区域大气重污染过程识别指标及算法研究

重点区域秋冬季大气重污染应对是大气污染防治工作的重中之重，但针对区域大气重污染过程尚无明确、统一的判定依据，给空气质量管理造成不便。以京津冀大气污染传输通道"2+26"城市为研究对象，依据秋冬季大气重污染过程的区域性特征，以及"发生—发展—消散"的演变规律，将区域内3个及以上相邻城市至少1 d空气质量达到重污染水平判定为一次区域大气重污染过程；若前后两次重污染过程仅间隔1 d，将两次过程及间隔日视为一次完整的区域大气重污染过程。基于"2+26"城市空间相邻矩阵设计了区域大气重污染过程识别算法，以2019—2020年秋冬季为研究时段，在"2+26"城市识别出7次区域大气重污染过程。该研究可为统一区域大气重污染过程的统计口径、优化区域重污染天气的预警范围和重点区域的划定等提供技术支持。     

乌鲁木齐市冬季重污染天气下PM_(2.5)中重金属污染特征及来源解析

通过乌鲁木齐市2013年2月5日至26日一次重污染天气过程中,在6个采样点位进行细颗粒物PM_(2.5)的采集,并对其中的13种重金属(Cu、Sr、Mo、Cd、Pb、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、As、Hg)含量、Mull污染指数、空间分布以及溯源进行了分析。结果显示:采样期间乌鲁木齐市重金属浓度在0.23~178 ng/m~3之间,浓度水平排序PbMnCrFeAsVCuNiSrCdMoCoHg,其中Cd、Hg、Pb、Cr、As浓度均高于乌鲁木齐市背景值和国内外其他城市水平,且Mull污染指数处于较严重的污染水平;在重金属元素浓度的空间分布上,铁招和南公园点位重金属浓度较高,31中学和市监测站相对较低。     

乌鲁木齐市重污染天气与气象因素变化的影响分析

利用乌鲁木齐市近年来的空气污染监测资料和同期气象观测资料,研究乌鲁木齐市重污染天气的变化特征及其与气象条件的关系,并从气象特点、局地因子等方面的变化分析污染严重的成因,进一步研究造成重污染的物理机制,为今后乌鲁木齐市空气污染综合治理提供科学依据与建议。     

2015年2月广西典型空气重污染过程及成因分析

基于环境空气质量监测数据和气象观测数据,分析2015年2月5日—14日广西典型空气重污染过程及形成原因。结果表明：重污染期间PM2.5平均质量浓度为118 μg/m3,超标0.57倍,日均质量浓度超标率为92.1%;与2014年1月重污染过程相比,此次污染过程持续时间减短、极端污染天气有所缓解、PM2.5为首要污染物的比例增大。气象条件和气流后向轨迹分析表明,大气层结稳定、近地层逆温明显、风速小、相对湿度大等静稳天气是此次污染过程形成的重要原因,广西本地排放污染物及区域污染传输相叠加是造成重污染的根本原因。     

乌鲁木齐市饮用水中挥发性卤代烃污染调查通过鉴定

由乌鲁木齐市环境科研监测中心站承担的《乌鲁木齐市饮用水中挥发性卤代烃污染调查》研究课题,于1998年2月19日在乌鲁木齐市通过了市科委主持的专家鉴定。本课题研究了乌鲁木齐市饮用水中挥发性卤代烃的种类及其含量、分布特点、污染水平,找出了其变化规律,并对卤代烃的污染     

乌鲁木齐市采暖季空气质量变化趋势分析

为了定量评价乌鲁木齐市采暖季空气污染近五年的治理成效,给环境治理决策提供科学依据,运用回归分析方法,对乌鲁木齐市采暖季空气质量的浓度、级别和变化规律进行回归分析。分析结果表明,PM10、SO2、NO2三项污染物的浓度都有所下降,空气质量级别的污染天数呈现明显的月变化规律。乌鲁木齐市采暖季空气的重污染状况有所遏制,但SO2污染凸现,在下一步的治理工作中,加强尘污染治理的同时要加大对SO2的治理力度。     

沈阳市冬季重污染过程PM2.5浓度变化及成因分析

利用多种污染物浓度数据、气象观测数据,结合HYSPLIT后向轨迹模式,对2015年11月6—10日发生在沈阳的一次较长时间重污染天气过程,从大气浓度变化、天气形势特征及成因机制等方面进行综合分析。结果表明,重污染期间日空气质量指数均超过重度污染限值200,首要污染物PM_(2.5)最高小时质量浓度达到1 326μg/m3,为沈阳市监测PM_(2.5)以来的历史峰值。此次空气污染是气象及人为因素共同作用的结果,重污染过程时段内高空场不利于气流上升运动的发展,地面倒槽、稳定的大气层结不利于污染物的扩散。此次重污染过程与大范围秸秆集中燃烧、大量污染物排放有一定关系。通过后向轨迹计算分析,发现颗粒物长距离输送对区域污染产生一定影响。     

