郑州市大气PM2.5的污染特征及源解析

为全面解析郑州市环境空气PM_2.5的化学特征及来源,按照城市功能分区的差异,在郑州市沿主导风向选择4个监测点位,采用大流量采样器分别在采暖季和非采暖季采集40个PM_2.5样品。监测数据表明,郑州市环境空气PM_2.5在采暖季和非采暖季的浓度范围均值高达197、173μg/m³,已属于严重污染;PM_2.5成分分析结果表明,Zn、Pb、Cu、Mn等是PM_2.5中的主要污染元素,其富集系数分别为110、94.9、10.9和5.0;主成分分析结果表明,建筑扬尘、土壤尘及道路扬尘、汽车尾气、煤炭燃烧是郑州市PM_2.5的主要来源,其累计贡献率超过90%。  

郑州市PM2.5浓度时空分布特征及预测模型研究

利用统计学原理和GIS技术,对郑州市2013年8月17—12月31日期间PM_2.5浓度时空分布特征进行分析,同时结合气象资料与前一日污染数据,建立人工神经网络反向传播算法模型(BP-ANN)和多元线性回归模型用于该市细颗粒物污染的短期预测。结果表明,郑州市PM_2.5浓度日变化呈单峰模式,随逆温现象的发生和交通的密集于上午11:00达到峰值,午后逐步下降。在工作日、周末与国庆节的对比中,国庆节期间颗粒物污染浓度高出平日32.8%,表明人为活动的加剧影响PM_2.5的排放;周末与工作日期间无显著差异。在空间分布上,金水区、管城回族区污染最为严重,工业燃煤、地铁施工等源排放是造成污染的主要原因;位于远郊的岗里水库,受秸秆焚烧和市区污染输送等影响,PM_2.5浓度亦维持较高水平。最后,研究将所构建的BP-ANN预测模型和多元线性回归模型对比,结果发现两模型在建模阶段预测值与真实值的拟合一致性指标分别为0.944、0.918,均方根误差分别为59.788、70.611;验证阶段拟合一致性指标分别为0.854、0.794,平均绝对误差分别为25.298、32.775,表明BP-ANN模型在预测郑州市PM_2.5污染过程中更具优势。  

郑州市近地面臭氧污染特征及气象因素分析

利用国控站点空气质量在线监测数据，识别郑州市2015年近地面臭氧（O₃）污染状况、特征及与颗粒物和氮氧化物水平关系，并以烟厂站为例分析郑州市O₃污染与气象要素的相关性。结果表明：郑州市O₃日最大8 h平均值具有明显季节变化，呈现出夏季>春季>秋季>冬季的特征，夏季岗李水库站O₃月均质量浓度为155.5 μg/m³，其余站点月均质量浓度为110~150 μg/m³；夏季O₃每日最大8 h浓度具有显著"周末效应"，其他季节较不明显；O₃小时浓度日变化呈单峰型分布，在15：00-16：00达到峰值，早晨07：00达到谷值；前体物NO_x小时浓度日变化呈双峰型分布，与O₃具有显著负相关性；气象因素相关性分析结果表明，郑州市O₃污染日多出现于高温、低湿和微风等条件，这些气象因素有利于O₃生成和累积。  

郑州市大气环境中醛酮类化合物污染状况初探

在郑州市交通密集区、工业区、居民文化区等不同功能区设置监测点位,分春季、夏季、冬季不同季节对郑州市大气环境中15种醛酮类的污染状况进行初步研究。结果表明,郑州市大气环境中醛酮类主要污染物为甲醛、乙醛和丙酮;醛酮类污染物含量在不同季节的变化趋势是夏季>春季>冬季;功能区的变化趋势是交通密集区>居民区;污染物主要来源于大气中有机物的光化学反应,甲醛与乙醛、甲醛与丙酮有较好的相关性。  

