基于OMI数据的成渝城市群对流层NO2浓度遥感监测

利用Aura卫星的OMI（Ozone Monitoring Instrument）传感器最新版对流层NO2垂直柱浓度数据产品,结合线性拟合、趋势分析和空间自相关分析等方法,系统分析了2005~2017年成渝城市群对流层NO2垂直柱浓度的时空特征及变化趋势。结果表明：OMI对流层NO2柱浓度数据与成渝城市群NO2地面监测数据变化趋势基本一致,且存在良好的相关性;时间上,2005~2012年NO2年均柱浓度增加明显,增幅达52.38%,2012年后呈下降趋势。NO2柱浓度季节变化明显,浓度水平基本为：冬季>秋季>春季>夏季。NO2柱浓度月均值具有类似于正弦函数的周期性,1年一个周期,低值出现在每年的7、8月,高值出现在11、12和1月;空间上,经济较发达地区的NO2浓度大于经济欠发达地区。2005~2012年99.58%的区域NO2浓度上升,2012~2017年80.50%的区域NO2下降,但是成渝城市群边缘的山区NO2浓度依然呈增长趋势。成都、重庆对流层NO2柱浓度具有明显的局部空间正相关特性。     

基于OMI数据的京津冀地区对流层NO2浓度遥感监测

为了解京津冀地区对流层NO2垂直柱浓度的时空变化,利用Aura卫星上OMI传感器反演获取2005~2016年对流层NO2垂直柱浓度数据进行分析。结果表明：京津冀地区的NO2垂直柱浓度空间分布呈现出从中部和东南平原地区向西北坝上高原地区逐渐降低的趋势,并且发现,京津冀地区的12 a的年均季节空间分布与NO2柱浓度年均空间分布趋势相似;京津冀地区NO2柱浓度月均值呈现出以每年为一个周期的波浪形变化,年均增长率为2.66%。2005~2010年京津冀地区的NO2年柱浓度值处于上升趋势,2014~2015年NO2浓度急剧下降,2016年又开始上升。京津冀地区NO2柱浓度值有季节差异,大体上呈现秋季、冬季高于春夏两季,冬季最高,夏季最低。利用线性拟合发现,京津冀的地面监测NO2柱浓度值和OMI传感器获取的NO2柱浓度值整体上显著相关且相关性很高。 关键词： 对流层NO2浓度;OMI数据;时空变化;京津冀地区     

北京、上海两地2004和2005年大气污染特征对比分析

为了解北京、上海两市大气污染的变化及其影响因素之间的关系,根据2004、2005年大气质量监测数据,分析了北京、上海两地大气污染特征和两地主要大气污染物的变化规律。结果表明,2004、2005年北京市的PM10最大值是最小值的637倍,北京市的变化幅度较上海市的变化幅度大;2004、2005年北京市的SO2最大值是最小值的467倍,上海市的SO2最大值是最小值的131倍,上海市的SO2污染的因素变化幅度较小;两市的NO2浓度都较高,且季节变化不太明显;两市NO2浓度年平均值满足国家空气质量二级标准,但质量浓度都较高,这与两市的机动车尾气污染有关;两市SO2浓度年平均值除上海市2005年外均满足国家空气质量二级标准,上海市SO2污染严重与上海市消耗大量煤炭有关,北京市SO2污染物浓度年度变化剧烈与冬季取暖烧煤有关;两市可吸入颗粒物污染比较严重,北京市PM10浓度年平均值超过国家空气质量二级标准,上海市PM10浓度年平均值达到国家空气质量二级标准。总体上上海市的大气质量要好于北京市。两地大气主要污染物随时间的变化规律与两地的污染物来源、地理、气候等条件有关。     

三峡水库中下游水体氮磷时空变化与机制分析

2010年每月定期测定了位于三峡水库中下游的云阳、巫山、秭归和三斗坪段的TN、NH4 N、NO3 N和TP浓度。结果表明：4个段面水质中的TN、NH4 N、NO3 N和TP浓度空间差异不显著,但季节变化显著,TN和TP的季节变化呈单峰格局,分别在5月和7月达到最大值;NH4 N的季节变化则呈双峰格局,主要的峰值出现在7、8月,次要的峰值出现在3、4月。4个地点低水位期（3~8月）的TN、NH4 N、NO3 N和TP浓度都高于高水位期（9月~次年2月）。主要因为在低水位期,长江上游和三峡库区的降雨量大,入库流量显著增加,污染物主要来自长江上游入库的非点源污染和水库两岸农田施用农药化肥造成的面源污染。三峡水库三期蓄水后,水库水质与前两期蓄水后的水质变化不大,水质仍然保持良好,高水位期为Ⅲ类水质,低水位期为Ⅳ类水质     

