大气网格化监测系统的构建及其在区域环境空气质量精细化管理中的应用

为提升区域环境空气质量精细化管理工作水平,以西安高新区为例,采用空气质量自动监测微站和环境大数据分析平台,构建大气网格化监测系统,用以分析各街道网格污染物特征和成因并推送监控预警信息和问题巡查结果。结果表明：CO成点源式分布在各个街道,丈八街道CO点源分布最多;NO₂主要集中在兴隆街道和细柳街道;SO₂主要集中在兴隆街道和五星街道;O₃主要集中分布在丈八街道和鱼化寨街道,灵沼街道和细柳街道是PM_2.5与PM₁₀污染最严重的区域;一、四季度首要污染物以PM_2.5、PM₁₀和NO₂为主,预警时段多集中在深夜或午后时段;二、三季首要污染物以PM₁₀和O₃为主,预警时段多集中在下午;高新西区国控站空气质量监测结果受东南方向污染物影响较大,草堂基地省控站空气质量监测结果受东北方向污染物影响较大;2021年高新区大气污染问题巡查工作累计发现各类大气污染问题1 539件,其中明确污染...     

承德市降水对细颗粒物和可吸入颗粒物的清除作用分析

利用承德市2018—2020年逐小时细颗粒物(PM_2.5)和可吸入颗粒物(PM₁₀)监测数据和气象观测资料,分析PM_2.5和PM₁₀基础浓度时间变化特征及不同风速影响下浓度变化规律,探讨基础浓度和风速订正后降水对污染物的湿清除作用。结果表明：(1)PM_2.5和PM₁₀基础浓度均值均为11月至次年3月较大,4、10月次之,5—9月较小。(2)秋、冬季风对PM_2.5清除效果较明显;风对PM₁₀全年总体有清除作用,但风速大于8 m/s,会导致春季PM₁₀浓度暴增。(3)降水过程对PM_2.5和PM₁₀均有很好的清除作用,清除率大多随着降水等级的增大而增大,降水对PM₁₀的清除率高于PM_2.5。(4)中雨及以上等级降水过程结束后,PM_2.5和PM₁₀空气质量指数均为良好及...     

粤港澳大湾区空气污染物的时空分布及其影响因素

基于粤港澳珠三角洲空气质量监测数据,利用克里金插值法和Spearman秩系数相关法分析了2015—2021年大湾区空气污染物的时空分布特征,利用灰色关联分析法分析了自然、社会因素对空气污染物的影响。结果表明,近7年大湾区的空气质量整体向好,PM₁₀、PM_2.5年均值分别为40.32、23.38μg·m^-3,均低于新标准二级限值,O₃、NO₂、SO₂年均值分别为51.68、33.45和6.61μg·m^-3。其中,SO₂质量浓度低于新标准一级限值,CO年均值为0.68m g·m^-3,CO、PM_2.5、NO₂、PM₁₀和SO₂年均质量浓度呈下降趋势,降幅分别为23.67%、39.48%、27.02%、33.75%和41.21%,季节上表现为冬季最高、春秋季次之、夏季最低。O₃年均质量浓度呈...     

开封市秋冬季大气细颗粒物化学成分及来源解析

为研究开封市秋冬季大气细颗粒物(PM_2.5)的化学组分及主要来源,分别于2017、2018年秋冬季在开封市设置了3个点位采集大气PM_2.5样品。采用X射线荧光法(XRF)、离子色谱法(IC)与热光反射法(TOR)分别测定了PM_2.5中元素、水溶性离子及碳质组分特征,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析PM_2.5来源。结果表明,2017、2018年秋冬季开封市大气PM_2.5平均质量浓度分别为124.38、111.48μg/m³,水溶性离子平均质量浓度为分别为54.48、58.16μg/m³,其中3种二次无机离子(NO^-₃、NH⁺₄、SO₄^2-)是主要组分。2017、2018年秋冬季NO^-₃与SO₄^2-质量比分别为1....     

