深圳市2022年春季新冠疫情管控期间空气质量分析

短期减排是我国城市应对大气污染事件的重要应急管控手段,但短期减排的效益尚未得到完善分析.2022年3月14～20日,广东省深圳市为抑制新冠疫情传播实施了全市管控,为评估短期减排对华南城市春季空气质量的影响提供独特机会.结合深圳市高精度环境空气质量监测与气象观测等多源数据,分析了深圳市管控期间前后的空气质量变化.此次管控前和管控期中均有部分日期天气形势静稳,局地污染水平主要反映本地排放,有利于分析本地减排的影响.观测与WRF-GC区域化学模拟都表明,与珠三角周边城市相比,深圳市管控期间由于市内交通源排放显著减少,深圳市二氧化氮(NO₂)浓度降低(-26±9.5)%,可吸入颗粒物(PM₁₀)浓度降低(-28±6.4)%,细颗粒物(PM_2.5)浓度降低(-20±8.2)%,但臭氧(O₃)浓度无显著变化[(-1.0±6.5)%].TROPOMI卫星观测的甲醛和二氧化氮柱浓度数据对比表明,2022年春季珠三角臭氧光化学主要受挥发性有机物(VOCs)浓度控制,对氮氧化物浓度降低不敏感,反而可能因氮氧化物对臭氧滴...     

基于实际飞行数据的首都机场飞机发动机日排放清单估算方法研究

根据航班实际飞行数据估算机场飞机主发动机排放量,可以提升机场排放清单编制的准确度.基于北京首都机场某日运行数据和国内1326架次航班的机载飞行数据(QAR数据),研究了基于飞行数据的机场飞机主发动机排放清单制定方法.采用一阶近似3.0(FOA3.0)方法补充国际民航组织发动机排放数据库颗粒物基准排放指数,结合QAR数据,应用波音燃油流量法2(BFFM2)估算了实际飞行条件下污染物排放指数,编制了首都机场该日飞机主发动机排放清单,分析了首都机场航班排放特征.在此基础上,探讨了结合实际数据本地化的着陆和起飞循环,以期为机场飞机主发动机排放量的快速准确核算提供新的思路.结果发现,该日航班主发动机HC、CO、NO_x和PM_(2.5)排放量分别为933.9、10967.8、14703.5和85.5 kg,较标准LTO循环估算结果的偏差分别为15.6%、13.2%、-29.1%和-18.9%.NO_x排放主要集中在起飞和爬升阶段,占其排放总量的68.0%;HC和CO排放主要集中在滑行和慢车阶段,分别占其排放总量的90.0%和88.0%;PM_(2.5)在各飞行阶段的排放较为平均.对于单位LTO循环,航班滑行过程中平均排队等候(地速为零)时间为7.7 min,产生的HC、CO、NO_x和PM_(2.5)分别占总滑行阶段对应污染物排放量的26.3%、27.5%、25.7%和27.5%,这一部分排放量有望通过场面运行优化进一步控制.     

航空器场面滑行污染物排放计算研究

分析了航空器发动机排放污染物种类,介绍了标准起飞着陆循环(LTO)与航空器全发滑行方式下油耗与排放计算模型,建立了单发滑行、牵引滑行、APU电力驱动滑行3种滑行方式的油耗与排放计算模型.采用油耗与排放修正模型,对航空器场面滑行阶段因外界温度、气压、湿度等因素造成的油耗系数与排放系数改变进行修正.以上海虹桥机场为例,计算了不同滑行方式下各机型污染物气体排放量.计算结果表明:采用单发滑行与APU电力驱动滑行可降低航空器场面滑行阶段HC、CO和NOx的排放量,牵引滑行对NO_x的排放影响不大,但可明显降低HC、CO的排放量.     

京津冀机场群飞机LTO大气污染物排放清单

基于国际民航组织(ICAO)标准排放模型,调查搜集京津冀机场群9个机场实际航班情况,充分考虑了大气混合层高度的影响,采用EPA方法修正运行时间,精确估算了2018～2019航季年(364 d)京津冀机场群飞机起飞着陆循环(LTO)大气污染物排放清单.结果表明, 2018～2019航季年京津冀机场群飞机LTO循环NO_x、 CO、 SO₂、 HC和PM排放总量分别为10 720.5、 3 972.2、 407.8、 508.0和53.7 t.其中,冬春航季排放量分别为4 290.2、 1 646.7、 168.3、 220.1和22.4 t;夏秋航季排放量分别为6 430.3、 2 325.5、 239.5、 287.9和31.3 t.从空间分布来看,北京首都机场是该机场群大气污染物排放量最多的机场.从时间分布来看,07:00～08:00处于排放量最高峰, 12:00～20:00处于中等偏高排放水平, 21:00之后排放量相对较低.飞机在LTO循环中NO_x和CO排放量较多,PM排放量最少.各污染物不同工作模式下的排放情况差异...     

