京津冀重霾期间PM_(2.5)来源数值模拟研究

厘清PM2.5的来源是开展重霾污染防治的前提条件.本研究利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)及其耦合的污染来源追踪技术,针对2013年1月我国中东部的重霾污染过程,定量模拟分析京津冀各城市PM2.5浓度的来源和相互贡献.研究结果表明,NAQPMS模式能够合理反映京津冀不同城市PM2.5浓度的变化特征.京津冀各城市近地面PM2.5浓度主要受本地排放影响,本地贡献率介于29.8%~63.7%.而800 m高空层各城市PM2.5浓度以外来贡献为主(69.3%~86.3%).在污染最严重的东南部地区(包括邢台、邯郸、沧州和衡水),PM2.5浓度受区域外的山东和河南的显著影响,贡献率可达25.2%~31.5%.因此,在京津冀区域内进行协同减排控制的同时,需进一步将山东、河南等省份纳入联防联控范围,才能有效防控重霾污染.     

我国PM2.5的污染状况和污染特征

对中国大气中PM2.5的污染状况和污染特征进行了综述和分析,其中包括我国PM2.5质量浓度的时间、空间污染特征、来源解析以及与PM10的关系.     

2014年京津冀地区PM2.5浓度时空分布及来源模拟

采用模式(CAMx)模拟与污染物、气象观测资料相结合的方式,分析了2014年京津冀地区PM2.5时空分布及来源特征.结果表明:PM2.5具有较为明显的时间变化规律,呈秋冬高、春夏低的规律和双峰型分布的日变化特征;重污染日PM2.5高浓度(PM2.5>150μg/m3)主要分布在太行山前的华北平原区,特别是北京、保定、石家庄一线,而太行山、燕山等西部及北部山区PM2.5浓度明显低于平原区;重污染日京津冀地区PM2.5平均浓度在150μg/m3以上的面积约占总面积的73%;重污染日北京、天津、石家庄市的PM2.5外来输送率分别为58%、54%、39%;2014年10月6~12日京津冀地区发生的一次重污染过程中污染物由南向北输送,区域输送对于各地区PM2.5浓度有着十分重要的影响.     

乌鲁木齐市重污染期间PM_(2.5)污染特征与来源解析

目前有关我国城市大气重污染期间PM2.5污染特征及其来源的研究较少,为深入了解典型城市大气重污染期间PM2.5的污染特征与来源构成,于2013年1月19—30日在乌鲁木齐市采集PM2.5样品,并依据相关划分标准,确定1月19—28日为重污染天气.分析了重污染天气下ρ(PM2.5)及主要化学组成(包括水溶性离子、无机元素和碳组分),运用统计学方法研究了重污染期间PM2.5的污染特征,并且采用富集因子法和CMB受体模型解析了PM2.5的来源构成.结果表明:大气重污染期间ρ(PM2.5)严重超标,其中米东区环境保护局采样点的ρ(PM2.5)最高,其次是铁路局、市监测站;PM2.5化学组分以SO42-、TC、Si和NO3-为主,其中二次离子占ρ(PM2.5)的43.1%;城市扬尘、煤烟尘和二次粒子是环境空气中PM2.5的主要污染源类,三者在乌鲁木齐市以及米东区的分担率分别为24.7%、15.6%、38.0%和20.8%、28.0%、36.2%,其中二次硫酸盐的分担率在两地更分别达到28.6%和27.0%.     

京津冀郊区站点秋冬季大气PM_(2.5)来源解析

为了增进对京津冀地区大气PM2.5来源情况的认识,于2014~2015年秋冬季在京津冀地区4个郊区站点进行了PM2.5的采样,并用化学质量平衡模型(chemical mass balance model, CMB)进行了PM2.5源解析工作。结果表明:二次颗粒物(36%~58%)、交通(8%~26%)、民用燃煤(8%~16%)和生物质燃烧(5%~16%)是京津冀郊区站点秋冬季PM2.5的主要贡献源。其中,二次硝酸盐是大部分站点秋冬季PM2.5的首要贡献源(11%~27%)。不同污染程度的源解析显示,冬季各站点各污染源在重污染天的贡献变化趋势的同步性不如秋季明显,且秋季二次源在重污染天的贡献增加值(47.2~115.7μg?m-3)明显高于一次源(29.5~43.4μg?m-3),但此现象在冬季不显著。对比北京市城区源解析结果,发现郊区燃煤总贡献率较为相似,但郊区燃煤源中多以民用燃煤为主,这说明对于京津冀城郊地区,控制民用燃煤源对PM2.5污染控制有重要意义。     