泰州市一次典型臭氧污染过程及生成机制研究

基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O₃)污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O₃生成机制。结果表明：本次O₃污染过程中,受不利气象条件的影响,泰州市VOCs体积分数和NO₂浓度在污染中阶段比污染前阶段分别升高了8.2%、24.2%,是O₃污染加重的主要原因。对OFP贡献较高的是烯/炔烃、芳香烃,间/对二甲苯是3个监测站点污染前阶段OFP贡献最高的物种,异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯分别是兴化市、姜堰区、海陵区监测站点污染中和污染后阶段OFP贡献最高物种。源解析结果显示,溶剂使用源(26.5%)、工业源(20.9%)、移动源(20.5%)是泰州市污染期间VOCs的主要污染源。此次O₃污染过程中泰州市的O₃生成机制存在显著的时空差异性。时间上,由于各监测站点大气中氮氧化物(NO<...     

基于观测数据的成都市城区臭氧敏感性研究及减排策略

近年来成都市臭氧(O₃)污染频发,O₃污染问题日益突出。采用零维大气盒子(F0AM)模型结合经验动力学模拟方法(EKMA)和相对增量反应活性(RIR)法对成都市2019年8月典型污染时段O₃生成进行模拟,并研究成都市O₃生成敏感性,由此进一步分析O₃污染控制策略。结果表明,模拟日内O₃光化学反应过程中,芳香烃减少的比例最大(81.36%),其次为烯烃和炔烃,3者对于O₃光化学反应过程有重要作用;EKMA曲线显示成都市城区O₃生成处于挥发性有机物(VOCs)控制区;RIR结果显示,人为源VOCs(AVOCs)对成都市城区O₃生成最为敏感,其次是植物源VOCs(BVOCs)和CO,而氮氧化物(NO_x)为负敏感性,在AVOCs中,芳香烃和烯烃对成都市城区O₃生成最为敏感,应加强芳香烃和烯烃相关排放源的管控;以O₃日最大小时浓度达到《...     

天津工业区冬春季大气PM2.5的组成特征及来源分析

选择2020年12月(冬季)和2021年3月(春季),对天津工业区大气细颗粒物(PM_2.5)中的半挥发性有机物(SVOCs)、水溶性无机离子(WSIIs)进行检测,分析其组成特征、季节变化及来源。结果表明,天津工业区冬春两季PM_2.5中SVOCs的质量浓度均值分别为(276.23±197.56)、(180.30±94.46) ng/m³,主要成分是酯、含杂原子化合物,且冬季SVOCs的浓度大于春季。WSIIs均以SO₄^2-、NO^-₃和Na⁺为主,冬春季二次无机气溶胶SO₄^2-、NO^-₃、NH⁺₄(SNA)的平均质量浓度分别为(34.60±21.61)、(30.88±16.46)μg/m³,且春季SNA在总水溶性无机离子(TWSIIs)中的占比大于冬季。冬春两季大...     

浙江省细颗粒物碳质气溶胶组分表征方法及污染特征研究

为深入探究大气细颗粒物(PM_2.5)碳质气溶胶组分(碳组分)表征方法,于2021年1-12月,在浙江省11个地市同期开展环境空气PM_2.5样品采集和分析工作,比较美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)协议和保护能见度多部门监测计划(IMPROVE)的代替协议(IMPROVE-A协议)测定样品的结果差异。结果表明：无氧阶段最高温度设置为870℃的NIOSH(NIOSH870)协议由于在氦气气氛下的解析温度高,测得PM_2.5样品中有机碳(OC)组分占比较IMPROVE-A协议大;对于IMPROVE-A协议而言,热光反射法校正的元素碳(EC)比热光透射法校正的结果大,在污染越严重、负载量越大的滤膜上,光学校正带来的差异越明显。通过开展浙江省部分地区的PM_2.5碳组分污染特征研究,发现PM_2.5中碳组分主要来自生物质燃烧、燃煤和机动车尾气排放。     

