广州地区灰霾过程和清洁过程的边界层特征对比分析

利用2014~2016年广州国家基本气象站的微波辐射计、风廓线雷达和地面观测数据,研究广州地区灰霾过程和清洁过程的边界层结构特征.结果表明：（1）灰霾过程中,270m高度以下风速随高度递减,270m高度以上的风速随高度递增,2000m以下的风速增率小于2000m以上的风速增率,盛行风向随高度的增加呈顺时针旋转,510m高度以下风速基本小于3.0m/s,其中08：00至20：00,390m高度以下风速小于2.0m/s;清洁过程中510~1590m和2790~3000m存在风速大于5.0m/s的高值中心,1830m高度以下,清洁过程各层的平均风速明显高于灰霾过程;（2）贴地逆温与能见度总体上呈负相关,与PM_2.5浓度呈正相关,相关系数分别为-0.367和0.455,而当贴地逆温和低空逆温同时存在时,其相关性更高,其相关系数分别为-0.5和0.601,说明多层逆温的存在更容易出现灰霾天气.灰霾过程中,低空逆温与能见度和PM_2.5的相关不明显,而清洁过程中,低空逆温的出现主要与冷空气南下有关,其与能见度呈正相关（0.217）,和PM_2.5浓度呈负相关（-0.64）,低空逆温不利于灰霾天气形成;（3）灰霾过程中,贴地逆温出现频率为60.68%,平均逆温强度为1.38℃/100m,平均逆温厚度为153.20m,明显高于清洁过程;清洁过程中,低空逆温的逆温强度、厚度和出现频率分别为0.27℃/100m、691.07m和64.61%,明显高于灰霾过程.（4）清洁过程的混合层高度明显高于灰霾过程,清洁过程的日均混合层高度（958.92m）是灰霾过程（398.03m）的2.4倍.     

广州地区典型清洁与污染过程的大气湍流与物质交换特征

利用2004年5月至2005年8月在广州番禺观测的一套陆气相互作用资料,结合污染物浓度资料分析广州地区污染过程与清洁过程的湍流交换特征,重点分析了近地层稳定度、风、湍流能量、物质通量与污染物的关系.分析表明平均风速与平均湍流能量的相关系数高达0.9以上,风速越大湍流能量也越大;污染物浓度与平均风速、湍流能量的相关性较高,其次是与水汽通量,均呈显著的负相关关系.污染过程期间平均风速、湍流能量与水汽通量仅为清洁过程的0.48、0.59、0.51倍,不利于污染物平流与扩散的气象条件降低一半,导致污染物的累积可达3~6倍.污染过程期间污染物之间存在较好的相关,尤其是PM10与NO2之间的相关性较高;而在清洁过程期间,污染物之间的相关性显著下降,PM10与NO2之间的相关性很低.     

龙华新区灰霾污染特征研究

根据龙华新区2个空气监测站2012年监测数据、气象数据以及不同污染源的排放数据,分析龙华新区空气质量现状,灰霾日数与PM2.5和PM10的相关性,并通过AERMOD模型着重探讨PM2.5和PM10的污染特征,计算不同污染源对PM2.5和PM10浓度的贡献率。结果表明,灰霾日数和PM2.5、PM10浓度均表现为明显的季节性变化,变化趋势较为一致,且灰霾日数与PM2.5的相关性较PM10更显著。龙华新区PM2.5和PM10主要来自本地源,其中PM2.5的主要来源为机动车尾气和道路扬尘,而PM10的主要来源为施工项目和裸地。     

广州地区灰霾与清洁天气变化特征及影响因素分析

利用2006~2010年广州气象站逐时地面风场、湿度、能见度观测资料和2006~2009年珠江三角洲其他33个地面观测站风场观测资料,通过对灰霾与清洁天气过程的风速风向进行统计分析与矢量和分析,研究了广州地区灰霾与清洁天气过程的变化特征及影响因素.结果表明:灰霾天气过程在干季发生较频繁,主导风向为东南及东南偏南风,风速一般在1.5m/s以下,静风频率大于多年静风频率;灰霾天气过程风矢量和较小,扩散条件较差.清洁天气过程主要出现在湿季,风速普遍较大且主导风为东南及东南偏南风,干季也可以出现清洁天气过程,主要为较强的北风及偏北风;清洁天气过程风矢量和较大,有较强的平流输送.     