声音

<正>PM2.5是小颗粒,却体现大责任,体现的是社会责任。同时,小颗粒带来的是大挑战,因为它来源广、成因复杂、任务重。——中国工程院院士郝吉明认为,PM2.5不仅仅是环境问题,还牵涉经济结构和发展模式。改善空气质量是持续不断的过程,任重道远,是政府、企业和公众的共同责任,需要区域合作,共同应对。     

京津冀地区城市地表因素对灰霾污染的影响

城市灰霾污染的形成不仅与城市大气污染物排放有关,还有可能与城市地表起伏度、城市建筑形态乃至城市规模等有关,因而判断城市地表各要素对灰霾污染的影响对于城市灰霾污染治理具有重要意义.采集2014—2017年京津冀地区13个城市的PM2.5日均浓度,从地形坡度、城市地表形态、城市规模对PM2.5日均浓度进行回归分析.结果表明...     

自贡市大气颗粒物污染特征及来源解析

利用自贡市大气监测数据、同期气象数据以及颗粒物源解析在线监测资料,对颗粒物污染的特征及成因进行研究.结果表明:颗粒物年均浓度受浮尘天气影响明显,季均浓度呈冬高夏低变化,月均浓度呈"U"字形变化,日均浓度呈双峰型变化;颗粒物与降水、温度、气压、风速存在相关性,与相对湿度无相关性,PM10、CO、NO2、SO2、O3浓度对PM2.5浓度变化影响显著;PM2.5主要成分为元素碳、有机碳、富钾颗粒等,主要来源为机动车尾气、燃煤、工业工艺源等.     

室内空气PM_(2.5)污染的国内研究现状及综合防控措施

良好的室内空气质量是健康人居的必要条件。PM2.5是影响日常室内空气质量的主要因素。中国室内PM2.5污染程度较重,其主要的污染来源有:吸烟、生活燃料燃烧、烹饪和清扫等室内活动以及室外大气颗粒物的渗透作用等。同时,文章就如何减轻室内空气的PM2.5污染提出多方面的综合防控措施。     

滇中城市PM2.5污染防治对策研究

以昆明市为重点,调查了昆明、玉溪、曲靖等滇中3个主要城市的PM2.5监测与污染现状,初步分析认为:滇中城市PM2.5污染主要来源于建筑施工扬尘、汽车尾气排放和工业排放,且在不同的城市,上述3项PM2.5污染主要来源所占的比重有所不同。据此提出了滇中城市PM2.5污染综合防治对策措施。     

我国大气PM_(2.5)中砷的污染特征、来源及控制

针对当前我国对大气砷(As)污染没有引起足够重视的现状,以PM2.5中As为研究对象,分别对其危害、变化规律、污染水平、来源解析、控制技术和标准进行分析对比。研究表明,PM2.5中As的季节变化规律与其他重金属有一定差异,有些地区甚至表现出几乎相反的趋势;日变化规律与PM2.5呈正相关;空间变化规律与其他重金属相一致;我国PM2.5中As污染较为严重,南北方的污染程度具有一定的差别;当前我国关于大气As的相关标准比较匮乏。通过对我国PM2.5中As的规律、污染状况及控制经验进行总结,为今后大气As的污染防治和研究提出一些建议。     

滇中城市PM_(2.5)污染防治对策研究

以昆明市为重点,调查了昆明、玉溪、曲靖等滇中3个主要城市的PM2.5监测与污染现状,初步分析认为:滇中城市PM2.5污染主要来源于建筑施工扬尘、汽车尾气排放和工业排放,且在不同的城市,上述3项PM2.5污染主要来源所占的比重有所不同。据此提出了滇中城市PM2.5污染综合防治对策措施。     