长春大气细颗粒物中多环芳烃的季节变化及健康风险评价

为研究长春大气细颗粒物(PM_2.5)中多环芳烃(PAHs)的季节变化及健康风险评价,于2020年9月至2021年4月采集大气PM_2.5样品,测定PM_2.5中16种优先控制PAHs的浓度。结果表明,除二苯并(a, h)蒽外,其他15种PAHs均有检出,总质量浓度在0～198.00 ng/m³,平均值为67.80 ng/m³,呈冬季(平均值71.90 ng/m³)>春季(平均值70.50 ng/m³)>秋季(平均值55.20 ng/m³)的特征,PAHs的苯并(a)芘毒性当量季节变化明显,冬季(平均值4.40 ng/m³)显著高于秋季(平均值1.26 ng/m³)和春季(平均值0.38 ng/m³)。成人和儿童在冬季的平均终生致癌风险(ILCR)值分别为2.15×10^-5、2.43×10^-5,显著...     

西宁市春季道路扬尘碳组分特征及来源解析

为研究西宁市道路扬尘PM_2.5和PM₁₀中碳组分的特征及其来源,于2019年5月使用样方法采集西宁市78条铺装道路,通过NK-ZXF再悬浮仪器将样品悬浮到滤膜上,并利用热光碳分析仪测定有机碳(OC)和元素碳(EC)组分。结果表明：PM_2.5中ω(TC)为8.49%(环线)～10.38%(支路),ω(OC)为7.68%(环线)～9.36%(支路),ω(EC)为0.74%(国道)～1.02%(支路);PM₁₀中ω(TC)为8.38%(环线)～10.78%(支路),ω(OC)为7.30%(环线)～9.76%(支路),ω(EC)为0.59%(高速)～1.09%(环线)。各类型道路中ω(OC)均明显大于ω(EC),ω(EC)在不同道路类型中差异不大。OC在PM₁₀中的质量分数均高于在PM_2.5中的值,表明OC更容易富集到粒径大的颗粒物上。采用最小相关系数法(MRS)估算道路扬尘PM_2.5和PM₁₀中SOC含量,得出SOC分...     

垂直绿化对工业园区PM2.5污染防治的健康经济效益评估

利用ENVI-met模拟得到兰石工业园区现状下和垂直绿化模式下细颗粒物(PM_2.5)浓度的变化,基于泊松回归相对风险度模型,结合流行病学研究中的暴露—反应关系及支付意愿法,将垂直绿化模式下PM_2.5浓度的变化与健康经济效益相关联,定量评估垂直绿化对工业园区PM_2.5污染的改善效果及带来的健康经济效益。结果表明,垂直绿化对工业园区PM_2.5污染的改善效果受污染源和垂直绿化相对高度的影响,垂直绿化高度超过污染源高度时改善效果更优;垂直绿化模式下不同健康终端可获得的健康经济效益与其基线风险水平呈正相关关系,4种健康终端的健康经济效益为全因死亡>心血管疾病死亡>呼吸系统疾病死亡>慢性阻塞肺病死亡;垂直绿化模式下同一健康终端可获得的健康经济效益随垂直绿化高度的增加而增加。研究结果可为工业园区PM_2.5污染防治及绿色工业园区建设提供参考。     

基于二次有机气溶胶和臭氧生成潜势的河北挥发性有机物优控物种研究

为研究河北大气中挥发性有机物(VOCs)对臭氧(O₃)及二次有机气溶胶(SOA)生成的影响,利用2021年4—10月河北11个地市VOCs的监测数据,对河北VOCs污染特征及其关键活性组分进行分析研究。结果表明,观测期间河北VOCs平均体积分数为36.16×10^-9,低碳的醛酮类和低碳的烷烃是河北VOCs的主要构成物种。VOCs高值区主要集中在河北中南部沧州、衡水、邯郸、石家庄等地,北部城市秦皇岛、张家口VOCs浓度较低。监测期间,河北O₃生成潜势(OFP)为259.67μg/m³,SOA生成潜势为0.61μg/m³,其中衡水OFP最高,达302.96μg/m³,石家庄SOA生成潜势最高,达0.92μg/m³。甲苯、间/对二甲苯和邻二甲苯对OFP及SOA生成潜势的贡献均较大,是O₃和大气颗粒物协同控制的优控VOCs物种。     