我国大气灰霾污染特征及污染控制建议——以2013年1月大气灰霾污染过程为例

本文以中国环境科学研究院观测站监测结果为基础对2013年1月大气灰霾污染过程的特征及成因进行了深入分析,揭示我国针对重污染应急工作存在的问题和改善城市及区域大气环境面临的严峻挑战,进一步提出了我国城市及区域应对重污染过程及推动空气质量达标的对策建议。     

佛山灰霾期挥发性有机物的污染特征

2008年12月6～31日在佛山收集大气挥性有机物（VOCs）,并进行定量分析.结果表明,灰霾期VOCs浓度较高,其中甲苯（68.93μg·m-3±37.78μg·m-3）最高,非灰霾期异戊烷（20.59μg·m-3±14.28μg·m-3）最高.灰霾期烷烃和炔烃日变化不明显,而烯烃和芳烃在中午有较大幅度降低,非灰霾天气日变化相对稳定.等效丙烯浓度灰霾期远高于非灰霾期,灰霾期等效丙烯浓度从高到低分别为甲苯、丙烯和乙烯,非灰霾期分别为丙烯、乙烯和1-丁烯,灰霾天气芳烃对等效丙烯浓度的贡献有明显增加.灰霾期苯浓度很高,对人体健康有较大的潜在危害.日变化规律和特征比值表明机动车尾气排放是灰霾期大多数VOCs（如异戊烷和乙炔）的主要来源,同时其它来源如溶剂挥发对VOCs苯和甲苯的贡献不容忽视.     

近35年广东省区域灰霾天气过程的变化特征及突变分析

利用广东省86个地面观测站1980～2014年逐日能见度、相对湿度资料,在对“区域灰霾过程”与“单站灰霾过程”进行定义的基础上,分区域诊断典型灰霾天气过程（即连续三站3d及以上出现灰霾日的天气过程）,并对其长期变化趋势及特征进行分析.结果表明：广东省的灰霾过程主要出现在珠江三角洲、粤北及粤东个别地区,并以珠江口以西的珠江三角西侧最为严重.“区域灰霾过程”以日平均能见度在5～10km之间的过程为主,没有出现过日平均能见度低于2km的重度灰霾过程.各“区域灰霾过程”的特征有所差异：首先是各“区域灰霾过程”出现峰值的时间略有差异.尽管灰霾过程均主要出现在10月～翌年4月,但粤北和粤东、西两翼最多出现在冬季（12月～翌年1月）、春季次之,而珠江三角洲地区则最多出现在春季（3～4月）、冬季次之.其次是各“区域灰霾过程”变化趋势的差异.珠江三角洲地区和粤北地区灰霾过程变化趋势比较相似,在2008年以前总体呈增多趋势,珠江三角洲地区增势最为显著的时段是2000～2008年,而粤北地区则是1991～2011年;粤西地区灰霾过程在2000年以前变化都比较平稳,2004年开始快速增多;粤东地区的灰霾过程近35年来虽有小的波动,但总体变化不大,呈稳中略减的趋势.利用M-K法和滑动t检验的突变分析表明,珠江三角洲地区灰霾过程的增多是一种不连续的突变现象,发生突变的时间点是1986年;粤北地区灰霾过程则在1992～1994年出现了突发性增多的现象;粤西地区灰霾过程也在2001年发生了突变.     

利用SPAMS研究石家庄市冬季连续灰霾天气的污染特征及成因

2014年11月18~26日石家庄市发生了连续的灰霾天气.利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据石家庄市大气污染物排放源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合颗粒物质量浓度和气象条件研究了该地区冬季灰霾天气成因.结果表明,石家庄市大气细颗粒物来源分为7类,各源示踪离子:燃煤源为Al,工业源为OC、Fe、Pb,机动车尾气源为EC,扬尘源为Al、Ca、Si,生物质燃烧源为K和左旋葡聚糖,纯二次无机源为SO-4、NO-2和NO-3,餐饮源为HOC.灰霾期间大气中主要含有OC、HOC、EC、HEC、ECOC、富钾颗粒、矿物质和重金属等8类颗粒,其中OC和ECOC颗粒最多,分别占到总数的50%和20%以上,OC颗粒主要来自燃煤和工业工艺,ECOC颗粒主要来自燃煤和机动车尾气排放.灰霾发生时含有NH+4、SO-4、NO-2和NO-3等二次离子的颗粒物占比升高,其中含NH+4颗粒增幅最大;EC、OC与NO-3、SO-4、NH+4在灰霾天气下的混合程度均比干净天气高,其中与NH+4的混合程度加剧最为明显.冬季采暖期煤炭的大量燃烧、医化行业工艺过程及机动车尾气等污染源排放的一次气态污染物(SO2、NOx、NH3、VOCs)和一次颗粒物在静稳天气中难以扩散而迅速累积,气态污染物发生二次转化形成硝酸铵、硫酸铵,而颗粒物之间通过碰撞形成二次颗粒物并发生不同程度的混合,从而导致大气能见度下降,以上是石家庄市冬季灰霾形成的主要原因.     

