山东省O3时空分布及影响因素分析

为认识山东省环境空气中O3的污染现状,基于2015～2019年国省控环境空气自动监测站的O3监测数据、2019～2020年4～9月气象代表站的气象数据及邻近环境空气站的O3监测数据,探究了山东省O3时空分布特征及与气象因素的关系.结果表明,山东省O3污染日益突出,年均ρ(O3-8h)(90百分位)和ρ(Ox)(O3 与NO2之和)升高速率分别为7.6μg·(m3·a)-1和7.0μg·(m3·a)-1,年均ρ(PM2.5)、ρ(CO)(95百分位数)和ρ(NO2)均逐步下降,下降速率均小于ρ(O3)上升速率.03污染呈现夏季高冬季低的"M型"或"倒V型"月变化特征,在6月或9月达到峰值,且污染月呈提前出现趋势.山东省年均ρ(O3-8h)(90百分位)呈现"内陆高,沿海低"的特点,并有区域均匀性发展趋势.相关性分析表明,山东省ρ(O3-8h)总体与日最高温度呈正相关,与相对湿度、气压和风速呈负相关,其中日 最高温度和相对湿度是O3-8h主控气象因子,气象因素对不同城市O3-8h超标率的影响具有显著差异.     

汽车内装饰材料挥发性有机物GC-MS测定和分析

采用恒温测试箱法采集汽车内部装饰材料释放的挥发性有机物,利用Nutech预浓缩仪对样品进行三级VOC富集,然后用GC-MS法(气相色谱-质谱法)对汽车内部装饰材料释放的挥发性有机物苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯进行了测定,检出限低于2.0μg/m3。实验选择皮革表皮、橡胶密封条、灰色无纺布、海棉和仪表盘五种汽车内部装饰材料,进行挥发性有机物含量的测定,并对结果进行了分析和讨论。结果表明五种汽车内部装饰材料均不同程度地释放挥发性有机物,其中热塑性材料仪表盘释放出的TVOC含量最高,橡胶密封条的TVOC释放量也较高,皮革表皮和灰色无纺布释放的甲苯较多,而消音材料海绵主要释放出二甲苯。汽车内部装饰材料释放挥发性有机物的情况复杂,因此,探索和建立有效的汽车内部装饰材料有害物质检测方法,对于选择低毒环保的汽车内部装饰材料非常有意义。     

山东省环境空气中PM2.5与O3的复合污染特征与时空变化趋势

山东省PM_2.5-O₃复合污染特征突出,空间差异性明显,本文基于2016—2020年国控和省控环境空气自动监测站监测数据以及同期各气象代表站气象监测数据,分析PM_2.5和O₃时空分布的变化特征,初步探究其与气象因子及前体物的关系. 结果表明:①2016—2020年山东省空气质量逐步改善,优良天数比例上升了7.1%,重污染天数比例下降了3.5%. 除O₃年评价值上升9.6%以外,SO₂、PM₁₀、PM_2.5、CO和NO₂的浓度均下降,降幅依次为61.3%、29.8%、28.6%、26.3%和11.4%. 各市PM_2.5年评价值均下降(范围为18.4%~34.9%);除德州市外,其他15市O₃年评价值均上升,滨州市的升幅(30.8%)最大. 1月PM_2.5平均浓度最高,呈现先下降后上升的年变化趋势,6月O₃平均浓度最高,且逐年上升. ②山东省PM_2.5和O₃均呈现内陆地区高于沿海地区的分布特征,PM_2.5浓度在西部内陆地区较高,O₃浓度在中北部内陆地区较高,PM_2.5-O₃复合污染特征在中西部地区较明显. 统计期间共计出现PM_2.5-O₃复合污染日224 d,分布在2—11月,出现天数逐年减少. ③为探究PM_2.5-O₃复合污染的影响因素及气象特征,进行相关性分析及气象因子阈值筛查,结果表明,PM_2.5日均浓度和O₃_8 h (臭氧日最大8小时滑动平均值)与其主要前体物和气象因子均呈现相反的相关关系,且对不同因子的响应有一定区域性差异. 当气温为14.9~24.1 ℃、相对湿度为55.5%~75.1%、风速为0.6~2.9 m/s、气压为992.8~1 018.8 hPa时PM_2.5-O₃复合污染易于发生,该条件下大部分城市的气温、相对湿度和气压平均值介于PM_2.5和O₃污染单独发生时的对应因子平均值,但平均风速小于PM_2.5和O₃污染单独发生的平均风速. 研究显示,“十三五”期间山东省PM_2.5浓度波动下降,O₃浓度波动上升,二者的协同关系日趋明显,气象因素对PM_2.5和O₃的生成和累积有一定影响.      

山东省PM2.5污染现状及预报效果对比分析

对2019—2022年山东省16个市的细颗粒物（PM_2.5 ）污染特征进行了分析,并对2021和2022年的4个数值模式［社区多尺度空气质量模拟系统（CMAQ）、扩展综合空气质量模型（CAMx）、区域气象-大气化学在线耦合模式（WRF-Chem）、嵌套网格空气质量预报系统（NAQPMS）］及集合预报模式预测的效果进行评估。结果表明：2019—2022年山东省PM_2.5 年均质量浓度逐年降低,污染程度逐步减轻,但在1—3,11—12月,PM_2.5 质量浓度超标现象较为普遍。2021年底更换污染源清单后,2022年5个模式的24 h级别准确率和相关系数（r）同比升高,均方根误差（RMSE）同比降低,模式预报准确率有所提升,但由于参数调整略大,CMAQ、CAMx、WRF Chem、集合预报模式易漏报或偏轻预报PM_2.5 的中度污染和重度污染天气。由于NAQPMS模式在更换污染源排放清单时,同时改进了非均相化学反应机制,因此对PM_2.5 不同污染类别尤其是中度污染、重度污染的预报准确率明显提升。     

山东省冬季一次典型重污染天气过程分析

为研究山东省冬季重污染天气成因，以2020年1月一次典型重污染天气过程为例，基于各类环境空气监测数据和气象监测数据，深入分析污染演变过程、气象条件特征、组分变化特点等。结果表明，静稳高湿的气象条件是污染过程形成的主要气象原因，各市PM_2.5浓度与风速和大气边界层高度均呈显著负相关，但与相对湿度的相关性呈现海陆差异，内陆城市与相对湿度的相关性明显强于沿海城市，因此秋冬季时需准确识别山东省各区域的不利气象条件，并进行针对性预报。在不利气象条件影响下，一次颗粒物不断累积，SO₂、NO_x等气态前体物向硫酸盐、硝酸盐的二次转化均是推高PM_2.5浓度的重要原因，建议在PM_2.5污染期间除管控一次颗粒物排放外，也应加强无机组分前体物SO₂、NO_X排放源的管控。