银川都市圈典型站点大气臭氧及前体物的污染特征分析

本文分析了银川都市圈的商业/交通/居民混合区和工业区两类典型站点的大气挥发性有机物（VOCs）的日变化特征,并通过臭氧生成潜势（OFP）对其生成臭氧潜力进行了评估,此外,基于观测的光化学模型（OBM模型）分析了银川都市圈臭氧生成对前体物的敏感性.观测结果表明,观测期间银川都市圈臭氧呈单峰型日变化,其中商业/交通/居民混合区采样点峰值出现在16:00—18:00,臭氧日最高小时浓度范围为131—200μg·m^-3;工业区采样点峰值出现在14:00—17:00,臭氧日最高小时浓度范围为155—186μg·m^-3.商业/交通/居民混合区采样点和工业区采样点总挥发性有机物（TVOCs）日变化浓度均呈现出早晚高、日间低的趋势,最大浓度分别为28.70×10^-9、165.84×10^-9.烯烃对两个采样点臭氧生成潜势均有较大贡献,商业/交通/居民混合区和工业区采样点的贡献率分别为21.58%—67.59%和57.42%—89.73%.银川都市圈大气臭氧生成速率对VOCs中的烯烃和芳香烃的增量变化最为敏感,对CO以...     

嘉兴市秋季臭氧浓度变化特征及前体物VOCs的来源解析

利用2022年9月嘉兴市光化学站小时分辨率的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)和臭氧(O₃)数据,分析了O₃和VOCs的污染特征;采用基于观察数据的(observation-based model,OBM)模型,分析嘉兴市O₃敏感性;并通过正定矩阵因子分析(positive matrix factorization,PMF)模型进行了环境VOCs来源解析研究。结果表明：高温(28.8～33℃)、低湿(69%～74%)、小风(1.4～2.0 m/s)等不利的气象条件有利于O₃浓度升高。嘉兴市VOCs组分含量烷烃(6.7×10^-9)>芳香烃(5.0×10^-9)>烯烃(1.7×10^-9)>炔烃(0.6×10^-9),臭氧生成潜势(ozone formation potential,OFP)芳香烃(74.0μg/m³)>烯烃(19.8...     

珠三角典型区域臭氧成因分析与VOCs来源解析——以中山为例

近年来,珠三角地区臭氧污染不断加剧,其重要原因之一在于臭氧与其前体物浓度之间存在非线性关系,不平衡的前体物削减会导致臭氧浓度不降反升,深入分析臭氧前体物与臭氧浓度之间的关系及解析VOCs的来源对于臭氧污染控制具有重要意义。中山市作为珠三角城市群的一个代表性城市,目前臭氧污染极其严重。选取当地5个站点,采取在线和离线两种监测方式,于2020年和2021年臭氧污染较严重的9月,开展臭氧前体物VOCs监测,并进行臭氧污染成因分析和VOCs来源解析。结果表明,2021年紫马岭站点的TVOC平均质量浓度达到127.5μg·m^-3,高于其他站点,且同比上升5.2μg·m^-3,主要原因是烷烃质量浓度从27.3μg·m^-3大幅上升到44.6μg·m^-3;2020年和2021年9月TVOC的质量浓度波动幅度均较大且不规律,中旬和下旬的整体质量浓度水平较高。臭氧敏感性分析表明,2020年9月中山市臭氧污染为明显的VOCs控制区,而2021年9月则为协同控制区。削减分析得出,结合中山市实际污染情况,灵活选择1?3或1?2...     

太原市不同功能区环境空气中挥发性有机物特征与来源解析

采集太原市3个不同功能区夏季和冬季环境空气样品,使用色谱-质谱仪测定挥发性有机物(VOCs)的组成,分析VOCs浓度变化和日变化特征,计算臭氧生成潜势(OFP),利用特征比值法和正定矩阵因子分析法(PMF)研究环境空气中VOCs的来源.结果表明,观测期间太原市环境空气中VOC总浓度变化范围为(36.27—210.67)μg·m~(-3),夏季和冬季VOCs化合物平均质量浓度为49.73μg·m~(-3)和205.19μg·m~(-3),冬季环境空气中VOCs浓度是夏季VOCs的4.13倍;VOCs日变化受到机动车排放和光化学反应显著影响,且夏季影响大于冬季;夏季OFP最大的物种为烯烃类化合物,冬季OFP最大的物种为芳香烃类化合物.太原市环境空气中VOCs主要包括五类污染源,分别为燃煤源28.10%、机动车源27.41%、挥发源22.90%、液化石油/天然气源14.90%和植物源6.69%;不同功能区主要污染源存在差异,太原市夏季工业交通区最主要排放源为燃煤源,居民商业混合区和居民交通区受燃煤源和机动车排放源共同影响,冬季太原市燃煤源是环境空气中VOCs的最主要污染源.     