贵阳市主城区空气质量指数时空分布特征

为了解贵阳市主城区空气质量指数的时间分布和空间分布特征，采用时间序列法和插值法统计分析了2013~2015年贵阳市9个空气自动监测点SO2、NO2、PM10、PM25、CO的监测数据。结果表明：2013~2015年期间，贵阳市主城区空气质量整体良好,优于Ⅱ级空气质量标准，IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25、IAQICO的年均值呈现降低趋势, 空气污染物得到一定的控制；季节变化和月变化分析表现出冬季空气质量最差，夏季最好的特征。春节半月ISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25的均值好于冬季均值，反映了工业和交通污染源的主控作用。空间分布上，IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25、IAQICO呈现“市区高，郊区低”的分布特征，空气质量指数较高的区域集中在贵阳市主城区中部和东北部     

北京、上海两地2004和2005年大气污染特征对比分析

为了解北京、上海两市大气污染的变化及其影响因素之间的关系,根据2004、2005年大气质量监测数据,分析了北京、上海两地大气污染特征和两地主要大气污染物的变化规律.结果表明,2004、2005年北京市的PM10最大值是最小值的63.7倍,北京市的变化幅度较上海市的变化幅度大;2004、2005年北京市的SO2最大值是最小值的46.7倍,上海市的SO2最大值是最小值的13.1倍,上海市的SO2污染的因素变化幅度较小;两市的NO2浓度都较高,且季节变化不太明显;两市NO2浓度年平均值满足国家空气质量二级标准,但质量浓度都较高,这与两市的机动车尾气污染有关;两市SO2浓度年平均值除上海市2005年外均满足国家空气质量二级标准,上海市SO2污染严重与上海市消耗大量煤炭有关,北京市SO2污染物浓度年度变化剧烈与冬季取暖烧煤有关;两市可吸入颗粒物污染比较严重,北京市PM10浓度年平均值超过国家空气质量二级标准,上海市PM10浓度年平均值达到国家空气质量二级标准.总体上上海市的大气质量要好于北京市.两地大气主要污染物随时间的变化规律与两地的污染物来源、地理、气候等条件有关.     

基于15N同位素技术的地下河硝酸盐污染来源对比——以重庆青木关地下河为例

根据2008年3~11月逐月对青木关北段地下河水质的监测,以及2010年6~11月逐月对青木关南段地下河水质的监测,利用15N同位素技术并结合水化学指标,分析地下河的水化学特征以及硝酸盐来源的时空变化特征。结果表明：在北段和南段地下河出口硝酸盐平均浓度分别为2035 mg/L和5077 mg/L,入口分别为320 mg/L和0842 mg/L,两段的硝酸盐平均浓度在出口处均比入口处高6倍多。此外,通过分析青木关整个地下河流域的SymboldA@15N空间分布情况,可以得出：南段地下河水中NO-3 δ15N值较高,且变化显著,最高值37825‰出现在9月21日丁家龙洞取样点,其硝酸盐来源可能是粪便和污水;而北段地下河水中NO-3 δ15N值都比较低,变化幅度较小,均未超过10‰,说明北段地下河水中硝酸盐的主要来源是土壤有机氮或农业氮肥     

湖南省碳源与碳汇变化的时序分析

在全球气候变暖的背景下,减少温室气体排放、发展低碳经济成为各地区在发展中的普遍共识。以湖南省为研究区域,以1995~2008年为研究时序,从能源消费、主要工业产品生产工艺过程、土地利用变化与牲畜管理、固体废弃物处理与废水处理和排放4个方面综合分析了碳源与碳汇的变化情况。研究表明:1995~2008年,湖南省温室气体排放总量约在220亿t（2000年）至399亿t（2008年）CO2当量之间,14 a间增长了6118%,年均增长374%;碳汇总量约在1754亿t（1995年）至2537亿t（2007年）CO2当量之间,14 a间增长了3607%,年均增长约240%;能源消费与农业部门是湖南省温室气体的主要来源,林地是湖南省碳汇的主要来源;综合碳源与碳汇变化的均衡结果,1995~2008年湖南省呈碳汇盈余状态,净碳汇在2001~2007年持续增加,14 a间增长了31.94%,年均增长2.15%     