乌鲁木齐市居民住宅室内空气中甲醛污染现状分析

乌鲁木齐市86户居民住宅352个室内空气样本甲醛检测结果表明:有199个样本超标,超标率为56.5%。甲醛浓度平均值为0.126 mg/m3,甲醛污染指数分布在0.32~3.73。甲醛浓度随居住时间延长总体呈下降趋势。室内甲醛污染最严重的时段在装修完后居住1 a以内非供暖期的5—8月。住宅不同功能区甲醛浓度的高低顺序为:厨房书房次卧主卧客厅。     

北京地区冬季典型PM2.5重污染案例分析

对2013年1月10—14日发生的持续性PM2.5重污染过程从污染过程演变、气象条件影响、与气态污染物关系、区域污染背景、PM2.5浓度空间分布演变及其与地面风场的关系、PM2.5组分特征等多个方面进行全面的分析,较为完整地还原了该次重污染案例的形成原因以及主要影响因素。主要结论包括:该次重污染过程是稳定气象条件下导致的局地污染物积累,再叠加华北区域性污染的影响共同造成,其中10、12日北京地区PM2.5浓度的快速增长反映了周边污染传输的显著影响;逆温不但造成污染物难以扩散,且不同的逆温类型对PM2.5浓度水平有显著影响,同时还发现逆温的破坏导致近地面高浓度污染物向上扩散,造成百花山出现峰值高污染浓度现象;NO2与PM2.5浓度水平的高相关性反映交通污染二次转化对PM2.5浓度水平的影响,在较高湿度条件下,SO2浓度水平对湿度敏感且表现为负相关性;该次污染过程中OM、SO2-4、NO-3、NH+4等组分在PM2.5质量浓度中的占比超过70%,说明燃煤、机动车等仍是北京地区最主要的污染来源,同时SO2-4占比最高也说明区域污染传输对该次重污染的显著贡献。     

利用大气超级站对乌鲁木齐市一次沙尘天气过程及组份的分析

本研究利用大气超级站对乌鲁木齐市4月9日至10日沙尘天气过程,粒径谱、离子和重金属组成及变化进行分析.研究结果表明激光雷达观测结果与环境空气质量监测基本一致;小粒径颗粒在沙尘和非沙尘时段含量最多,但在沙尘时段大粒径颗粒的增长幅度远大于小粒径;沙尘过程中的离子主要来源于土壤一次源;沙尘过程中地壳元素浓度及占比均显著升高,...     

京津冀地区一次污染过程的星载地基激光雷达联合观测分析

针对2018年3月9—15日京津冀地区的一次空气重污染过程,进行了基于地基颗粒物激光雷达组网的星载-地基联合观测分析。颗粒物激光雷达观测到污染前期为局地污染累积过程,中期有明显的污染物区域传输过程,北京受太行山沿线城市污染输送影响较大。风廓线激光雷达观测结果表明:此次污染过程近地面主要为偏南风且风力较弱,冷空气到来时风向转为较强东北风,导致污染消散。微波辐射计观测到保定在污染过程中出现持续6 d的逆温层,同时在污染过程中近地面相对湿度较高,逆温层被打破后污染开始消散。在污染过程的各个阶段中,污染团的空间分布与变化特征均被很好地反映出来,可见地天联合观测对污染物的累积与输送研究有较大的意义,能对京津冀及周边地区的大气污染联防联控提供有力支持。     

中国中东部一次大范围重污染过程特征分析

采用嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)模拟与气象、污染物观测资料相结合的方式,分析了2016年12月影响中国中东部地区的一次重污染过程中PM_(2.5)时空分布特征及来源成因。结果表明,重污染过程中PM_(2.5)具有较明显的时空变化规律,污染呈现一定程度的区域性分布特点,不同地理位置条件下,污染物浓度的累积和传输方式表现出不同的特征,细颗粒物快速二次生成及不利扩散条件下的持续积累可能是此次污染过程的主要原因,不利于污染物扩散的高低空天气形势的配合抑制了污染物的快速消散,为大气污染的形成及维持提供了稳定的大气环境背景,形成了此次污染过程污染浓度高、影响范围大的态势。     

2013—2019年京津冀及周边地区PM2.5重污染特征

为探讨2013—2019年京津冀及周边地区"2+26"城市PM_(2.5)重污染时空演变特征,对"2+26"城市7年间的大气环境监测网数据进行了统计分析。在年际变化上,重污染过程次数逐年下降,发生时长和强度分3个阶段大幅降低。相比2013年,2014—2016年重污染小时数、天数和峰值浓度均降低了一半左右,2017—2019年则下降了约80%。目前,区域重污染过程以持续1～2 d的较短过程为主。在季节分布上,全年重污染集中于秋冬季,其中冬季占比从60%升至80%,尤其是1月的重污染占比最高且有逐年增加趋势。在空间分布上,区域差异明显缩小,呈相对均匀化趋势,区域污染中心有所南移,南部的冀南豫北区域在区域重污染中的占比呈上升趋势。在污染成因基本类型上,污染排放导致的积累型为主要类型,占比约90%;沙尘型及烟花爆竹燃放型的总占比约为10%,虽然其占比较低,但近年的比重较稳定,未有明显下降趋势。     