济南市钢铁集聚区大气细颗粒物中碳组分污染特征

为分析钢铁集聚区大气细颗粒物(PM_2.5)中碳组分的污染特征,对济南市钢铁集聚区和市区秋季(2020年10月15日至2020年10月24日)、冬季(2020年12月18日至2021年1月7日)和春季(2021年4月23日至5月2日)环境空气中PM_2.5进行手工采样,利用热光碳分析仪测定了PM_2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量.结果表明,钢铁集聚区秋季OC和EC质量浓度范围分别为5.79—12.56μg·m^-3和1.34—3.44μg·m^-3;冬季OC和EC质量浓度范围分别为3.92—55.54μg·m^-3和0.38—11.39μg·m^-3;春季OC和EC质量浓度范围分别为2.14—4.70μg·m^-3和0.19—1.33μg·m^-3,呈现显著的季节变化,表现为冬季>秋季>春季.钢铁集聚区冬季PM_2.5中OC和EC占比最高,分别为28.11%和5.3...     

家居市场挥发性有机物排放成分谱及排放估算

城市中家居市场集聚区域由于家具陈列与仓储,是城市挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)无组织排放主要贡献源之一。对济南市区内家居市场及周边环境空气VOCs进行现场监测,分析了不同类型家居市场VOCs排放特征和成分谱,计算不同类型家居市场VOCs排放因子及排放量,并与周围环境空气中VOCs组分特征进行对比。结果表明,济南市低档家居市场D中VOCs质量浓度最高为653.00μg·m^-3,其次为中档家居市场C和B,高档家居市场A内VOCs质量浓度最低,为149.00μg·m^-3;市场内VOCs主要种类为OVOCs、芳香烃和卤代烃,低档家居市场D中芳香烃占比最高(39.05%),其他家居市场OVOCs占比最高;各家居市场臭氧生成潜势O_FP从大到小依次为D>B>C>A,芳香烃O_FP在家居市场占比最大;不同档次家居市场中VOCs组分种类有差异,低档家居市场VOCs组分种类最多,各家居市场均检出丙酮、甲苯和邻二甲苯,主要是受市场内胶合板类家具释放的影响,低...     

天津市2018—2020年春节PM2.5中水溶性无机离子特征及重污染过程分析

为阐明大气污染重点整治和新冠疫情影响下我国华北地区城市春节期间重污染过程PM_2.5中水溶性无机离子变化特征及其影响因素,本研究结合气态前体物浓度和气象要素,对天津市2018—2020年连续3年春节假期的2次重污染过程PM_2.5中主要水溶性无机离子(WSIIs)浓度进行对比分析.结果表明,2018年和2020年春节假期PM_2.5平均浓度(98.32μg·m^-3和137.7μg·m^-3)显著高于2019年(49.97μg·m^-3).PM_2.5平均浓度在污染期Ⅱ(2020年为206.5μg·m^-3)是污染期Ⅰ(2018年98.32μg·m^-3)的2.1倍;2次污染事件中NO₂浓度变化不大,而SO₂浓度在污染期Ⅱ(14.89μg·m^-3)是污染期Ⅰ(30.04μg·m^-3)的49.6%.SNA在WSIIs中占比超...     