上海城区典型臭氧浓度偏低年的成因分析

利用2006~2010年上海徐家汇、崇明、宝山、金山和浦东5个监测站的臭氧资料,分析了上海地区不同功能区臭氧的浓度特征及年际变化特征。结果表明：2006年上海地区臭氧平均浓度是这5 a的最低值,以徐家汇和浦东两个站臭氧浓度年际差异最为明显。2006年各站春末和夏季的臭氧浓度明显低于其他年份,而秋冬季臭氧浓度却差别不大。以徐家汇地区为例的综合分析表明,天气状况、日照时数、温度和风速等气象要素不是造成2006年上海城区臭氧浓度偏低的原因,臭氧前体物（VOCs和NOx）才是造成这种现象的主要原因。2006年4~8月NOx和VOCs浓度明显偏低,典型臭氧日变化情况下2006年VOCs/NOx比值较小,平均值为1.22,比2007、2008年低了近65%,而O3的生产率也分别减少了65%和59%。OZIPR模式的结果也表明较低的VOCs浓度以及VOCs/NOx比值,是导致2006年上海城区臭氧浓度偏低的主要原因     

临安区域本底站大气甲烷浓度变化特征

通过分析2006年8月～2009年7月临安区域大气本底站Flask瓶采样获得的CH4浓度特征,结合地面风向、后向轨迹、排放清单,研究了CH4浓度变化特征和长三角地区排放源对CH4浓度的影响作用。结果表明,临安区域大气本底站的CH4浓度分布在1 7584×10-9~1 9700×10-9,具有较明显的季节波动变化特征,浓度季节变化幅度为737×10-9;CH4浓度平均年增幅达176×10-9,增速较快。东北风和东南风时,CH4浓度较高;西南风时CH4浓度较低。导致CH4高浓度分布的气团主要来自临安站的东北、偏东方向;导致CH4低浓度分布的气团集中在西南 偏南     

武汉市夏季湖泊水体理化指标主成份和聚类分析

为深入了解湖泊水体理化因子的变化规律,为湖泊渔业和湖泊水质管理提供基础数据,于2007年夏季测定了武汉市梁子湖、斧头湖、柴泊湖、〖JP2〗南湖和野芷湖5个养殖湖泊的TN、NH+4 N、NO-2 N、NO-3 N、TP、〖JP〗PO3-4 P、DO、pH、CODMn、WT、SD和EC,应用SPSS软件,对测定结果从事了主成份分析和聚类分析。主成份分析结果表明,3个主成份分别为营养环境因子（包括TN、NO-2 N、NO-3 N、TP、pH、CODMn和EC）、生存因子（DC）和铵吸收因子（NH+4 N）。Q型聚类结果表明,5个湖泊的13个点可聚为4大类,即第1类为9、10、11、12、13号点;第2类是1、2、4号点;第3类是5、6、7、8号点;第4类是3号点。可将5个湖泊分为3类,即斧头湖和梁子湖为一类,柴泊湖为一类,野芷湖和南湖为一类。这一结果是城市废水、生活污水和养殖生产所致。     

上海地区酸雨类型格局转变研究

采用STARS（Sequential 〖WTBX〗t〖WTBZ〗 test analysis of regime shifts）,以降水中SO2-4、NO-3以及SO2-4/NO-3为指标,研究了上海地区酸雨类型在1991～2006年的格局转变规律。上海地区降水中SO2-4含量在1991～2006年具有两种格局,2004年发生转变;转变前的SO2-4含量平均12670 mg/L,转变后SO2-4含量大幅度降低,平均6525 mg/L;降水中NO-3含量存在3种格局,两次转变;1996年转变前的NO-3浓度相对较低,平均1842 mg/L;此次转变后升高,平均2622 mg/L;2005年再次发生转变,使得NO-3含量下降,平均1998 mg/L;与NO-3含量的格局类似,SO2-4/NO-3也存在着3种格局,两次转变;1995年转变前,SO2-4/NO-3平均7316;此次格局转变后,SO2-4/NO-3降为5666;2000年的格局转变中SO2-4/NO-3降为3635。表明NO-3对酸雨的贡献逐渐增加,SO2-4对酸雨的贡献逐渐减弱,酸雨类型逐渐由硫酸型酸雨过渡成硫酸和硝酸混合型酸雨,并逐渐接近硝酸型酸雨。上海地区酸雨类型格局在1991～2006年发生5次格局转变,其格局转变指数（RSI）在1995、1996,2000,2004和2005年分别为0826、0260、0959,1378和0066。〖     

