北京市2020年春节期间空气质量影响因素分析

2020年春节期间由于新冠肺炎疫情的大范围暴发,包括北京在内的多个城市经济社会活动较长时间处于低水平状态。但是在此期间,北京市出现了两次(农历正月初二至初六、正月十六至十九)污染水平不逊于往年的重污染天气,成为社会各界关注的焦点。本文以北京市2016-2020年春节期间的空气质量为研究对象,首先运用多元线性回归法判断了气象因素以及经济和社会活动因素对四类污染物(PM_2.5、PM₁₀、NO_2和SO₂)的影响程度,进一步研究了在2020年春节期间的两次重污染时段内各个因素对PM_2.5的影响程度,最后运用双重差分法评估春节期间的疫情管控措施对北京市空气质量产生的影响。多元线性回归结果显示在2016-2020年春节期间:(1)气象因素对北京市的PM_2.5、PM₁₀、NO₂和SO₂四类污染物浓度的影响占主导地位,其中温度、湿度与四类污染物浓度变化均显著正相关,气压和降水与四类污染物浓度变化均显著负相关;(2)经济活动水平与NO₂浓度水平有显著正相关关系,说明随着经济活动水平强度的降低和交通流量的下降,NO₂浓度呈现出降低趋势,而PM_2.5、PM₁₀和SO₂与经济活动水平分别有正相关、正相关和负相关关系,但并不显著;(3)从社会活动来看,燃放烟花爆竹会增大PM_2.5、PM₁₀和SO₂浓度,同时假期变量对PM_2.5和SO₂的浓度变化也存在显著正向影响。对于2020年春节期间的两次重污染过程来说,气象依然是主要影响因素,但是各因素的贡献值有所不同;春节期间经济活动水平对正月初二至初六重污染过程的贡献较小(2%),而对正月十六至十九有明显的负影响(-20%)。双重差分法评估结果显示,疫情管控对PM₁₀和NO₂有缓解效果,而对PM_2.5和SO₂未见明显影响,这表示疫情管控措施对空气质量施加了影响。本文不仅识别出了春节期间气象因素、经济社会活动与北京市四类污染物浓度之间的关系,有助于厘清各因素对空气质量产生影响的方式,而且对进一步改善北京市及京津冀地区的空气质量具有重要启示意义。     

2014年春节期间北京市空气质量分析

对2014年1月30日(除夕)13时到1月31日(初一)12时期间北京市官园、怀柔和良乡监测站的CO、SO2、NOx、PM10、PM2.5浓度及PM2.5化学组分和能见度等监测数据进行分析,探讨了污染源减排和烟花爆竹燃放对北京市空气质量的叠加影响.研究发现,烟花爆竹的集中燃放会在短时间内造成严重的大气污染,其中,对PM10、PM2.5和SO2的影响最为显著.官园、怀柔和良乡监测站在1月31日凌晨1时的PM10浓度值分别为377.8、253.2和627.0μg·m-3,分别为1、2月份平均值的2.4、2.0和3.6倍;PM2.5浓度值分别为292.0、184.7和522.4μg·m-3,分别为1、2月份平均值的2.1、1.5和3.2倍.烟花爆竹的燃放对PM2.5化学组分中的K+、SO2-4、Cl-、Mg2+和Na+等影响最大,1月31日凌晨1时这5种离子在PM2.5浓度中占的比例高达92.1%.烟花爆竹的燃放造成1月31日凌晨1时监测中心和良乡的能见度分别降至2422 m和3591 m,是1、2月份能见度均值的22.9%和32.8%.2010—2014年"春节半月"期间官园、怀柔和良乡PM10平均浓度大多低于冬季均值和年均值,2014年"春节半月"这3个监测站的PM2.5浓度相比于冬季均值分别下降了33.3%、20.6%和39.2%,表明污染源减排对空气质量的正影响非常明显.     

广州市2020年春节期间烟花爆竹燃放对空气质量的影响

利用2020年春节期间(1月21～28日)广州市21个空气质量监测站气象和空气污染物数据及其中4个监测点位的单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)数据,研究烟花爆竹燃放对广州市及11个行政区空气质量的影响,并基于SPAMS 建立了烟花爆竹快速...     