2019年秋季三亚市一次典型臭氧污染个例气象成因解析

三亚市位于海南岛最南端,旅游资源丰富,生态环境良好,是海南建设国际旅游岛和国家生态文明试验区的重要城市之一。2019年秋季三亚市出现的一次臭氧(Ozone,O₃)污染过程,为科学认识三亚市此次O₃污染特征及气象学成因,也为进一步开展O₃污染预警预报和科学治理提供技术支撑,利用2019年11月1—6日三亚市生态环境局对外发布的大气污染物数据,以及地面常规观测数据,结合ECMWF发布的第5代资料(the fifth generation ECMWF reanalysis data,ERA5),采用相关分析和后向轨迹模型对其进行分析。结果表明,11月4日和5日O₃-8 h(臭氧最大8 h滑动平均)分别为162μg·m^-3和180μg·m^-3,超标百分比为101.25%和112.50%。5日O₃-1 h(臭氧最大1 h平均)达到了203μg·m^-3,超标百分比为101.50%。14:00—19:00是O₃     

哈尔滨市大气PM2.5中多环芳香烃污染特征及来源解析

本文旨在分析哈尔滨市两城区(道里区和香坊区)2014年—2019年PM_2.5中16种芳香烃质量浓度变化规律，明确芳香烃中主要的污染及来源.将颗粒物中的多环芳香烃收集于滤膜，滤膜用乙醚/正己烷的混合溶剂提取，提取液经过浓缩、净化后，用具有荧光及紫外检测器的高效液相色谱仪分离检测.通过空气污染人群健康检测系统选取与PM_2.5监测期相同时期的平均气压、平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数、平均风速等6种气象因素数据，采用Spearman法分析6种气象因素与16种多环芳香烃的相关性.结果表明，道里区PM_2.5平均质量浓度为84.9μg·m^-3，香坊区为86.5μg·m^-3.两城区的PM_2.5与平均气压呈显著正相关，与平均温度、平均相对湿度、降水量、日照小时数呈显著负相关.道里区和香坊区在2014—2019年多环芳香烃平均质量浓度分别为50.7 ng·m^-3、59.5 ng·m^-3.其贡献值由高到低为芘>荧蒽&...     

污泥好氧发酵过程中挥发性有机物（VOCs）污染风险研究

污泥好氧堆肥发酵过程所产生的可挥发性有机物已经成为重要的二次污染物,采用气质联用（GC/MS）的方法分析了郑州某污泥处置厂发酵车间不同位置的挥发性有机物（VOCs）组分。结果表明：污泥堆肥过程可检测出的VOCs共有19种,主要致臭组分是甲硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚,它们在所有采气点中的质量浓度均高于检知嗅阈值,对人类嗅觉具有较大危害;总挥发性有机物（TVOC）的质量浓度由堆体内部产生时的47.2 mg·m-3,降为车间工人活动处的1.73 mg·m-3,迁移过程中总浓度减少了96.3%;利用最大增量反应活性法研究VOCs的反应活性和对近地层臭氧的生成潜势影响,VOCs组分中烷烃、芳香烃、酮类、烯烃类的最大臭氧生成潜势值依次增加,其中,最大臭氧生成潜势值（OFP）贡献量最高的组分为1-丁烯和丙烯,OFP分别达到了947.70μg·m-3和875.67μg·m-3,存在大气污染风险。通过主要VOCs组分间的相关性分析,发现甲硫醇宜作为评估VOCs排放情况的指示气体,其在工人活动处的质量浓度为0.04 mg·m-3,远低于GBZ 2—2002《工作场所有害因素职业接触限值》所规定的2.5 mg·m-3限量值。     

保定市污染天气PM2.5中水溶性离子的特征和源解析

采集了2018年保定市污染天气的PM_2.5样品,采用离子色谱法测定了PM_2.5样品中的水溶性离子（WSIs）,分析了不同季节PM_2.5及其水溶性离子的分布特征,并采用PMF模型对PM_2.5进行了源解析.结果表明,采样期间保定市的PM_2.5浓度为18.4—258.0μg·m^-3,年均值为（91.5±62.5）μg·m^-3;季节规律是冬季(160.6μg·m^-3)>秋季(105.3μg·m^-3)>春季(57.6μg·m^-3)>夏季(53.2μg·m^-3).WSIs年均值为49.20μg·m^-3,占PM_2.5.的63.95%,WSIs的季节规律和PM_2.5的一致.二次离子占水溶性离子的77.12%.湿度和温度与SOR和NOR成正相关.春夏两季水溶性离子主要以Na_...     