鄂尔多斯市秋季大气PM2.5、PM10颗粒物中正构烷烃的组成分布与来源特征

利用气相色谱-质谱技术分析了秋季鄂尔多斯市居民区、工业区和清洁区5个采样点大气PM2,、PM10颗粒物中正构烷烃组分,运用Cmax、CPl、Cn(wax)分子地球化学参数对污染源进行了初步示踪研究,并对污染程度进行了判断.结果表明,鄂尔多斯市秋季大气PM2.5、PM10颗粒物上正构烷烃来源相对比较复杂,各功能区均不同程度的受到人为来源正构烷烃污染的影响.总体来说,工业区和居民区人为来源正构烷烃污染较重,这两个功能区污染状况基本相当,而清洁区受人为来源正构烷烃污染相对较小.在鄂尔多斯地区,气候因素尤其是风向因素对大气颗粒物上正构烷烃污染水平的影响比较大.通过与我国其它大中型城市进行对比发现,我国大部分城市市区大气PM2.5、PM10颗粒物中正构烷烃主要来自于人为污染排放.     

对国内外PM2.5研究及控制对策的回顾与展望

近年来,我国的PM2.5污染形势日趋严峻,其来源和成因复杂,对人体和环境的影响非常显著,在此系统总结了国内外PM2.5的研究进展及其污染控制历程.PM2.5研究主要涉及PM2.5污染特征、排放清单、源解析以及对大气能见度和人体健康的影响等方面.在污染控制方面,美国经过治理,2010年的PM2.5年均质量浓度值相较2000年下降了3.6μg/m3,下降幅度达到27％;1990 ～ 2009年,欧洲经济区(EEA)32个地区的PM10排放总量削减了27％,PM2.5重要前体物SO2,NOx,VOC,NH3分别削减了80％,44％,55％,26％.相较之下,我国的PM2.5污染现状较为严峻,2010年各监测试点城市的PM2.5超标天数占全部监测天数的比例在1.9％～48.9％之间,超标状况较为严重.我国应该在建立排放清单、多污染物协同控制、空气质量分区管理、加强监测能力建设等方面开展PM2.5控制.     

贵阳市大气颗粒物(PM2.5)污染特征及气象参数的影响

运用连续颗粒物采样仪(URG Model 2000-01J)对贵阳市城区大气颗粒物PM2.5进行了连续3个月(9~11月)的采集与分析,探讨了PM2.5的浓度分布特征、气象条件的影响。结果显示,贵阳市大气颗粒物PM2.5的平均质量浓度为53±27μg/m3,变化范围为3.7~186μg/m3;初步推断大气颗粒物PM2.5的污染来源主要是燃料燃烧、生物质燃烧、汽车尾气等人为源;相对湿度、风速、风向、温度等气象条件是影响大气颗粒物浓度及分布的重要因素。     

贯彻落实“大气十条”的环境监测技术需求

2013年9月,国务院发布《大气污染防治行动计划》（以下简称《大气十条》）,捆响了向PM2.5污染宣战的“发令枪”,掀起了以防治大气污染为目标的全社会行动。《大气十条》提出,经过五年努力,使全国空气质量总体改善,重污染天气较大幅度减少;京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。《大气十条》把解决人民群众最关心、最直接、最现实的PM2.5污染问题作为根本出发点和落脚点,切实维护人民群众身体健康和环境权益。     