2019～2022年成都市春节期间烟花爆竹燃放对空气质量影响分析

基于空气质量和PM_2.5组分站观测数据,分析成都市2019～2022年春节期间烟花爆竹燃放对污染物浓度、 PM_2.5组分和二次转化的影响.结果表明,烟花爆竹燃放对SO₂、 PM_2.5和PM₁₀浓度影响显著,2019～2022年集中燃放期内小时浓度平均值分别增加6.7、 105.0和117.4μg·m^-3,升幅分别为135%、 236%和203%,集中燃放对其浓度的贡献率分别为10.0%～34.0%、28.1%～31.3%和27.8%～34.6%.烟花爆竹燃放对空气质量影响时间呈小幅下降趋势,由2019年的42h下降至2022年的38 h,但对PM_2.5浓度影响呈波动变化,2022年与2019年相当.烟花爆竹燃放主要组分为K、 Cl、 Al、 K⁺和Cl^-等,集中燃放期内这些组分浓度较高且增长较快,在PM_2.5中的占比为5%～18%,增幅为87%～1 511%,对NH     

2018年春节期间京津冀地区污染过程分析

为了解2018年春节期间京津冀地区空气污染情况,利用近地面污染物浓度数据、激光雷达组网观测数据,结合WRF气象要素、颗粒物输送通量和HYSPLIT气团轨迹综合分析污染过程.结果表明,春节期间出现3次污染过程.春节前一次污染过程,各站点PM_(2.5)浓度均未超过200μg/m~3;除夕夜,廊坊站点PM_(2.5)峰值浓度达到504μg/m~3,是清洁天气的26倍;年初二~初五,各站点PM_(2.5)始终高于120μg/m~3,且污染主要聚集在500m高度以下,北京地区存在高空传输,800m处最大输送通量达939μg/(m~3?s),此次重污染过程为一次典型的区域累积和传输过程.京津冀地区处于严格管控状态时,燃放烟花爆竹期间PM_(2.5)峰值浓度可达无燃放时PM_(2.5)峰值的3.2倍.为防止春节期间重污染现象的发生,需对静稳天气下燃放烟花炮竹采取预防对策.     

2018年西安市春节期间重污染过程分析

对2018年西安市春节的污染过程、污染来源、不利气象条件及烟花爆竹对PM_(2.5)的贡献4个方面进行分析。结果显示,在该污染过程的污染快速增长期,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2和NO_2浓度峰值分别是污染前期浓度的3.56、1.74、2.28和1.81倍;排放源主要为燃放烟花爆竹,对PM_(2.5)的贡献率为50%以上;不利气象条件为小风、静稳、高湿、逆温、边界层低、倒槽等。污染持续期的排放源除了烟花爆竹燃放还有其他污染源;不利气象条件除了均压场外,其它与快速增长期相似。     

2018年春节期间京津冀地区污染过程分析

为了解2018年春节期间京津冀地区空气污染情况,利用近地面污染物浓度数据、激光雷达组网观测数据,结合WRF气象要素、颗粒物输送通量和HYSPLIT气团轨迹综合分析污染过程.结果表明,春节期间出现3次污染过程.春节前一次污染过程,各站点PM_2.5浓度均未超过200μg/m³;除夕夜,廊坊站点PM_2.5峰值浓度达到504μg/m³,是清洁天气的26倍;年初二^初五,各站点PM_2.5始终高于120μg/m³,且污染主要聚集在500m高度以下,北京地区存在高空传输,800m处最大输送通量达939μg/(m³?s),此次重污染过程为一次典型的区域累积和传输过程.京津冀地区处于严格管控状态时,燃放烟花爆竹期间PM_2.5峰值浓度可达无燃放时PM_2.5峰值的3.2倍.为防止春节期间重污染现象的发生,需对静稳天气下燃放烟花炮竹采取预防对策.     

哈尔滨市2016年春节期间空气质量时空变化特征

利用2016年2月7-13日春节期间哈尔滨市11个监测站点空气质量监测数据,分析春节期间6种主要污染物时空特征,并与非燃放期间进行对比,进一步分析污染物的时空变化,同时结合气象降雪数据,探讨降雪天气对空气污染物造成的影响。结果表明:哈尔滨市春节期间空气污染物7 d平均浓度,PM_(2.5)、PM_(10)污染最严重的区域为香坊区,NO_2污染最严重的区域为阿城区,SO_2污染最严重的区域为道外区,CO和O_3污染严重的区域为平房区;在除夕夜期间,烟花爆竹燃放对PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2浓度的短期影响极大,空气质量在短时间内迅速恶化,甚至成倍增长,在初一凌晨时浓度达到最大值,但对NO_2、CO和O_3的影响较小;烟花爆竹的燃放对空气中不同污染物的影响程度有所区别,对气态污染物SO_2的贡献程度最大,其次,对大气粗颗粒物的贡献程度大于细颗粒物;降雪天气对空气污染物具有去除效应,其中,对大气粗颗粒物去除效应高于大气细颗粒物,而对气态污染物有较小影响。从空间上看,降雪天气对于城市边缘、城郊等区域的大气颗粒物的去除效应高于城市中心区域。     