天津市夏季PM2.5中碳组分时空变化特征及来源解析

为研究天津市夏季PM_2.5中碳组分的时空变化特征及来源,于2019年7—8月设立2个点位分昼夜采集天津市PM_2.5样品,并测定了其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量。结果表明,城区PM_2.5、OC和EC浓度日均值分别为(53.4±20.8)μg·m^-3、(8.72±2.56)μg·m^-3和(1.67±0.90)μg·m^-3,郊区PM_2.5、OC和EC浓度日均值分别为(54.2±24.5)μg·m^-3、(7.54±2.50)μg·m^-3和(1.82±1.06)μg·m^-3;白天PM_2.5、OC、EC的平均浓度分别为(47.3±16.1)μg·m^-3、(8.7±2.1)μg·m^-3和(1.5±0.6)μg·m^-3,夜间PM_2.5、OC、EC的平均浓度分别为(60.2±26.2)μg·m^-3、(7.5±2.9)μg·m^-3和(2.0±1.2)μg·m^-3。OC浓度表现为城区高于郊区,白天高于夜间;EC及PM_2.5浓度表现为郊区高于城区,夜间高于白天。OC/EC比值分析得,城区(6.04)高于郊区(5.08);白天(6.58)高于夜间(4.54)。城区OC与EC相关性弱于郊区,白天OC与EC相关性弱于夜间。采用EC示踪法与MRS模型对SOC含量进行估算,得到白天与夜间SOC浓度分别为(5.71±1.35)μg·m^-3和(3.81±1.20)μg·m^-3,白天SOC污染比夜间严重。丰度分析与主成分分析的结果表明,天津市夏季城郊区PM_2.5中碳组分均主要来源于燃煤和机动车尾气排放。     

广州地区一次典型光化学污染过程的监测

为研究广州地区典型光化学污染过程形成的高浓度臭氧事件的变化特征及成因,2011年5月17—20日利用广州番禺大气成分站(GPACS)对污染气体(O_3、VOCs、NO_2、NO)、颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))、能见度以及气象要素进行了监测.结果表明,光化学污染过程期间,臭氧总体浓度比较高,最大臭氧1 h浓度分别为103.8×10~(-9)、169.9×10~(-9)、146.1×10~(-9)以及115.5×10~(-9),远超国家二级标准93×10~(-9)(200μg·m~(-3)).但颗粒物浓度保持较低水平,颗粒物日均值远低于国家二级标准(PM_(10)为150μg·m~(-3),PM_(2.5)为75μg·m~(-3)),能见度整体较高.芳香烃和烯烃是臭氧生成潜势最大的两个成分,其中异戊二烯、间二甲苯、对二甲苯、甲苯等物种对臭氧生成贡献大.均压场-冷锋前天气形势带来的不利于污染物扩散的气象条件、强烈的辐射以及高浓度VOCs共同导致了这次高浓度臭氧污染事件的发生.     

中国典型沿海城市冬季PM2.5中碳组分的污染特征及来源解析

为研究中国典型沿海城市冬季PM_2.5中碳组分的污染特征及来源,于2018年12月5日—2019年1月30日分别在天津(TJ)、上海(SH)和青岛(QD)同步采集PM_2.5样品。结果表明,天津、上海和青岛PM_2.5的平均浓度分别为(116.96±66.93)、(31.21±25.62)、(74.93±54.60)μg·m^-3,OC和EC的空间分布均为天津(18.69±7.95)μg·m^-3和(4.98±2.08)μg·m^-3>青岛(16.45±8.94)μg·m^-3和(2.01±1.04)μg·m^-3>上海(7.28±3.11)μg·m^-3和(1.05±1.25)μg·m^-3。3个站点的OC和EC均呈现较好的相关性,表明OC和EC具有相似的来源;OC/EC比值范围在2.37—7.53、5.47—46.41和4.77—13.36之间,证明各采样点均存在二次有机碳(SOC)的生成;采用最小R²法(MRS)估算SOC浓度,得到3个采样点SOC的平均质量浓度为(5.09±4.68)、(3.90±1.65)、(4.21±4.31)μg·m^-3,分别占OC总量的27.2%、55.8%和19.5%,其中上海的SOC在OC中的占比最大,说明上海二次有机碳污染较为严重,这主要归因于冬季严重污染源排放和有利的二次转化气象条件,而天津和青岛的碳组分主要来自污染源的直接排放。主成分分析(PCA)结果发现,天津PM_2.5中碳组分主要来源于道路尘、生物质燃烧和机动车尾气,上海PM_2.5中碳组分主要来源于生物质燃烧、道路扬尘和机动车尾气。青岛PM_2.5中碳组分主要来源于道路扬尘、机动车尾气。后向轨迹聚类分析表明,来自西北方向的气团对天津的影响较大,PM_2.5和碳组分的浓度值最大;而对上海而言,主要受北方气溶胶经过海面又传输回上海的气团的影响;青岛站点主要受华北地区污染物和本地排放源的影响。     

