上海城区交通干道黑碳污染调查

采用设置在上海市中心城区交通主干道旁空气质量自动监测站2018年1—12月的观测数据,分析黑碳气溶胶(BC)污染特征及其与PM_(2.5)、SO_2、NO_x、CO、O_3、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和气象参数的相关性。结果表明,观测期间内,BC小时均值为(3 038±22) ng/m~3,ρ(BC)在ρ(PM_(2. 5))中占比为(11. 48±0. 12)%。日内ρ(BC)变化呈双峰型,各月份之间ρ(BC)变化不大。ρ(BC)与风速呈负相关,与PM_(2. 5)、NO_x、CO、苯、甲苯、乙苯和二甲苯呈正相关。     

Precursors and potential sources of ground-level ozone in suburban Shanghai

• Air masses from Zhejiang Province is the major source of O₃ in suburban Shanghai. • O₃ formation was in VOC-sensitive regime in rural Shanghai. • O₃ formation was most sensitive to propylene in rural Shanghai. A high level of ozone (O₃) is frequently observed in the suburbs of Shanghai, the reason for this high level remains unclear. To obtain a detailed insight on the high level of O₃ during summer in Shanghai, O₃ and its precursors were measured at a suburban site in Shanghai from July 1, 2016 to July 31, 2016. Using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model and concentration weighted trajectories (CWT), we found that Zhejiang province was the main potential source of O₃ in suburban Shanghai. When the sampling site was controlled by south-western winds exceeding 2 m/s, the O₃-rich air masses from upwind regions (such as Zhejiang province) could be transported to the suburban Shanghai. The propylene-equivalent concentration (PEC) and ozone formation potential (OFP) were further calculated for each VOC species, and the results suggested that propylene, (m+p)-xylene, and toluene played dominant roles in O₃ formation. The Ozone Isopleth Plotting Research (OZIPR) model was used to reveal the impact of O₃ precursors on O₃ formation, and 4 base-cases were selected to adjust the model simulation. An average disparity of 18.20% was achieved between the simulated and observed O₃ concentrations. The O₃ isopleth diagram illustrated that O₃ formation in July 2016 was in VOC-sensitive regime, although the VOC/NO_x ratio was greater than 20. By introducing sensitivity (S), a sensitivity analysis was performed for O₃ formation. We found that O₃ formation was sensitive to propylene, (m+p)-xylene, o-xylene and toluene. The results provide theoretical support for O₃ pollution treatment in Shanghai.     

城市交通与环境可持续发展指标体系评估系统研究——上海案例应用

可持续发展是一种将社会发展概念从单纯经济增长拓展到经济、社会、环境协调发展的城市发展新模式.交通环境的可持续发展在整个发展体系中占据着重要地位.本文针对目前大城市普遍面临的交通环境压力和经济、交通与环境系统的复杂性,通过构建经济-交通-环境间的压力与响应关系,建立了可用于"回顾过去、解析现状、瞻望未来"的城市交通环境可持续发展指标体系.采用隶属函数对单项指标进行标准化处理,对交通环境可持续发展综合指数的评价,采用层次分析法确定各指标的权重.采用Visual Basic 6.0及Office的Access 2000,开发了交通环境可持续发展指标体系评估系统,并以上海市为案例进行了研究.本系统的开发可为城市交通环境可持续状况评价及发展对策的制定提供技术支持.     

上海市降水过程中汞的浓度变化研究

为了研究降水过程中汞浓度变化规律,采集了上海市区2009年7月6日一次连续降水过程中的分时段12个雨水样品,利用冷原子荧光测汞仪测定了总汞、溶解态汞和颗粒态汞浓度.分析结果显示,降水过程各时段雨水样品的总汞浓度变化范围为0.26～0.53 μg·L-1之间,其中溶解态汞占总汞的比例为67.9％～96.8％;总汞浓度和颗粒态汞浓度的总体变化规律较一致,降水事件的前30分钟内浓度较高,之后逐渐降低,最终趋于稳定;溶解态汞浓度从降水事件开始由高到低逐渐变化,最终也趋于稳定.通过清除比计算云下冲刷过程对雨水中总汞浓度的贡献,发现云下冲刷的贡献大于40.9％.     