哈尔滨市2016年春节期间空气质量时空变化特征

利用2016年2月7-13日春节期间哈尔滨市11个监测站点空气质量监测数据,分析春节期间6种主要污染物时空特征,并与非燃放期间进行对比,进一步分析污染物的时空变化,同时结合气象降雪数据,探讨降雪天气对空气污染物造成的影响。结果表明:哈尔滨市春节期间空气污染物7 d平均浓度,PM_(2.5)、PM_(10)污染最严重的区域为香坊区,NO_2污染最严重的区域为阿城区,SO_2污染最严重的区域为道外区,CO和O_3污染严重的区域为平房区;在除夕夜期间,烟花爆竹燃放对PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2浓度的短期影响极大,空气质量在短时间内迅速恶化,甚至成倍增长,在初一凌晨时浓度达到最大值,但对NO_2、CO和O_3的影响较小;烟花爆竹的燃放对空气中不同污染物的影响程度有所区别,对气态污染物SO_2的贡献程度最大,其次,对大气粗颗粒物的贡献程度大于细颗粒物;降雪天气对空气污染物具有去除效应,其中,对大气粗颗粒物去除效应高于大气细颗粒物,而对气态污染物有较小影响。从空间上看,降雪天气对于城市边缘、城郊等区域的大气颗粒物的去除效应高于城市中心区域。     

2015年春节北京市空气质量分析

对2015年春节(2月18~24日)期间北京市PM2.5、PM10、SO2、NO2的浓度及PM2.5组分进行了分析,并基于PM2.5/CO比值法定量估算了除夕夜烟花爆竹PM2.5排放量.结果表明,春节期间北京市PM2.5、PM10、SO2、NO2的平均浓度分别为116.85、184.71、22.14、36.27μg·m-3,比2014年同期分别增长52.61%、92.41%、-40.15%、-0.46%;除夕夜01:00PM2.5、PM10、SO2、NO2峰值浓度分别为412.69、541.63、152.73、51.09μg·m-3,比2014年同期峰值浓度分别增长19.02%、14.37%、76.57%、11.35%;污染物峰值浓度空间分布上人口密集地区浓度水平明显较高;具有烟花燃放特征的指示性PM2.5组分ρ(Cl-)、ρ(K+)、ρ(Mg2+)峰值浓度分别是2013~2014年各项离子年均浓度的18.85、66.72、70.10倍;烟花爆竹燃放会在短时间内造成严重的大气污染,除夕夜北京市区烟花爆竹排放PM2.5总量约为2.13×105kg.进一步分析显示春节半月期间污染源排放量大幅降低对北京市空气质量的改善效果明显.     

2017～2020年临汾市空气质量特征分析及评价

以临汾市为研究区域,基于2017～2020年空气质量逐日数据,对研究区AQI和首要污染物的年季变化特征进行分析,采用综合污染指数法对空气质量进行了评价。结果表明:2017～2020年,空气质量为优良的天数呈逐年增加趋势,而轻度污染及以上等级的天数呈逐年减少趋势;煤炭能源总量消耗,私家车保有量,绿化覆盖率,第二产业占比和工业粉尘排放等因素影响了污染物的排放;空气质量总体上呈现"夏好冬差,春秋居中"的规律;秋冬季节的首要污染物主要为PM_(2.5),夏季的首要污染物主要为O_3;空气质量综合指数优良排序依次为2020年、2019年、2018年和2017年; 2017和2018年的空气质量等级为中度污染,2019和2020年的空气质量等级为轻度污染,空气质量有所改善,但需要继续加强治理。     

2015年春节期间天津烟花爆竹燃放对空气质量的影响

为了解2015年春节期间烟花爆竹燃放对天津市空气质量的影响,在天津市环境监测中心利用在线监测仪器对环境空气中的气态污染物浓度(SO_2、O_3、NO、NO_2等)、颗粒物浓度(PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)等)、颗粒物水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)进行连续观测.通过烟花爆竹燃放时段和正常时段的对比,分析并探讨烟花爆竹燃放对各污染物排放特征的影响.结果表明,烟花爆竹集中燃放对PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2的影响最为显著,燃放高峰期(初一0:00),其浓度分别为284.00,428.00,714.00,283.14μg/m~3,且燃放期间,其平均值分别比非燃放期增加了2.99、2.54、2.07和3.27倍;烟花爆竹燃放对PM_(2.5)中水溶性离子K~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、Na~+和NO_2~-影响最大,燃放高峰期,6种离子在PM_(2.5)中比例达35.28%.另外,PM_(2.5)中OC、EC浓度也在燃放高峰期出现明显的峰值(分别为:15.68、2.96μg/m~3),分别为前一小时平均浓度的2.00和1.37倍.     