2012年广州典型灰霾过程个例分析

针对2012年珠江三角洲地区出现的2个典型灰霾个例(3月18~21日,10月13~15日),利用广州番禺大气成分综合观测基地的同期观测资料集,包括:能见度(VIS)、大气颗粒物质量浓度(PM10/PM2.5/PM1)、黑碳浓度(BC)等观测数据,分析过程中的气溶胶物理光学特征;配合过程的天气类型,气象要素和后向气流轨迹等对过程的成因进行综合分析.结果表明:在两个典型灰霾过程中,番禺日均能见度低至5.3km,黑碳浓度小时均值最高达19.0μg/m3、PM2.5浓度小时均值最高达163.0μg/m3,细粒子与黑碳粒子污染特征较为明显.两次典型灰霾过程分别受到冷锋前-均压场-冷锋前天气形势和台风外围-准均压场-冷锋前天气类型等不利于污染物输送扩散的气象条件影响.珠江三角洲地区低能见度的霾天气主要发生在高相对湿度的条件下,并可推断在珠江三角洲地区湿季的气溶胶吸湿能力明显高于干季.     

广州灰霾期间颗粒态PAHs的污染特征及来源

采集广州五山和荔湾（2002-03-12～2003-06-31）PM₁₀样品,并对冬、夏两季灰霾和非灰霾期间大气颗粒物中的PAHs进行分析. 广州市灰霾期间PAHs污染程度严重,特别是冬季灰霾期. 广州市夏季灰霾期间菲、蒽、荧蒽、芘、苯并［a］蒽、、茚并［1,2,3-cd］芘、二苯并［ah］蒽和苯并［ghi］比非灰霾期间相对浓度高,而冬季灰霾期间苯并［a］荧蒽、苯并［e］芘、苯并［a］芘、、茚并［1,2,3-cd］芘、二苯并［ah］蒽和苯并［ghi］比非灰霾期间的相对浓度高. 夏季非灰霾、夏季灰霾、冬季非灰霾和冬季灰霾期间的BEQ值分别为3.5、 3.35、 1.43和13.0 ng·m^-3,与国内外各大城市相比,广州市夏季非灰霾、冬季非灰霾和夏季灰霾期间的BEQ值（平均值为2.76 ng·m^-3）在国内处于较低水平,与国外城市基本相当. 冬季灰霾期间的BEQ值在国内城市中处于较高水平,说明广州冬季灰霾对人体健康的威胁比较严重. 此外,诊断参数法研究还表明夏季PAHs主要为汽油车和柴油车的混合排放,冬季PAHs的主要来源于柴油车排放和燃煤;冬季非灰霾期间PAHs一部分来自于本地排放,另一部分可能来自北方的长距离传输.     

Chemical characteristics of PM2:5 during a typical haze episode in Guangzhou

The chemical characteristics (water-soluble ions and carbonaceous species) of PM2:5 in Guangzhou were measured during a typicalhaze episode. Most of the chemical species in PM2:5 showed significant di erence between normal and haze days. The highestcontributors to PM2:5 were organic carbon (OC), nitrate, and sulfate in haze days and were OC, sulfate, and elemental carbon (EC)in normal days. The concentrations of secondary species such as, NO3??, SO42??, and NH4+ in haze days were 6.5, 3.9, and 5.3 timeshigher than those in normal days, respectively, while primary species (EC, Ca2+, K+) show similar increase from normal to haze days bya factor about 2.2–2.4. OC/EC ratio ranged from 2.8 to 6.2 with an average of 4.7 and the estimation on a minimum OC/EC ratio showedthat SOC (secondary organic carbon) accounted more than 36.6% for the total organic carbon in haze days. The significantly increase inthe secondary species (SOC, NO3??, SO42??, and NH4+), especially in NO3??, caused the worst air quality in this region. Simultaneously,the result illustrated that the serious air pollution in haze episodes was strongly correlated with the meteorological conditions. Duringthe sampling periods, air pollution and visibility had a good relationship with the air mass transport distance; the shorter air massestransport distance, the worse air quality and visibility in Guangzhou, indicating the strong domination of local sources contributing tohaze formation. High concentration of the secondary aerosol in haze episodes was likely due to the higher oxidation rates of sulfur andnitrogen species.     

广州市蔬菜中重金属污染特征研究与评价

蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物,但蔬菜受重金属污染会对人体健康造成直接的威胁.于广州市12个区(市)采集116个蔬菜样品,检测分析Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr这6种元素,通过单因子评估、内梅罗综合指数分析广州市蔬菜中重金属的超标因子与污染特征,采用暴露风险分析评价食用当地种植蔬菜引起重金属对人体的健康风险.结果表明,8种蔬菜中Cu与Zn的含量未超标;Cr的超标率高达91.67%;Pb超标蔬菜为莴苣、丝瓜、番茄和胡萝卜,超标率高达35.71%,以胡萝卜超标最为严重;Cd超标的蔬菜为番茄,超标率达31.25%;Ni超标的蔬菜包括油麦菜、空心菜与菜心,超标率最高为8.33%.8种蔬菜污染程度表现为:空心菜、油麦菜、菜心、白萝卜和胡萝卜均处于警戒级,而莴苣、丝瓜和番茄则处于安全级别;4类蔬菜的重金属综合污染程度呈现叶菜类肉质根类茎类菜茄果类的趋势.健康风险评估表明,广州市居民中日常多食用空心菜、菜心和油麦菜的人群重金属累积的健康风险较高,且经膳食摄入重金属Cr对人体健康可能会造成危害,摄入Cd对人体具有潜在的健康风险.经口摄入蔬菜重金属对儿童可能造成的暴露风险要高于成年人.     