辽中地区酸雨特征及主控因子研究

近年来,以辽中工业群为代表的北方地区酸雨污染问题备受关注,对区域经济社会发展正在形成越来越明显的影响。为了深入了解辽中工业群地区酸雨污染特征,本研究利用XHARS30C酸雨自动采样仪系统采集了辽中地区2007年2月-2008年1月为期1年的降水样品,通过对降水样品pH值、主要阴阳离子组成的测定,分析了辽中地区酸雨的特征以及影响降水酸度的主要因素。结果表明,观测期间辽中地区降水pH值平均为5.15,酸雨频率为69.4%;雨水的主要离子组成为SO42-、NO3-和NH4+、Ca2+、Mg2+;在降雨过程中5种离子中的SO42-、NO3-、NH4+、Mg2+随降雨增加浓度呈U型变化,而Ca2+无明显规律;SO42-为主导性酸性离子,但NO3-对雨水酸度的影响不可忽视;辽中降水中起主要中和作用的是扬尘中的Mg化合物和与人类活动密切相关的NH3,扬尘中含Ca化合物中和作用相对较小。     

嘉兴双桥农场大气颗粒物的物理化学特征

为了对长三角地区大气污染进行防治和控制,了解长三角地区大气环境质量变化规律,有必要对其颗粒物的组成及特征进行分析,以揭示其形成机制。采用Partisal plus2025 型连续空气采样机在嘉兴双桥农场（长三角中心）进行采样,利用对采样样品化学分析的结果,分析了PM10、PM25的化学组成、质量浓度的分布特征及其相对关系。 PM25和PM10中19种无机元素质量浓度的总和约占其质量浓度的23%和25%,其中Al、Si、Ca是主要贡献元素;8种水溶性离子质量浓度总和约占PM25和PM10质量浓度的51%和43%,其中NO-3和SO2-4是主要贡献成分;有机碳的质量浓度约占PM25和PM10质量浓度的1612%和1743%,元素碳的质量浓度约占PM25和PM10质量浓度的1697%和1584%,可见该地区存在较严重的二次有机碳污染和元素碳污染。研究结果为揭示大气颗粒物的形成机制和对其污染进行防治和控制提供了基础性的研究数据。     

城市PM_(2.5)年均浓度达标策略研究

细颗粒物已经成为影响城市和区域空气质量的首要污染物。根据我国74个重点城市PM2.5年均浓度监测数据,分析了我国大气细颗粒物污染状况和区域分布特征。结合环境空气质量标准和"国十条"的要求,综合考虑不同区域空气污染特征、经济发展水平和环境管理需求的差异,提出了不同区域城市PM2.5年均浓度达标年限,并从管理机制、管理手段、达标途径等方面提出了我国城市PM2.5年均浓度达标策略。     

三峡水库“水华”成因初探

2004年3月、5月、7月、8月、10月和2005年5月对长江干流29个站点进行了5次调查。2004年3月（旱季）在三峡库区坝前（秭归）发现藻类“水华”，藻类密度达2.73×106 cells/L，优势种类为拟多甲藻。2004年8月（雨季）和2005年4月（旱季）沿香溪河下游及河口区以及香溪河口到三峡大坝干流江段进行了2次6个断面分层调查，两次调查中在香溪河下游以及香溪河口区发现了严重的藻类“水华”，藻类密度高达1.87×107 cells/L 和1.67×107 cells/L，优势种分别为蓝隐藻（1.84×107 cells/L）和美丽星杆藻 (1.34×107 cells/L)。相关分析结果表明：三峡库区干流藻类数量和生物量与水库的出水流量有着显著的负相关(Spearman，r=-1.000, r=-0.900, p<0.05)，而与可溶性营养盐（NO3 N, PO4 P, SiO3 Si）的浓度无显著的相关性；在2004年7~8月（雨季）香溪河下游及河口区浮游植物生物量与主要营养盐（NO3 N, PO4 P,SiO3 Si）的浓度呈显著负相关（Spearman,p<0.01, p<0.05,p<0.01, n=21）；在2005年4月（旱季）该河段藻类密度与主要营养盐（NO3 N N,SiO3 Si）呈显著负相关 (Spearman, p<0.05，p<0.01,n=28)，但与PO4 P无显著的相关性。香溪河口到秭归的坝前库区河段藻类数量与主要营养盐（NO3 N, PO4 P,SiO3 Si）没有显著相关性(Spearman, │r│<0.2, n=20)。然而香溪河下游及河口区主要营养盐（NO3 N, PO4 P, SiO3 Si）浓度却低于长江干流。可以推断三峡库区蓄水后干流和支流发生“水华”的最主要原因是筑坝后库区内水动力条件的改变而非营养盐浓度较高。随着三峡工程的全面完工，库区内水体滞留时间的进一步延长，三峡库区水体富营养化趋势将会进一步加剧。     