春节期间燃放烟花爆竹对我国城市空气质量影响分析

对2013年、2014年我国部分城市春节期间空气质量数据进行分析,结果表明:集中燃放烟花爆竹对我国城市环境空气质量造成了严重影响,大部分城市在集中燃放日出现空气质量超标现象;燃放烟花爆竹可以导致空气中PM10、PM2.5等污染物浓度显著上升;燃放活动还可以导致PM2.5中K、Ba、Pb、Cu等元素含量明显上升;集中燃放烟花爆竹对颗粒物小时浓度值、日均值和年均值均有一定的贡献。     

春节期间燃放烟花爆竹对北海市空气质量的影响分析

根据2014年春节期间北海市空气自动监测站实时监测数据进行分析,主要分析PM2.5、PM10、SO2、NO2的浓度变化,掌握了燃放烟花爆竹对北海空气质量的影响。结果发现燃放烟花爆竹后AQI指数是未燃放前的6倍,其主要污染物为PM2.5、PM10,总体城市空气质量受超标影响时间为12小时。     

2015年春节期间天津烟花爆竹燃放对空气质量的影响

为了解2015年春节期间烟花爆竹燃放对天津市空气质量的影响,在天津市环境监测中心利用在线监测仪器对环境空气中的气态污染物浓度(SO_2、O_3、NO、NO_2等)、颗粒物浓度(PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)等)、颗粒物水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)进行连续观测.通过烟花爆竹燃放时段和正常时段的对比,分析并探讨烟花爆竹燃放对各污染物排放特征的影响.结果表明,烟花爆竹集中燃放对PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2的影响最为显著,燃放高峰期(初一0:00),其浓度分别为284.00,428.00,714.00,283.14μg/m~3,且燃放期间,其平均值分别比非燃放期增加了2.99、2.54、2.07和3.27倍;烟花爆竹燃放对PM_(2.5)中水溶性离子K~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、Na~+和NO_2~-影响最大,燃放高峰期,6种离子在PM_(2.5)中比例达35.28%.另外,PM_(2.5)中OC、EC浓度也在燃放高峰期出现明显的峰值(分别为:15.68、2.96μg/m~3),分别为前一小时平均浓度的2.00和1.37倍.     

春节期间燃放烟花对苏州市空气质量的影响

作者针对2013年苏州市春节期间空气质量数据进行分析,结果表明:集中燃放烟花爆竹对苏州市城市环境空气质量造成了严重影响,在集中燃放日出现空气质量超标现象;燃放烟花爆竹可以导致空气中PM_(10)、PM_(2.5)等污染物浓度显著上升;燃放活动还可以导致PM_(2.5)中K、Ba、Pb、Cu等元素含量明显上升;集中燃放烟花爆竹对颗粒物小时浓度值、日均值和年均值均有一定的贡献。     

2020年春节期间天津市重污染天气污染特征分析

为了解春节期间重污染天气污染特征,基于城区点位2020年1月高时间分辨率的在线监测数据,开展天津市春节期间重污染分析.结果表明：区域污染物输送叠加本地污染物排放和不利气象条件导致春节重污染的发生,重污染期间天津市平均风速为0.97 m·s^-1,平均相对湿度为70%左右,边界层高度为210 m,水平和垂直扩散条件均较差.春节重污染期间,天津市PM_2.5、SO₂、NO₂和CO平均浓度分别为219、14、46 μg·m^-3和1.9 mg·m^-3,与春节前重污染相比,春节重污染期间污染程度有所降低,尤其是NO₂浓度下降明显.PM_2.5浓度空间分布表明,天津远郊区依然存在烟花爆竹燃放情况.春节重污染期间,城区PM_2.5中主要化学组分为二次无机离子（NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺）、OC、K⁺和Cl^-,平均浓度分别为96.4、22.5、9.5和8.9 μg·m^-3,在PM_2.5中占比分别为41.3%、9.7%、4.1%和3.8%.与春节前重污染相比,受移动源减少、工业企业排放降低、工地停工影响,春节重污染期间NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺、EC和Ca²⁺浓度及其在PM_2.5中占比明显下降;受烟花爆竹燃放影响,OC、K⁺、Cl^-和Mg²⁺浓度及其在PM_2.5中占比均上升.与清洁天气相比,春节重污染期间PM_2.5中二次无机化学转化明显增强.PMF解析结果表明,春节重污染期间,天津市城区PM_2.5的主要来源为二次无机盐、燃煤和工业、烟花爆竹及生物质燃烧、机动车和扬尘,贡献分担率分别为40.1%、30.6%、20.6%、6.9%和1.8%.与春节前重污染相比,春节重污染期间二次无机盐、机动车和扬尘贡献率分别下降25.5%、62.9%、71.4%,燃煤和工业贡献率上升51.5%,烟花爆竹及生物质燃烧源显著上升.无论是重污染还是非重污染,常态化还是特殊时期,二次无机盐、燃煤和工业排放始终是天津市PM_2.5最主要的来源,产业结构和能源结构的调整始终是天津大气污染防治的主要方向.