耦合观测数据-模型计算-案例分析的臭氧综合预报方法

当前臭氧模式预报和统计预报的技术难以满足不同地域精细化环境管理需求,亟需构建稳定性高、实用性强的本地化臭氧预报方法. 本研究通过构建臭氧预报工作流程并明确臭氧预报流程中相关技术参数和要求,以陕西省及其省会城市—西安市为例分析历史气象和环境空气质量数据,获取陕西省臭氧污染规律以及西安市不同气象条件下臭氧等级分布规律和典型案例预报要点,确立人工订正经验技术集的方法,明确案例库构建、会商和预报回顾机制的相关要求,旨为臭氧预报模式的本地化提供科学的技术路线. 结果表明:通过臭氧预报效果评估与结果择优、人工订正、预报会商及预报结果回顾所组成的臭氧业务化预报工作流程具备切实可行性;此外,陕西省臭氧浓度与相对湿度、气压和风速均呈显著负相关,与温度呈显著正相关,臭氧预报时应重点关注日均温度大于28 ℃、日最大温度大于34 ℃、相对湿度小于57%、气压低于959 hPa、风速小于2.3 m/s的气象条件下的臭氧等级.      

粘土矿物比率对沙尘源区的指示

为了探讨中国北方沙尘源区矿物组成特征并建立沙尘气溶胶的矿物示踪指标,在亚太地区气溶胶特征实验(ACE-Asia)期间对新疆阿克苏、甘肃敦煌、陕西榆林和内蒙古通辽沙尘气溶胶的矿物组成进行了研究.结果显示,中国主要沙尘源区沙尘气溶胶中高岭石与绿泥石的比率存在明显差异,西部沙尘源区(以阿克苏站点为代表)高岭石与绿泥石的比值较小(平均值为0.3),而北部沙尘源区(以榆林站点为代表)高岭石与绿泥石的比值相对较高(平均值为0.7).沉降区长武尘暴样品的粘土矿物比率和气团轨迹分析证实,在区域范围,高岭石与绿泥石的比值为较好的沙尘源区矿物示踪指标.而亚洲沙尘与撒哈拉沙尘的对比显示,高岭石与绿泥石的比值在全球范围有着沙尘源区指示的意义.     

西安市春季生物气溶胶的分布特征和健康影响

西安春季经常出现大量飞絮,易造成空气污染并引发居民哮喘等健康风险.采集西安市春季不同观测点(交通样点和校园样点)生物气溶胶、 PM_2.5和飞絮样品,通过恒温培养和高通量测序等方法研究可培养生物气溶胶的浓度变化、粒径分布,PM_2.5和飞絮携带的微生物的来源、群落结构和健康影响.结果表明,可培养细菌浓度在交通样点高于校园样点(P=0.027);交通样点可培养细菌浓度为真菌的2.7倍,而校园样点可培养真菌浓度高于细菌(1.4倍).可培养细菌和真菌日内最高浓度均出现在08:00;可培养细菌粒径呈双峰分布,真菌为单峰分布.土壤和植被是大气微生物的主要来源(占比85.9%),变形菌门(Proteobacteria)是飞絮和PM_2.5中共有的、丰度最高的菌门,在飞絮中占比达到91.3%(交通样点)和99.1%(校园样点);在PM_2.5样品中放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝藻门(Cyanobacteria)和异常球菌-栖热菌门(D...     

成都市灰霾与正常天气下大气PM2.5的化学元素特征

为研究成都市灰霾期间PM2.5中元素的特征,于2009年4月和5月采集环境大气中PM2.5样品,用X-射线荧光光谱法测定元素含量.研究结果表明,成都市非灰霾与灰霾期间PM2.5的质量浓度分别为124.9 μg·m-3 和152.8 μg·m-3;Na、Mg、Al、Si和Ca的质量浓度在非灰霾期间略高于灰霾期间,其它元素则基本上是灰霾大于非灰霾期间.富集因子分析表明,Na、Mg、Al、Si和Ca在不同天气下主要是地壳来源,而Cu、Zn、Mo、Pb、Br、S、Cd、As和Cl在灰霾期间更容易富集,与人类活动密切相关.因子分析显示,灰霾期间重金属元素主要来源于机动车排放、地面扬尘、冶金化工.     

西安市大气颗粒物中水溶性无机离子的季节变化特征

用离子色谱法对11种无机水溶性离子(Na+,NH4+,K+,Mg2+,Ca2+,F-,Cl-,Br-,NO-2,NO-3和SO2-4)进行分析,探讨大气颗粒物中水溶性无机组分的季节变化与典型污染(灰霾、浮尘、燃烧秸秆和燃放烟花)的理化特性.结果表明,西安市大气中PM2.5和TSP的日均质量浓度分别为167.1和382.0μg·m-3,PM2.5占TSP总质量浓度的44%.PM2.5和TSP中无机水溶性离子组分的年均值分别为75.2μg·m-3和101.7μg·m-3.PM2.5中水溶性离子组分占PM2.5总质量浓度的45%左右,TSP中水溶性离子组分占TSP总质量浓度的30%左右.各种水溶性离子的来源和形成机理不同,其季节变化趋势和粒径分布也不同.典型污染事件期间,颗粒物污染特征与平时相比有很大差异:雾霾时PM2.5和TSP的质量浓度都显著增加,主要污染组分为二次污染离子NH+4,NO-3和SO2-4;浮尘发生时,大气颗粒物中人为污染组分会大大减少,而来自沙尘传输和地面扬尘等的地壳物质显著增加;燃烧秸秆对大气颗粒物中K+和Cl-的影响最大;燃放烟花时K+,Mg2+和Ca2+的质量浓度显著增加.     

关中地区散煤源PM2.5污染防治的健康经济效益评估

受不良地形因素影响,加之采暖季散煤燃烧现象严重,陕西省关中地区冬季雾霾天气频发. 自2017年散煤治理相关奖补政策出台以来,区域空气质量状况改善明显. 本研究基于2020年冬季实地调研信息和相关统计数据,评价了2017—2020年关中地区7市(区)的散煤治理成效,采用箱式模型分析了散煤源对PM_2.5浓度的贡献情况,并进一步根据泊松回归模型评估了散煤治理带来的健康经济效益. 结果表明:关中地区2017—2020年散煤削减总量达77.79×104 t,西安市与渭南市的散煤削减总量较高,杨陵示范区治理进程最快(散煤替代率达100%). 2017—2020年采暖季散煤源排放的PM_2.5浓度降低了7.2 μg/m3,对大气PM_2.5浓度的贡献率降低了5.4%,对PM_2.5浓度改善的贡献率达17.4%. 2017—2020年关中地区散煤燃烧源PM_2.5减排使得居民过早死亡率降低了1.50×10?5〔95%CI (置信区间):3.66×10?6~2.62×10?5〕,降幅达98.2%;发病率(门诊、住院及慢性支气管炎的发生率)降低了4.11×10?4(95%CI:1.71×10?4~6.59×10?4),降幅达98.3%. 研究显示,2017—2020年关中地区散煤综合替代率达98.36%,相应的PM_2.5减排量超过0.5×104 t,所带来的健康总受益人数约10 662人,共可获得约1 411.65×106元的经济效益.