珠三角地区冬季大气细颗粒物理化特性与成因

基于珠三角大气超级站2013年11月29日-12月17日大气细颗粒物(PM2.5)质量浓度、主要水溶性离子组分及其重要气态前体物等参数的在线监测结果,揭示了当地冬季大气细颗粒物的理化特性,及细颗粒物二次组分与其气态前体物的相互作用规律,并结合同期南岭背景站PM2.5监测结果,评估长距离输送对珠三角PM2.5污染的影响。观测期间,SO42-、NO3-和NH4+的平均浓度分别为24.7、17.3和16.0μg/m3,占PM2.5中的平均比例之和为64.3%,说明二次转化是珠三角冬季细颗粒物的重要来源。珠三角冬季大气气态NH3平均浓度为13.1μg/m3,具有足量气态NH3以中和硫酸盐和硝酸盐;大气环境有利于NH4NO3的生成与存在,甚至可以导致NO3-迅速生成,使其浓度高于SO42-。不利气象条件下,污染物累积与转化是冬季PM2.5污染的主要成因,个别时段长距离输送的影响显著。     

甘肃白银市大气颗粒物PM2.5的地球化学特征研究

2011年8月,横跨白银市区东西向布设12个采样点,间距约1km,采集1.5m高大气颗粒物PM2.5样品,获得了白银市区大气中PM2.5浓度,并测定了大气颗粒物PM2.5中Ag、As、B、Ba、Be、Bi等几十种元素含量。结果发现12个采样点大气颗粒物PM2.5浓度范围为91～277μg/m3,均超过中国环境空气质量二级标准(GB 3095-2012),达二级标准限值(24小时平均值)的1.21～3.69倍。受尾矿堆放及选矿、冶炼企业集中分布的影响,东城区大气颗粒物PM2.5浓度高于工矿企业较少的西城区,污染较为严重。大气颗粒物PM2.5中微量元素浓度与污染源间具有良好的空间对应关系。采用富集系数法和主因子分析法研究大气颗粒物PM2.5元素组成特征,结果表明,白银市大气中PM2.5主要来源为工业废气、矿山与尾矿扬尘及土壤扬尘,三者的贡献率分别为31.2%、28.6%、26.4%。     

北京市PM_(2.5)的研究进展

PM2.5是指大气中动力学直径≤2.5μm的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。北京的大气污染是我国在快速发展过程中出现的典型的城市大气环境问题的代表,具有明显的烟煤型污染与光化学污染相结合的复合型污染特征,北京市PM2.5的污染已经相当严重。为了进一步研究北京市PM2.5的特性,对北京市PM2.5的污染特征、化学组成、源解析方面进行探讨,并提出了相应的防治对策。     

京津冀及周边地区秋冬季PM2.5爆发式增长成因与应急管控对策

京津冀及周边地区秋冬季大气重污染过程频发,而在一些污染过程中PM_2.5会呈现爆发式增长特征,受到社会、公众的广泛关注,但现阶段针对PM_2.5爆发式增长的成因仍缺乏系统性的认知.对京津冀及周边地区在2015-2019年秋冬季（10月-翌年3月）大气重污染过程进行整理分析,并以2016年12月16-22日和2019年1月10-14日两次典型重污染过程中的PM_2.5爆发式增长为典型案例进行成因解析,归纳得出PM_2.5爆发式增长的主要原因为本地积累、区域传输和二次转化.对于北京市,PM_2.5爆发式增长通常不是上述某一原因独立导致,而是三者综合作用的结果.对于主要由本地积累引起的PM_2.5爆发式增长,应提前采取预警应急措施,降低ρ（PM_2.5）峰值;对于主要由区域传输引起的PM_2.5爆发式增长,应开展区域应急联动,降低传输通道沿线城市对ρ（PM_2.5）累积的贡献;对于主要由二次转化引起的PM_2.5爆发式增长,应通过一次颗粒物和SO₂、NO_x、VOCs等气态污染物的协同减排,降低高湿条件下污染物二次转化的影响.在2016年12月16-22日的大气重污染过程期间,京津冀及周边地区通过采取上述应急管控对策,减少了主要污染物排放量,有效降低了ρ（PM_2.5）峰值.建议可根据各地PM_2.5爆发式增长的具体成因,通过提前采取重污染天气预警应急措施、区域应急联动和多污染物（一次颗粒物、SO₂、NO_x、挥发性有机物等）协同减排等应急管控对策,有效减少PM_2.5爆发式增长的次数、降低PM_2.5爆发式增长的速率,减缓大气重污染的发生和发展.