郑州大气及颗粒物中多环芳烃的分布特征与来源解析

对2012年郑州市大气中气态和颗粒态多环芳烃( PAHs)的分布特征与来源进行了分析。结果表明,ρ(∑PAHs)(包括气相与颗粒相)为23.27~194.61 ng/m3,气相中∑PAHs高于颗粒相,四环以下的PAHs大都存在于气态中；在夏、春2季,较小分子质量(≤178)的PAHs占比较高,冬季,较大分子质量(≥252)的PAHs占比明显较高；各功能区ρ( PAHs)排序为工业区>交通密集区>医疗、文化、行政混合区。郑州大气和颗粒物中PAHs可能主要来自煤和液体燃料(汽油柴油)的燃烧。  

郑州市PM2.5组分季节性特征及来源研究

为了探究郑州市大气PM_2.5组分的季节性特征及来源,于2017年12月至2018年11月对郑州市5个点位进行采样,共采集有效环境受体样本1 166个。通过研究受体样本PM_2.5中的碳组分、水溶性离子和无机元素信息,获取各组分的季节特征,并结合正定矩阵因子分解(PMF)模型进行来源解析。结果表明,采样期间,郑州市PM_2.5平均浓度为69.6 μg/m³,占比较高的化学组分为NO-₃、有机碳(OC)、SO2-₄和NH⁺₄,占比之和为86.7%。其中,NO-₃、OC和NH⁺₄呈现冬季高、夏季低的季节性浓度分布规律,SO2-₄则是秋冬季稍高于春夏季。此外,Al、Si、Fe和Ca的浓度在春秋季略高于冬夏季。PMF模型解析结果显示,二次源为郑州市PM_2.5首要污染源,分担率为50.9%,其次是移动源(分担率12.0%)、燃煤源(分担率11.4%)和扬尘源(分担率10.2%)。其中,燃煤源在冬季较高、夏季较低,移动源在夏季最高,扬尘源在春季和秋季较高。  

郑州市对流层NO2柱浓度时空变化及其影响因素

基于郑州市2005—2015年的OMI遥感反演资料以及地面相关监测数据，研究了郑州市对流层NO₂的时空分布特征，并利用灰色关联法对郑州市NO₂柱浓度变化的主要影响因素进行分析。与地面观测数据对比检验显示，对流层NO₂柱浓度年均值数据与近地面监测站NO₂浓度的实测年均值数据呈显著的正相关，相关系数分别为0.884 6和0.940 2，表明OMI数据资料可以较好地反映地面NO₂浓度的变化。郑州市的对流层NO₂柱浓度在2005—2013年间呈现波动变化且2013—2015年NO₂柱浓度显著减小的特征。季节变化上NO₂柱浓度主要表现为冬季 >秋季 >春季 >夏季的特点。郑州市对流层NO₂柱浓度的空间变化分布主要表现为由北部向南部逐渐递减的趋势，年际变化上高值区与低值区变化不够显著，中值区近年来不断扩大。灰色关联度分析结果显示，汽车保有量与对流层NO₂柱浓度的灰色关联度最低为0.571，而标准煤消耗量、工业用电量以及采暖供热量与对流层NO₂柱浓度的灰色关联度比较高，分别为0.956、0.828、0.862，即大气中工业过程及采暖期煤炭燃烧排放的NO₂占较大比例，汽车尾气排放所占的比例相对较小。  

城市大气环境中醛酮类化合物污染状况及变化规律

2003年对郑州市城市环境空气中醛酮类化合物的污染状况及变化规律进行了初步调查研究。结果表明：大气环境中醛酮类污染物的质量浓度范围为未检出~167μg/m3,主要污染物为甲醛、乙醛和丙酮;醛酮类污染物含量在不同季节的变化趋势是：夏季〉春季〉冬季;醛酮类污染物主要来源于大气中有机物的光化学反应,甲醛与乙醛、甲醛与丙酮有较好的相关性。  

郑州市大气环境中半挥发性有机污染物分布规律研究

在郑州市交通密集区、工业区、居民文化区等不同功能区设置监测点位,分春、夏、秋、冬4季对大气环境中半挥发性有机污染物的污染状况进行初步研究。结果表明：不同季节半挥发性有机物检出数量的变化趋势为：冬季〉秋季〉春季〉夏季;不同功能区SVOC检出数量变化趋势为：交通密集区〉工业区〉混合区〉文化区〉对照区。