香河夏季PM2.5水溶性无机离子组分特征

2013年6月在中科院香河观测站对大气气溶胶化学组分特征进行研究.对PM2.5和PM10质量浓度进行在线监测,结果表明,观测期间PM2.5和PM10质量浓度均值与方差分别为(151.78±82.48)μg/m3和(250.47±106.99)μg/m3;SNA(SO42-、NO3-、NH4+)占PM2.5质量浓度的44.8%,且大多富集在粒径0.5~2.5μm的细颗粒物中.硫氧化率(SOR)、氮氧化率(NOR)平均值分别为0.35、0.31,SO2主要通过非均相的氧化反应转化为SO42-,NOx主要通过白天光化学反应转化为NO3-;灰霾和轻雾天较高的SOR和NOR表明,灰霾和轻雾天相比于清洁天有较多的SO2、NOx转化为SO42-、NO3-.气流后向轨迹分析表明灰霾和轻雾天空气质量受经过河北、山东及江苏北部气流影响.     

基于精细化数值模拟的汾渭平原大气自净能力研究

汾渭平原作为大气污染防控的重点区域之一，精确认识其大气环境自净能力特征对科学制定防控政策具有重要意义.通过WRF模式开展的精细化数值模拟试验，本研究定量化探讨了汾渭平原地区PM_2.5的大气自净能力及其时空特征.结果表明，汾渭平原地区行星边界层高度、风速、降水量的时间特征均为白天高夜间低，春夏季最高，冬季最低；在空间上，行星边界层高度呈南低北高，降水量呈南高北低.汾渭平原大气自净能力在空间上整体为南低北高的特征；各城市白天的大气自净能力总体上高于夜晚，15:00为峰值时刻，7:00—8:00为谷值时刻；春夏季大气自净能力明显高于秋冬季.城市大气自净能力与PM_2.5浓度呈显著负相关关系.鉴于研究区域内大气自净能力的显著时空差异，错峰错时生产和合理化产业布局将是实现汾渭平原地区经济社会与环境保护协同发展的有效途径.     

首都国际机场航空器排放清单的计算分析

基于微脉冲激光雷达提取的混合层高度与首都机场的实际运行数据,采用美国EPA方法,更准确的估算了2016年首都国际机场航空器排放清单.结果表明：在航空器起飞着陆（LTO）循环排放的各种污染物中,NO_x和CO排放量最多,分别占排放总量的53.3%和38.5%.滑行阶段和爬升阶段的排放总量较多,占排放总量的49.7%和25.7%.滑行阶段是航空器排放CO、SO_x、HC和PM的主要阶段.在滑行阶段的主要排放物是CO和NO_x,分别占滑行阶段排放总量的71.7%和17.2%.混合层高度变化对航空器排放的NO_x与CO影响最大,对SO_x、HC与PM影响较小.在所有的起降航班机型中,A320对排放影响最小,B77W影响最大.航空器场面滑行时间是影响污染物排放量的一个非常重要的因素.优化航空器滑行效率,减少滑行时间,对减少机场排放量会有非常积极的作用.     

浅谈环保新形势下政府的治霾之路

正近两年来中国重污染天气频发,以细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出。中国大气颗粒物来源复杂,呈现大气复合型污染特征,当前环保新形势下,需要人防加技防,才能事半功倍的治理雾霾。就目前中国大气污染防治工作来看,由于受技术条件、科技水平等因素的影响,再加上大气环境质量受气象条件、外来输入等不确定因素的影响,治理的成效很难得到量化和具体化,从而导致参与大气污染     

基于观测的大气气溶胶散射吸湿增长因子模型研究 ——以2006 CAREBeijing加强观测为例

在2006年北京加强观测期间,以颗粒物－液体转换采集系统(PILS)测量的气溶胶各可溶性离子组分的质量浓度、颗粒物分级采样器(MOUDI)测量的各可溶性离子组分及有机碳(OC)、碳黑(EC)的分级质量谱分布为基础,对离子组分的可能存在形态进行判断,计算了化学组分质量浓度及各化学物种的粒径数谱浓度;利用Mie模型及各化学物种的密度、折射率、吸湿粒径增长因子等参数计算得到外混、内混的粒子群在干燥状态、不同相对湿度下的散射系数,最终计算得到不同化学组分外混、内混状态下的散射吸湿增长因子;将模型模拟的气溶胶散射吸湿增长因子与观测得到的该因子进行对比,发现模拟值与观测值能够在一定误差范围内吻合,实现了该因子的闭合实验.     

运城秋冬季大气细粒子化学组成特征及来源解析

为研究运城市秋冬季细颗粒物（PM_2.5）的化学组成特征和污染来源贡献,于2018年10月15日至2019年3月15日利用四通道小流量颗粒物采样器在运城市对大气PM_2.5样品进行了连续采集.主要对水溶性离子、元素碳、有机碳和金属元素等化学成分进行了分析,并结合颗粒物化学质量重构法和正定矩阵因子分解模型（PMF）深入探讨.结果表明,采样期间PM_2.5质量浓度范围为29.37~370.11 μg·m^-3,期间有101 d高于我国《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中的二级标准,超标率为70.63%,说明秋冬季运城市大气污染较为严重.按照空气质量指数（air quality index,AQI）将采集样品分类为清洁,轻-中度污染和重度-严重污染,水溶性离子、有机碳、元素碳和金属元素分别占总PM_2.5浓度的40%、19%、5%、7%（清洁天）,46%、18%、4%、5%（轻-中度污染）和46%、21%、4%、4%（重度-严重污染）.二次离子NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺是水溶性离子主要成分,分别占总离子浓度的81%（清洁天）、87%（轻-中度污染）和87%（重度-严重污染）.采样期间OC/EC的值分别为3.78（清洁天）、4.02（轻度-中度污染）和5.37（重度-严重污染）.随着污染程度的加剧,大气中二次有机气溶胶的污染情况也越发严重.此外,随着大气污染程度的加深,Fe和Cr元素浓度逐渐下降,而其余金属元素的浓度总体呈上升趋势.化学质量重构结果表明在运城市的PM_2.5中,二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘、建筑尘、有机物和元素碳的质量分数分别为40%、1%、1%、5%、1%、32%和5%,且随着污染的加剧,二次无机盐的占比有所升高,矿物尘的占比降低.PMF分析结果表明,二次相关源、燃煤源、交通源与生物质燃烧及二次有机物是运城市灰霾暴发的主要原因.     