黄河几字弯都市圈PM2.5时空特征及影响因素分析

黄河几字弯都市圈是黄河流域“一轴两区五极”发展动力格局的重要一极,揭示区域PM_2.5的时空特征和驱动力,对实施区域联防联控和促进环境的健康发展具有重要意义。基于2015-2021年PM_2.5污染物数据,运用地理空间分析方法分析黄河几字弯都市圈PM_2.5的时空演变特征,并借助地理探测器工具探究其时空特征的影响因素。结果表明,(1)在时间上,2015-2021年黄河几字弯都市圈PM_2.5年均质量浓度整体呈下降趋势,由48μg·m^-3降至27μg·m^-3,降幅达44%;月均质量浓度呈“U”型变化特征,1月(61μg·m^-3)最高,8月(25μg·m^-3)最低;季均质量浓度表现为冬季(55μg·m^-3)>秋季(38μg·m^-3)>春季(34μg·m^-3)>夏季(27μg·m^-3)。(2)在空间上,2015-2021年...     

宝鸡市秋季清洁和污染时段水溶性离子污染特征及来源解析

为探究宝鸡市秋季大气PM_2.5中水溶性离子的污染特征及来源,于2019年10月15日至11月14日分别对宝鸡市监测站、文理学院和陈仓区环保局的3个站点进行PM_2.5样品采集,通过离子色谱仪得到水溶性离子质量浓度,分析了3个站点水溶性离子在清洁时段和污染时段的变化特征及来源.结果表明,三站点PM_2.5的质量浓度陈仓区环保局>文理学院>宝鸡市监测站.清洁时段和污染时段PM_2.5平均质量浓度分别为40.0μg·m^-3和100.1μg·m^-3,水溶性离子平均质量浓度分别为（13.7±7.7）μg·m^-3和（57.8±15.0）μg·m^-3.污染时段NO₃-/SO₄2-值是清洁时段的1.6—1.8倍.污染越重,SNA（NO₃-、SO₄2-和NH₄⁺）质量浓度越大,占总水溶性离子和P...     

深圳市臭氧污染特征及其与前体物关系分析

根据深圳市11个国控子站2013—2019年的O_3监测数据,结合2017年8月15—17日、11月1—3日、12月19—21日离线手工采样挥发性有机物(VOCs)及其组分的检测结果,分析深圳市O_3污染特征以及O_3污染形成与前体物变化的关系,以期为深圳市控制O_3污染提供科学参考。结果表明,深圳市O_3浓度总体呈上升趋势,2019年O_3浓度值和超标率都达到了近7年的最高值。月变化趋势上,8—11月O_3浓度较高,峰值常在10月出现,是O_3削峰治理的重点时期;空间分布上呈现西重东轻、北高南低的特点。结合离线采样期间的O_3浓度,将采样时段区分为O_3高污染日(11月1—3日)、中污染日(12月19—21日)、低污染日(8月15—17日)。污染物浓度日变化情况显示,O_3高污染日NO_2 14:00浓度较08:00浓度降低了64%,而O_3低污染日NO_2消耗比例仅为34%;O_3高污染日各类VOCs物种14:00体积分数较08:00浓度的下降比例为58%—75%,而O_3低污染日VOCs体积分数日变化比较平缓,可见采样期间O_3高污染日的光化学反应更强烈,NO_2和VOCs都发生了剧烈消耗。深圳市O_3生成对VOCs更为敏感,O_3高污染日的VOCs体积分数较低污染日升高了168%,而NO_2仅升高了44%;各VOCs物种中含氧挥发性有机物(OVOCs)和烯烃体积分数升高幅度明显高于烷烃和芳香烃,表明O_3生成受OVOCs和烯烃的影响较大。臭氧生成潜势(OFP)分析结果同样表明贡献较大的组分为OVOCs和烯烃,贡献最大的前10个物种共占总OFP的76%,主要为醛类、烯烃和芳香烃,加强机动车、溶剂使用和工业源排放的VOCs控制以及植物排放的异戊二烯控制对改善深圳市O_3污染具有重要作用。     