长三角地区大气污染物对新冠肺炎封城的时空响应特征

利用2020年1月1日—2月29日上海、南京、合肥和杭州4个城市常规污染物的逐时监测资料,结合卫星反演的NO2垂直柱浓度信息,探讨了新冠肺炎封城的前、中、后期长三角地区城市大气污染物的污染水平及响应特征.结果显示:除O3外,其余大气污染物的平均浓度在时间上的整体变化趋势均表现为封城前＞封城中(1月24日—2月10日)＞...     

疫情管控期间深圳市城区VOCs的变化特征及减排效果评估

2022年3月为防止新冠肺炎疫情(COVID-19)的传播扩散,深圳市采取了严格的管控措施,这为研究深圳市环境空气中人为源挥发性有机物(AVOCs)变化对减排的响应,以及评估当前减排措施的有效性提供了检验机会.基于2022年3月7～27日深圳市莲花站污染物的在线观测数据,对疫情管控前、管控期间和解除管控后AVOCs的变化进行了分析,并利用基于观测的模型(OBM)研究了臭氧生成的敏感性变化,开展了前体物减排效果的评估.结果表明,受区域影响及气象条件的干扰,深圳市城区AVOCs的平均值在疫情管控期间并没有较管控前明显下降;但疫情管控期间“海陆风”影响下早高峰AVOCs的峰值较非管控期间平均下降了46%,且以芳香烃的降幅最大,下降了59%;在持续偏东风影响下或受区域传输影响AVOCs累积升高过程中,芳香烃也分别平均下降了25%和21%.深圳市疫情管控期间城区仍处于AVOCs控制区,短期内要使O₃下降,提高AVOCs的减排比例是最有效的措施,建议AVOCs与NO_x的协同减排比例大于1∶2;长期NO_x需深度减排到60%以上才有可能...     

Selective catalytic reduction of nitrogen oxides over a modified silicoaluminophosphate commercial zeolite

Nitrogen oxides(NO_x:NO,NO_2)are a concern due to their adverse health effects.Diesel engine transport sector is the major emitter of NO_x.The regulations have been strengthened and to comply with them,one of the two methods commonly used is the selective catalytic reduction of NO_xby NH_3(NH_3-SCR),NH_3being supplied by the in-situ hydrolysis of urea.Efficiency and durability of the catalyst for this process are highly required.Durability is evaluated by hydrothermal treatment of the catalysts at temperature above 800°C.In this study,very active catalysts for the NH_3-SCR of NO_xwere prepared by using a silicoaluminophosphate commercial zeolite as copper host structure.Characterizations by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM)and temperature programmed desorption of ammonia(NH_3-TPD)showed that this commercial zeolite was hydrothermally stable up to 850°C and,was able to retain some structural properties up to950°C.After hydrothermal treatment at 850°C,the NO_xreduction efficiency into NH_3-SCR depends on the copper content.The catalyst with a copper content of 1.25 wt.%was the most active.The difference in activity was much more important when using NO than the fast NO/NO_2reaction mixture.     