运城市区夏季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

基于2020年6～8月运城市区VOCs、 O₃和NO₂的在线监测数据,分析了运城市区夏季VOCs的污染特征,同时使用正交矩阵因子分解法（PMF）确定了其主要排放源,并通过最大增量反应活性法（MIR）和气溶胶生成系数法（FAC）对VOCs的化学反应活性进行了评估.结果表明,运城市区夏季凌晨和傍晚时段受VOCs和NO₂污染较为严重,VOCs日变化峰值分别出现在08:00和20:00,峰值的出现主要受交通早晚高峰的影响;6～8月的ρ（VOCs）为50.52μg·m^-3,质量分数最高的物种为烷烃（39.39%）和含氧挥发性有机物（OVOCs, 34.63%）.利用PMF模型共确定了5个VOCs排放源,其中贡献率最大的为机动车尾气排放源（33.10%）,其次为工业排放源（29.46%）、天然气及煤燃烧源（17.31%）、溶剂使用源（11.94%）和植物排放源（8.19%）,控制机动车尾气排放源是缓解运城市夏季VOCs污染的关键.VOCs的臭氧生成潜势（OFP）均值为162.88μg·m^-3     

复杂适应系统(CAS)理论在我国环境领域研究中的应用

环境系统属于复杂系统,环境问题的产生是人类与自然相互作用的结果。复杂适应系统(CAS)理论考虑到了元素间的相互作用对系统演化的重要贡献,得到广泛应用。本文阐明了环境系统和环境问题的基本特点,梳理了CAS理论的发展历程和特色,主要针对流域水土资源优化配置和城市规划等问题分析CAS理论在我国环境领域研究中的应用,并提出了理论应用过程中存在的问题和应用前景。研究认为,CAS理论在研究环境系统演化方面取得了较大的进步。当前我国对CAS理论的研究主要集中于水土资源管理和城市规划的模拟过程以及探究相关变化的驱动力等方面,并建立了自然环境因子和社会人文因子之间的关系。除水土资源系统外,CAS理论在大气污染治理方面的应用还比较少,具有广阔的应用前景。此外,类比CAS理论在城市的应用模式,CAS理论也可以推广应用于农村地区垃圾管理、新农村建设用地扩张等方面。     

航空器排放清单计算方法研究进展综述

航空器排放清单的计算是评价航空器对环境影响,国家制定航空减排政策的基础和依据,对环境管理及科学研究具有重要意义。对ICAO、美国、欧洲及其他的航空器排放清单计算方法进行对比分析。结果表明:ICAO方法已形成相对完备的体系,可根据数据或研究目的选择不同的计算方法。美国EPA方法可以建立混合层高度与航空器排放之间的联系,有助于理解气象条件与排放量之间的相互关系。欧洲EMEP方法考虑排放与燃料消耗、航程的关系,可从燃料消耗与排放角度为航空公司的运输规划提供指导。其他各种方法提供了便捷高效的研究平台。可以借鉴先进经验,构建中国系统化、层次化的航空器排放清单计算方法系统。同时需要加强标准化、本地化数据库和实测工作的开展,提高计算方法的精确性。     

运城市四季VOCs特征、来源及臭氧形成敏感物种

基于2021年运城市城区站点全年VOCs观测数据,对运城市四季VOCs体积分数、组分特征、来源及臭氧形成敏感物种进行分析.结果表明,运城市城区φ（VOCs）年均值为（32.1±24.2）×10^-9,处于全国中等水平,四季φ（VOCs）均值从高到低依次为：冬季（46.3×10^-9）>秋季（35.5×10^-9）>春季（25.6×10^-9）>夏季（21.2×10^-9）,烷烃和OVOCs占比最高,二者贡献了运城市69.0%~80.4%的TVOCs,春夏季OVOCs占比更高（41%~43%）而秋冬季烷烃占比更高（42%~43%）,主要受到源排放变化的影响.机动车源、LPG/NG源、工业源和燃烧源是运城市城区VOCs的主要来源,四季贡献率最高的分别为机动车源（春季,28.5%）、二次源+燃烧源（夏季,29.0%）、LPG/NG源（秋季,30.4%）和燃煤源（冬季,27.3%）.运城市夏季臭氧形成处于过渡区,其他季节处于VOC控制区,臭氧生成对烯烃（异戊二烯、乙烯和丙烯）、OVOCs（乙醛、丙醛、丙烯醛、正丁醛）和芳烃（二甲苯、甲苯、苯）最敏感,其中冬季对乙烯最敏感,其他季节对异戊二烯最敏感,应对这些敏感物种相关的一次排放源进行减排以实现臭氧浓度改善的目标.