内蒙古自治区臭氧污染特征及时空重点管控区段研究

基于内蒙古自治区12个盟市的近地面臭氧(O₃)浓度及气象等其他相关数据分析了内蒙古自治区的O₃污染特征,并提出重点管控区域和管控时段。结果表明,2019—2021年基本反映了内蒙古自治区的O₃浓度现状,这3年12个盟市的O₃质量浓度均未超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值(160μg/m³),空间分布上呈西部和东南部高,中部和东北部低的特点。O₃防治典型区乌海及周边地区、河套灌区、“一湖两海”应进行重点管控,重点管控时段应为5—8月。以包头市为例研究发现,产业结构和机动车尾气是O₃污染的重要原因,温度大于25℃且风速小于5 m/s时温度和风速增大易促进O₃浓度升高。     

BAP/O3复合氧化体系对SMP的降解性能

研究了碳酸氢钠活化过氧化氢法(BAP)、芬顿高级氧化技术(Fenton)、臭氧氧化技术(O₃)及其复合工艺对三磺钻井液中的主要成分磺化酚醛树脂(SMP)的降解效能。遴选出BAP/O₃复合体系作为降解磺化酚醛树脂的最佳工艺,并探究了复合氧化相互作用机理。结果表明,复合配方去除SMP效果优劣顺序为(BAP/O₃)>(BAP/Fenton/O₃)>(BAP/Fenton)>(Fenton/O₃);除BAP和Fenton分段复合取得更佳效果外,其他3种复合配方均在同时添加时取得更佳的降解效果;BAP/O₃复合对SMP取得了最佳的降解和矿化作用,最大SMP去除率为95.92%。淬灭剂实验表明,BAP/O₃复合氧化体系中的主要活性氧化剂为碳酸根自由基(·CO₃^-)、超氧自由基(O₂^-·)和羟基自由基(·OH),其中·CO₃     

真空紫外活化亚硫酸盐在有氧条件下降解二甲双胍

以治疗Ⅱ型糖尿病的基础药物——二甲双胍(MET)为研究对象,考察其在真空紫外(VUV)活化亚硫酸盐有氧(VUV/SO^2-₃/O₂)体系中的降解效果。通过淬灭试验,验证了反应体系中硫酸盐自由基(SO^-₄·)、羟基自由基(HO·)、水合电子(e^-_aq)和氢离子自由基(·H)活性物质的存在,同时考察VUV/SO^2-₃/O₂体系中pH、亚硫酸盐(SO^2-₃)浓度、光强、天然有机物(NOM)和常见无机离子对MET降解的影响。结果表明VUV/SO^2-₃/O₂体系对MET的降解效果明显优于VUV/O₂或SO^2-₃/O₂体系,在180 min内可降解91%的MET;MET降解率随pH的增大先...     

台州不同功能区秋季挥发性有机物污染特征及来源解析

于2020年秋季对台州不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)进行在线监测，分析了VOCs浓度水平和组成特征；利用O₃生成潜势(OFP)评估了VOCs对O₃污染的影响；运用正定矩阵因子分解模型(PMF)解析VOCs的主要来源。结果表明，台州5个监测站点总挥发性有机物(TVOC)体积分数日均值在30.0×10^-9～52.9×10^-9,均以烷烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)为主；VOCs来源主要包括机动车尾气源、工业排放源、燃烧源、油品挥发源、溶剂使用源和植物源，其对VOCs的贡献率分别为27.42%、19.37%、17.36%、17.25%、11.18%、7.41%,其中城区和郊区机动车尾气源的贡献最大，而工业园区则是工业排放源贡献最大；对OFP贡献最大的源类是溶剂使用源(贡献率31.12%),其次是工业排放源、机动车尾气源、油品挥发源、燃烧源，贡献率分别为20.69%、16.37%、15.70%、10.99%,植物源对OFP贡献率最低，仅为5.13%。台州城区和郊区需重点关注溶剂使用源管控，工业园...     