基于GIS的上海市嘉定区暴雨积涝灾害风险区划研究

根据2006-2012年上海嘉定区9个气象站点的小时降水资料,结合嘉定区的社会经济与自然地理要素,构建一个集致灾因子、孕灾环境、承灾体及防灾减灾能力为一体的区域暴雨积涝风险评价模型。通过GIS技术实现各指标的栅格化,并利用指数模型对各因子基于500 m×500 m栅格的基本单元进行计算,编制嘉定区的暴雨积涝灾害风险区划图,构成嘉定区五个等级的风险,分别为高、次高、中等、次低和低。区划结果表明嘉定区的暴雨积涝灾害危险性指数从中心向外围成递减的趋势,且嘉定镇、新城和工业南区相对风险较高,华亭、徐行、南航和江桥风险相对较低。经嘉定区历年暴雨积涝灾情资料、典型暴雨积涝案例和专家的验证,均表明风险区划的结果和实际灾情符合度较高,对嘉定暴雨积涝的防灾减灾具有重要的现实指导意义。     

上海市一次重雾霾过程的天气特征及成因分析

2013年11月30日至12月9日上海地区出现入冬以来一次最严重的持续性雾霾天气过程,严重影响了该地区人们的生活健康.本文借助空气质量数据、地面气象要素、卫星遥感数据并结合后向轨迹模式反映了此次重污染过程的污染特征及其成因.结果表明,污染期间,PM2.5与PM10小时浓度变化趋势基本一致,高浓度值出现在早晚8时左右,主要是由该时段的逆温现象造成的;来自西北方向污染物的远距离输送影响了本地空气质量状况,气团在不同高度层做下沉运动,造成大气层结稳定;该地区在西北方向的弱高压控制下,地面风速较小,能见度低,天气条件静稳,不利于污染物扩散,造成持续性重污染事件;卫星遥感数据显示此次污染为区域性污染.     

居民家庭消费支出变化对上海市2020年低碳发展的影响

随着居民生活水平的不断提高,其家庭消费支出模式也会发生变化,由此将引发与家庭部门相关的能源消耗及碳排放等变化.选取上海为案例区,开展基于居民家庭消费支出变化对区域低碳发展影响的预测研究,采用可计算的一般均衡模型(CGE)预测分析了2020年上海的居民消费支出,并量化了由此引发的工业产出、贸易以及就业形势的变化,并着重分析了与之相应的能源消耗和碳排放的变化,旨在厘清收入增加与居民消费模式变化的关系,居民消费模式变化与能源消耗和碳排放变化的关系.同时,设置了高、低碳情景,进一步剖析了居民消费支出对区域发展的影响.此外,还进一步模拟了上海市居民消费支出变化对中国其它地区的消费支出的变化的影响,并进一步剖析了在这种变化影响下的其它地区的工业产出、贸易、就业形势、能源消耗以及碳排放的变化.研究结果表明,随着收入水平的提升及消费模式的转变,2020年上海的总消费支出比2007年拟增长1.81倍,其中增长最快的消费支出项目是交通运输及通信业;由于消费支出模式的转变,工业产出、就业、贸易量、能源消耗以及碳排放也呈增长的态势,分别较2007年增长1.83倍、0.17倍、2.03倍、2.63倍以及2.71倍.在有碳约束的情况下,低碳情景较之高碳情景会减少0 14％的GDP损失.同时低碳情景下将节省7.5×107t标准煤,减少38％的碳排放量.中国其它地区由于居民家庭消费模式的转变所引起的各类指标的变化趋势与上海趋同.通过研究结果可以得出,为了实现上海市未来区域的低碳发展,引导居民向低碳生活模式发展十分必要,政府应着重从居民绿色出行和绿色消费两方面进行倡导.     