利用多元线性回归方法评估气象条件和控制措施对APEC期间北京空气质量的影响

气象条件对大气污染物的扩散和传输有重要影响,准确分离和定量气象因素对空气质量的影响是评估大气污染控制政策有效性的前提.本研究利用APEC会议期间及前后(2014-10-15～2014-11-30)北京城区朝阳观测站点SO_2、NO、NO_2、NO_x、CO、PM_(2.5)、PM_1和PM_(10)以及气象因素的观测数据,采用多元线性回归分析方法,定量评估了气象条件和空气污染控制措施对APEC期间北京空气质量的影响.在假定排放条件不变的情况下,基于气象因素参数建立的预测污染物浓度的多元线性回归模型模拟效果较为理想,决定系数R~2在0. 494～0. 783之间.控制措施使得APEC控制期SO_2、NO、NO_2、NO_x、CO、PM_(2.5)、PM_1和PM_(10)浓度分别降低48. 3%、53. 5%、18. 7%、40. 6%、3. 6%、34. 8%、28. 8%和40. 6%,气象因素使得APEC控制期SO_2、NO、NO_2、NO_x、CO、PM_(2.5)、PM_1和PM_(10)浓度分别降低1. 7%、-2. 8%、18. 7%、4. 5%、18. 6%、27. 5%、30. 6%和35. 6%.气象因素和控制措施共同作用使得APEC控制期北京空气质量得到了明显改善.控制措施对SO_2和氮氧化物浓度的下降起主导作用,气象因素对CO浓度的下降起主导作用,气象因素和控制措施对颗粒物浓度降低的贡献相当.本研究还利用相对权重方法研究了气象因素对污染物浓度影响的贡献,结果表明影响不同污染物浓度的决定性气象因素不同.     

Calculation of long term averaged ground level ozone concentrations

Seasonal averaged ground level concentrations for O₃ have been calculated for The Netherlands by means of a two-layer Lagrangian long-range transport (LRT) model. The model includes emissions, nonlinear atmospheric chemistry, dry deposition, exchange between boundary layer (BL) and free troposphere (FT) and fumigation between a mixed layer and an aged smog layer. Concentrations of primary and secondary pollutants in the FT are obtained from a two-dimensional global model developed by Isaksen.In the reference calculation the modelled concentrations of Ox (sum of O₃ and NO₂) and O₃ are in fair agreement with measurements. The NO_x (sum of NO and NO₂) and NO₂ concentrations are under-estimated by the model but there is a good temporal correlation between calculated and measured concentrations. Validation of other components involved in the chemical scheme is hardly possible due to the paucity of measured data. It can only be stated that the results presented in this paper are not in disagreement with measured or modelled data presented in the literature.In a number of sensitivity runs the influence of European anthropogenic emissions of NO_x and volatile organic compounds (VOC) has been investigated. The calculations indicate that the influence of European emissions on the growing season, daytime averaged (May–September, 10–17 h) O₃ concentrations in The Netherlands is small. For European reductions in the order of tens of per cents a VOC emission reduction is more effective than a NO_x emission reduction in lowering the O₃ concentrations. For strong reductions (about 70%) VOC and NO_x are equally effective. The effects of the modelled underprediction of NO_x concentrations on the production of O₃ on a European scale are probably small. On a local scale the effects are more pronounced due to the NO/O₃ titration (photostationary equilibrium). Therefore, an empirical correction is applied on the modelled O₃ concentrations. After this correction, it is shown that daytime O₃ levels during the growing season increase when European NO_x emissions are reduced (2.0–7.7.% increase at 50% NO_x emission reduction). A reduction in VOC emission leads to decreasing O₃ levels (9% reduction for 40% VOC emission reduction, 16% reduction for 70% VOC emission reduction). For a combined reduction of both VOC and NO_x slightly decreasing ground level O₃ concentrations are expected.     

厦门湾空气质量对新冠疫情管控的响应

通过对厦门湾城市群在COVID-19封锁前后6周内（2020-01-11~2020-02-21）的空气污染物浓度变化进行分析,以确定影响本区域空气质量的主要人为污染源.在春节假期与封锁叠加期间,SO₂、NO₂、CO、PM₁₀和PM_2.5浓度相比于节前1周的下降幅度分别为6%~22%、53%~70%、34%~48%、47%~64%和53%~60%,而O₃浓度变化没有一致的规律性;与2018~2019年历史同期相比,PM_2.5、PM₁₀、CO和NO₂的下降幅度更大,但SO₂的下降幅度相当;在复工复产后,NO₂的反弹幅度最大（38%~138%）,远高于SO₂（2%~42%）,显示交通源相对于固定源更易受到疫情管控的影响;春节后风速增大和降水增多也为SO₂、NO₂和PM的下降提供了正向影响.利用反距离插值权重法,得到管控前后厦门湾城市群不同污染物的空间分布变化特征,显示NO₂浓度高值区的变化与交通源高度相关,CO和SO₂空间分布特征保持稳定,复工后PM_2.5和PM₁₀在人口与路网密集区变化不明显,而在工地相对集中区域有明显上升,O₃空间分布的低值区与NO₂的高值区具有较好的空间匹配性,显示NO₂对O₃滴定作用明显,可为进一步O₃污染减排措施的制定提供参考.