMSE），NMB从-26%改善为-8%，RMSE从50.6μg/m³下降到35.0μg/m³。但对相关系数（r）的改善效果不佳，从0.51下降到0.49。相比于只同化常规6项污染物，同时同化VOCs对O₃的预报效果改善较为明显，r从0.49提高到0.63。此外，对NMB和RMSE的改善效果也较好，NMB从-8%改善为-3%，RMSE从35.0μg/m³下降到30.1μg/m³。相比于不同化，同化6项常规污染物的改善效果显著，空气质量指数（AQI）等级预报准确率可提升10%以上，AQI范围预报准确率可提升40%以上。相比于仅同化6项常规污染物，再增加同化VOCs，AQI等级预报准确率和范围预报准确率均提升5%左右，改善程度不高。