2015年长三角地区城市PM2.5时空格局及影响因素分析

PM_2.5浓度值增加对大气能见度、人体健康和气候变化有着重要影响。采用2015年长三角地区监测数据,运用探索性空间数据分析法和相关系数法,分析长三角地区城市PM_2.5污染的时空格局和影响因素,结果表明：（1）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值为54.54 μg/m³,季节变化总体呈现春冬高夏秋低的季节性周期变化规律,1月和12月为一年中PM_2.5污染最严重的月份,污染范围最广,5~9月是PM_2.5浓度值优良时段,日均值春季和冬季的波动周期较短而剧烈,夏季和秋季波动周期相对较长而平缓。（2）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值整体上从江苏到浙江呈减少趋势,具有北高南低,局部突出的特征。（3）长三角地区城市PM_2.5浓度空间上存在集聚现象,低值集聚主要分布在浙江沿海地区,高值集聚主要分布在苏南地区。（4）燃烧排放的烟尘和前体物的二次转化对长三角地区PM_2.5浓度有显著影响。风速和降水量是影响PM_2.5浓度的两个重要气象因素。     

长江三角洲城市群空气质量时空分布特征

基于数理统计、空间插值技术、相关性分析与GIS地图表达,研究长江三角洲城市群AQI及各空气含量因子污染浓度的时间、空间分布特征。通过提取国务院最新规划的长江三角洲城市群空间分布数据,划分研究区为"一核五圈",探讨了空气质量指数的时间变化特征和AQI、首要污染物的空间分布规律,定量评价了AQI与其污染因子的相关性,结果表明:(1)时间变化上,长三角城市群空气质量季均变化规律为夏季最好,冬季最差;月均变化呈波浪形分布,在1月份的平均浓度皆为最高;周均变化为:在一周后半段达到一周最大值;(2)空间分布上,分季节看,AQI在春、秋、冬三季空间梯度变化显著,呈现北高、南低的分布格局。在首要污染物的分布上,以PM_(2.5)和O_3均分长三角地区;(3)PM_(2.5)含量空间分布与AQI有较高相似性,均处于北高南低的分布状态,臭氧分布呈现东高西低,即较发达的城市臭氧含量相对较高的空间分布格局。最后通过相关性计算,AQI与PM_(2.5)相关性显著,与O_3没有明显相关性,为长三角大气污染防治提供依据。     

陕西榆林城区环境空气污染特征及原因分析

本文以2007-2011年榆林城区环境空气监测数据为依据,对榆林城区SO2、NO2和可吸入颗粒物污染趋势和特征按年度、季和每日不同时点进行了分析,结果表明,榆林城区环境空气质量逐年好转。SO2和PM10的季节性污染特征较明显,SO2浓度峰值主要集中在冬季采暖期,PM10浓度峰值主要集中在春季沙尘发生期,NO2浓度较稳定,环境空气污染特征与燃料结构、气候、地理、生活习惯有很大关系。     

南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素研究

选取2014~2017年南昌市不同时间尺度AQI及主要空气污染物数据,利用GIS技术、神经网络分析、后向轨迹模型及地统计分析方法,分析了南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素。结果表明,南昌市近年来空气质量总体变化不大,空气质量等级以良为主,占全年比例为57%~61%。但首要污染物变化较大,即PM2.5比例显著下降,NO2和O3比例显著上升,PM10变化不大。南昌市空气污染季节变化显著,冬春季空气质量较差,以PM10、PM2.5污染为主,夏季空气质量最好,以O3污染为主。空气污染周变化以周末及周一污染较重、周四污染最轻,说明南昌市空气污染除了与群众出行习惯有关,还存在其他影响因素。南昌市空气质量日变化呈双峰型（9:00~11:00和20:00~22:00）,主要受上、下班高峰期带来的交通尾气影响。南昌市空气污染空间变化呈典型的“郊区-市区”分布,其中AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO值均以市区较高、郊区较低,而O3的空间分布规律正好相反,这主要与城区NOx排放较多,O3易与其迅速反应而消耗有关。后向轨迹聚类分析结果表明,来自本地的短轨迹气团占比高,对PM2.5、PM10、NO2、O3的影响大。气象因素上,PM2.5、PM10、NO2受相对湿度影响较大,O3受温度影响较大。