Estimation of building-related construction and demolition waste in Shanghai

One methodology is proposed to estimate the quantification and composition of building-related construction and demolition (C&D) waste in a fast developing region like Shanghai, PR China. The varieties of structure types and building waste intensities due to the requirement of progressive building design and structure codes in different decades are considered in this regional C&D waste estimation study. It is concluded that approximately 13.71 million tons of C&D waste was generated in 2012 in Shanghai, of which more than 80% of this C&D waste was concrete, bricks and blocks. Analysis from this study can be applied to facilitate C&D waste governors and researchers the duty of formulating precise policies and specifications. As a matter of fact, at least a half of the enormous amount of C&D waste could be recycled if implementing proper recycling technologies and measures. The appropriate managements would be economically and environmentally beneficial to Shanghai where the per capita per year output of C&D waste has been as high as 842 kg in 2010.     

上海崇明地区大气分形态汞污染特征

2014年3月~2015年2月对上海崇明东滩湿地公园的气态零价汞(GEM)、活性气态汞(RGM)和颗粒态汞(PBM)分别进行了为期1a的连续监测.GEM、RGM和PBM的年平均浓度分别为(2.75±1.13)ng·m~(-3)、(13.39±15.95)pg·m~(-3)和(21.89±40.42)pg·m~(-3),明显高于对应北半球背景值浓度.GEM浓度在夏季最高(3.65 ng·m~(-3)),受自然源排放影响较大,秋冬季较低,受人为源排放影响较大;RGM浓度在春季最高,冬季最低,主要受风速风向的影响;PBM浓度在秋冬季节明显高于其他季节,受秋冬季节较多的细颗粒物重污染过程的影响.GEM和PBM浓度均夜间较高,白天较低,主要受空气气团混合作用影响.RGM浓度在下午较高,主要是由于GEM在下午的光氧化作用加强,利于RGM的生成.GEM和PBM浓度在偏西风向上浓度较高,受上海、江苏等地人为源排放影响较大.RGM浓度在东南风向上浓度明显高于其他方向,这是因为RGM主要来源为人为排放,其浓度受风速影响较大,东南风向上平均风速较小,持续的弱风及停滞的空气不利于RGM的扩散.     

上海典型持续性PM2.5重度污染的数值模拟

本研究针对2013年1月23~24日的上海PM_(2.5)持续重污染过程,采用WRF-Chem大气化学模式以及PM_(2.5)质量浓度、能见度、气象要素等地面实测资料相结合的方式,揭示了造成上海冬季PM_(2.5)持续性重污染的一类"天气学必要成因",即一次弱冷空气活动过程导致了两种不利污染天气条件——"弱气压场(静稳形势)"和"弱冷空气扩散(输送形势)",两者先后影响上海造成PM_(2.5)浓度持续上升.主要过程如下:首先弱冷空气影响之前,上海处在不利的局地气象扩散条件下,受弱气压场控制10 h后本地PM_(2.5)质量浓度达到重度污染水平,之后夜间稳定边界层(地面静风和低层逆温)使得PM_(2.5)重度污染维持了7h,期间PM_(2.5)平均质量浓度为172.4μg·m~(-3).后期弱冷空气影响上海,虽然改善了局地扩散条件但是同时产生了明显的周边污染物输送,使得本地PM_(2.5)质量浓度升高并达到峰值(280μg·m~(-3)),继续加重污染水平,期间PM_(2.5)平均质量浓度为213.6μg·m~(-3).WRF-Chem模拟结果进一步表明,整个污染过程周边区域输送对上海PM_(2.5)平均贡献率为23%,其中两个阶段周边区域输送的平均贡献率分别为17.2%和32.2%,可见在不同的污染天气条件下周边污染源的贡献存在显著差异,因此可以根据对污染天气类型的预判制定应急减排方案.