城市土壤Pb污染特征及影响因素分析

以乌鲁木齐市和上海市中心城区为研究区域，按不同功能区对城市土壤采样并进行Pb含量及形态分析，结果表明：两市土壤Pb的平均值含量均超出相应土壤Pb的背景值。上海市土壤Pb的含量远远高于乌鲁木齐市；两市土壤Pb在各功能区的分布均存在明显差异，但两市土壤Pb在功能区的分布规律并不相同；两市土壤Pb的形态分布规律趋于一致，乌鲁木齐市土壤Pb活性要大于上海市。造成上述城市土壤Pb污染特征的影响因素有很多。     

合肥市冬季颗粒物污染传输通道分析及通量研究

综合前后向轨迹聚类分析、激光雷达探测传输量及典型案例,系统分析2018—2020年冬季合肥市主要传输型重污染过程,揭示合肥大气污染输送通道的主要特征和污染期间PM_2.5的传输通量。结果表明：合肥市冬季污染主要输入通道分别为京津冀-山东西部-安徽北部-合肥(35%)、山东南部-安徽北部-南京-合肥(26%)、内蒙古-河北-山东-江苏中部-合肥(24%)、内蒙古-山西-河北南部-河南-安徽北部-合肥(15%);主要输出通道为合肥-六安或安庆-湖北-江西(54%)、合肥-安徽北部-江苏北部(18%)、合肥-河南南部-陕西(17%)、合肥-上海或浙江-海上(11%)。对激光雷达监测结果采用像素检测法分析,结果表明2018—2020年污染传输过程的平均传输通量分别可达20.3、33.7、19.5 t/h,年际差异较大。外源传输通量较高时的主导风向为偏北风,并且风速为3.1 m/s左右。合肥市处于安徽省自北向南污染传输通道的中游区域,受上游城市传输影响显著,典型污染传输型的平均传输通量可比上游城市(淮北市)低57.6%,比下游城市(池州市)高25.5%,且污染过程中常伴随PM...     

米泉市城市环境空气污染状况分析和污染防治对策探析

根据2000年以来的环境监测数据,分析新疆首府乌鲁木齐市的重要卫星城米泉市的环境空气污染状况,结果显示米泉市环境空气质量污染严重,超越乌鲁木齐市。成为全疆冬季大气污染最严重的城市之一,大气环境质量亟待改善。本文针对米泉市环境空气严重污染的状况提出了控制对策和减缓措施,以期为改善乌鲁木齐市及周边城市大气污染状况提供依据。     

广州市臭氧及其前体物监测系统研究与应用

通过利用近地面在线监测、塔基点式梯度在线监测、地基雷达遥感在线监测等技术方法构建臭氧浓度立体在线监测系统,并将其应用于对臭氧浓度分布、传输及变化的分析研究。结合臭氧前体物挥发性有机物（VOCs）监测现状,研究开展VOCs离线监测,完善VOCs在线监测体系,并将其应用于对广州市VOCs组分的分区分时段监测。上述监测系统业务化应用于广州市臭氧污染分布的长期监测,可为开展臭氧来源解析提供基础性的监测平台。     

乌鲁木齐市大气硫酸盐化速率的污染变化趋势及评判

通过对乌鲁木齐市近五年(1987年～1991年)中的监测数据进行统计分析,定性和定量地说明本市的大气硫酸盐化速率污染规律是:冬季最重,夏季最轻,春季高于秋季,五年变化呈明显的下降趋势,年均值属重污染级。     

灰霾污染和清洁过程中污染物垂直结构特征

针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产生的峰值消光系数稳定在0.2 km~(-1);而清洁时段,由于垂直扩散条件改善,颗粒物随高度增加明显减少,1.5 km处的消光系数不足0.05 km~(-1)。同时发现污染时段中,近地面PM_(10)、PM_(2.5)、碳黑(BC)的平均浓度分别是清洁时段的2.48、2.76、3.66倍;大气氧化剂(O3和NO_x的总和)平均值水平是清洁时段的1.73倍。气象条件分析发现,锋面的移动使大气水平、垂直对流运动加剧,污染物得以迅速扩散,空气质量转好,这也是此次污染清除的主要原因。     

乌鲁木齐市冬季AQI与气象要素的相关性分析

选取污染事件较为严重的冬季为研究对象，分析该季节空气质量指数(Air Quality Index,以下简称AQI)变化及其与气象要素之间的相关特性，为乌鲁木齐市在大气污染治理方面提供相关的理论依据。利用乌鲁木齐市2019—2021年的逐日AQI和地面气象要素数据，分析了该市冬季空气质量特征及其与气象要素的关系，结果表明：乌鲁木齐市1月空气质量最差，污染主要出现在冬季12月至翌年2月；冬季空气质量呈现明显的南优北劣的空间特征；冬季AQI与相对湿度呈显著的正相关，与降水量、气温、风速呈显著的负相关；降水量低于0.5 mm、相对湿度在60%～75%、平均气温在-20～-10℃、平均风速低于2 m/s时，容易出现重污染天气。