极端高温形势下福州市臭氧浓度异常升高及影响因素分析

2022年7月中下旬,福建省出现了1次大范围、持续性的高温过程,24日福州市日最高气温达41.9℃,打破1961年以来的历史记录。与此同时,福建省沿海地区出现了2次臭氧(O₃)污染过程(7月11—17日和7月22—31日),省会福州市在第1个污染过程中出现4 d O₃超标,在第2个过程中因重大社会活动保障期间实施了2 d二级和3 d一级的管控措施,但O₃质量浓度仍维持在高位并出现1 d超标。利用环境监测、气象观测及气象再分析资料等,采用合成对比、天气学诊断、相关分析、后向轨迹模拟等方法,详细分析了2022年7月中下旬福州市O₃质量浓度异常升高及其影响因素,以期为进一步开展中国东南沿海区域夏季O₃污染防治、预警预报及与周边地区联防联控提供技术支撑。结果表明：2022年7月中下旬福州市O₃日最大8 h滑动平均值异常升高达到141.2μg·m^-3是多年平均值(84.8μg·m^-3)的1.7倍。O₃...     

高山风景区居民区碳质气溶胶污染特征及来源

碳质气溶胶是大气颗粒物的重要组成部分,具有很强的环境和气候效应,是气溶胶科学研究领域的热点.为探究庐山风景区居民区PM_2.5中碳质组分的污染特征及来源,于2019年12月2日—2020年10月31日在庐山风景区居民区进行PM_2.5样品采集,并对其碳质组分有机碳(OC)和元素碳(EC)进行分析.结果表明,观测期间庐山风景区居民区PM_2.5的平均质量浓度为(46.45±18.64)μg·m^-3,其中OC和EC平均质量浓度分别是(4.08±1.61)μg·m^-3和(0.23±0.10)μg·m^-3,占PM_2.5总质量的8.78%和0.50%.且碳质颗粒的污染水平普遍低于城市地区,介于国内其他典型高山背景点之间.采用EC示踪法对PM_2.5中的二次有机碳(SOC)进行估算,发现采样期间SOC的平均浓度为(1.51±1.22)μg·m^-3,占OC的33.2%,表明SOC是PM_2.5...     

嘉善冬季PM2.5化学组分特征及来源分析

为研究嘉兴地区嘉善冬季污染时段和清洁时段PM_2.5化学组分特征,结合气象数据对2019年1月嘉兴市嘉善县善西超级站在线自动监测PM_2.5及化学组分数据、气态污染物(NO₂和SO₂)进行了分析.结果表明,2019年1月嘉善善西超级站污染时段PM_2.5浓度(97.18μg·m^-3)为清洁时段(36.77μg·m^-3)的2.6倍.污染时段水溶性离子浓度(41.58μg·m^-3)较清洁时段(19.82μg·m^-3)高21.76μg·m^-3,但占比有所降低,含碳组分比例增加.OC;EC比值为3.93,可能受到燃煤及机动车排放的共同影响.低风速及高湿有利于NO₂和SO₂等气态污染物进行二次转化,污染时段硫转化率和氮转化率均比清洁时段高,分别增高7.93%和54.11%,说明NOx向硝酸盐二次转化较为明显,导致颗粒物浓度升高.聚类分析结果显示67.34%气流来自北方,且相应的气流轨迹上污染物浓度比周边高,说明污染物存在一定的长距离输送.结合风玫瑰图可以看出,污染主要为本地及其周边的输送,污染物的长距离输送在短时会使污染浓度突增.因此,在重点关注本地及周边污染的同时,偏北气流下的污染物区域输送不可忽视.