绵阳重污染天气机动车限行对空气质量的影响研究

为应对2017年底绵阳出现的一次重污染天气,绵阳政府于2017年12月25日0时至29日12时首次实行了机动车尾号限行措施。利用2017年12月20日至2018年1月2日绵阳4个国控环境质量监测站点的CO、NO_2、SO_2、O_3、PM_(2.5)、PM_(10)的数据分析限行前后的污染物浓度变化特征,并结合气象数据进行污染成因分析。结果表明,大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)是此次重污染天气的首要污染物,机动车尾号限行措施对PM_(2.5)和PM_(10)有一定的减排效果。机动车尾号限行措施对NO_2、SO_2、O_3具有明显的减排效果,而对CO几乎没有减排效果。限行前和限行期大气颗粒物主要来源于化学转化形成的二次颗粒物,而限行后则转为沙尘、扬尘等一次颗粒物。江油对绵阳大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)影响很大,气流轨迹出现频率高,大气颗粒物浓度也高,有必要考虑进行区域联防联控。     

天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单

为了研究天津市民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,采用排放因子法,结合散煤燃烧活动水平,建立了2019、2020年天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并根据排放清单对污染物空间分布特征进行了分析。结果表明：2020年民用散煤燃烧量相比2019年减少约61万t,细颗粒物(PM_2.5)、CO、SO₂、氮氧化物(NO_x)分别减排1 010.33、38 070.69、904.16、824.68 t。其中,污染物排放贡献最大的区为蓟州区。各区显示出明显的污染物排放空间差异,未来应推进清洁能源的使用,加快清洁能源政策的推广,以减少民用散煤燃烧的污染物排放。     

公交站交通颗粒物污染的时空分布

为识别公交站空气污染分布差异，以横跨市区和郊县的福州市某繁忙道路为例，实地测量解析沿路公交站之间及站内不同位置上亚微米颗粒物(PM_1.0)和黑碳(BC)浓度的分布与变化特征。结果表明：风速小等不利气象条件使秋季公交站颗粒物平均浓度高于春季，公交站颗粒物浓度呈现早晚高峰大于中午的时间特征，郊区公交站颗粒物浓度对车流量变化敏感而市区公交站对瞬时高排车辆及交通拥堵敏感。公交站四周不够通透、路段车流量大或拥堵、位于道路下风向等是增加站内颗粒物暴露风险的主要原因。无论市区或郊区，公交站局部位置的颗粒物浓度基本服从远离道路而衰减的规律，但BC分布的站点间差异较PM_1.0更明显。公交站牌对站前颗粒物的拦截率最高近30%,针对空间有限且交通量大的峡谷道路公交站，合理优化其站牌结构和布局将有利于减少站内候车人群的污染暴露风险。     

电催化强化对布洛芬的去除效果及机制

对比研究了O₃+H₂O₂电催化、 O₃电催化和H₂O₂电催化这3种电催化强化体系对水中难降解污染物布洛芬的去除效果,并且进一步阐明了布洛芬的降解机制。结果表明：经30 min反应后,3种电催化强化体系对布洛芬的去除率分别达到93.2%、84.5%和52.7%,均高于在单独电催化条件下的去除率(46.2%)。尺度排阻色谱-紫外分析结果表明3种电催化强化体系对大分子(28 800 Da)和小分子(2 900 Da)有机污染物均有较好的去除作用。腐殖酸的存在会显著降低布洛芬的去除率。荧光光谱分析结果表明,类腐殖酸和溶解性微生物副产物是限制布洛芬去除的主要原因。硬度离子的存在对布洛芬去除影响较大,在CaCO₃的质量浓度为15 mg·L^-1时,O₃+H₂O₂体系对水中布洛芬的去除率相比去离子水溶液时下降了26.6%。研究阐明了布洛芬的降解路径,布洛芬在降解过...