南京北郊霾天气溶胶化学组分粒径分布特征

为研究南京霾天气中大气气溶胶化学成分及其粒径分布的特征,使用β射线测尘仪、安德森9级撞击式采样器、离子色谱分析仪和热光碳分析仪对南京冬、春季节的颗粒物进行了采样分析.结果表明,霾日中3种主要二次离子SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺在细粒径段中占比最高（77.4%）,霾日中除F^-和Cl^-外其余离子均呈三峰型分布,工业排放、生物质燃烧与二次反应是粗、细粒径段中水溶性离子最重要来源.OC、EC均主要富集于细粒子中,PM_2.1~10中OC与EC相关性较好（R²=0.76）,说明存在共同来源.通过OC/EC特征物比值的方法得到霾日期间碳质颗粒物的来源为机动车尾气排放、燃煤和生物质燃烧.     

雾霾的产生机理及防治对策措施研究

雾霾是雾和霾的混合物,通过分析雾与霾产生的条件及产生机理,得出导致中国中东部产生雾霾的条件及原因是：空气湿度接近饱和、大气层结稳定、存在冷却条件及大量霾粒子。由于雾霾产生的条件中天气及气候因素目前人类难以控制,因此提出防治雾霾的关键是要控制目前受人类影响的霾离子的防治思路。结合国内外防治雾霾经验,提出中国防控雾霾的对策措施：污染源控制与治理措施、建立区域联防联控机制、完善和推进企业清洁生产制度、倡导绿色生活理念、建立霾预警制度、制定应急方案、研发新技术等。     

广州灰霾期大气颗粒物中多环芳烃粒径的分布

对2003年广州严重灰霾期前后9d的大气样品进行了分析.结果表明,大气中颗粒物在积聚态颗粒物(0.32～1.80μm)和粗颗粒物(3.2～10.0μm)处有2个明显的峰;灰霾期积聚态颗粒物比粗颗粒物在TSP中占的比例高,而在灰霾结束后所占比例与粗颗粒物相当或略少;低环数多环芳烃在积聚态颗粒物段和粗颗粒物段各有一个峰,但主要分布在积聚态颗粒物中;高环数多环芳烃几乎完全分布在积聚态颗粒物中;从灰霾期至灰霾期后,低环数多环芳烃在积聚态颗粒物段的主峰粒径有逐渐减少的趋势,而对于高环数多环芳烃这一变化不大;比值TPAHs/TSP在灰霾期前后有较大的变化;由于比值BaP/BeP与TPAHs/TSP具有相同的变化趋势,降解作用可能是造成比值TPAHs/TSP变化的主要原因.     

西安一次霾重污染过程大气环境特征及气象条件影响分析

利用西安区域8个气象站点的气象观测资料及西安市13个环境质量监测站点的空气污染物浓度监测资料,对2013年12月16—25日西安地区一次长时间重污染霾天气过程的污染特征及成因进行了分析.结果表明此次霾重污染天气过程主要是一次在不利气象条件下形成的高浓度颗粒物污染事件,其中有54.6%的霾属于干霾,其余属于湿霾.气压场偏弱,气压梯度力小,风速小,弱冷空气形成的下冷上暖的稳定性层结等天气形势有利于霾重污染的形成与维持;弱的降温与相对湿度增大叠加,有利于气溶胶吸湿增长而加重霾的强度.关中盆地特有的喇叭口地形通风不畅,造成外来输送与当地排放的大量污染物堆积,为此次长时间霾发生提供了增强条件.低的混合层厚度抑制了垂直方向上的对流输送,严重削弱了大气垂直扩散能力,造成了大气中各类污染物浓度的大量积聚,是造成此次霾重污染过程的重要原因之一.城市污染加重热岛效应、热岛效应反过来通过热岛环流改变城市污染物传播扩散规律并加重污染,二者相互作用、互为增强条件.     

广州市城市噪声污染分析及对策研究

以广州市近年来噪声监测资料为依据,分析了广州市环境噪声污染现状、特征,指出城市声环境存在的主要问题,并对进一步降低广州市城市噪声提出了对策建议。