天山南北绿洲城市重污染期对流层NO_2垂直柱浓度时空分布特征

为探讨天山南北绿洲城市重污染期对流层NO_2的垂直柱浓度(VCD)分布特征,利用多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)对2015—2017年重污染期间天山北坡乌鲁木齐、石河子、小城市博乐及南坡中等城市库尔勒、小城市和田市区进行定点监测和车载移动监测,研究NO_2VCD时空分布规律,并与同期臭氧监测仪(OMI)卫星反演提供的NO_2VCD进行对比分析。结果表明,天山南北绿洲城市NO_2VCD日变化均呈早晚高,中午低趋势,其中最大4h(15:00—19:00)NO_2VCD为乌鲁木齐市库尔勒市石河子市和田市博乐市;移动监测数据表明,城市对流层NO_2VCD在风向稳定且具有较高风速的监测日时,下风向浓度通常高于上风向,且车流量较高的立交桥与道路交汇处容易出现高值;因天山南北绿洲城市的地形不同,气象因子的差别(尤其是风场)是导致对流层NO_2VCD浓度差异的重要原因;MAX-DOAS监测的NO_2VCD与OMI卫星反演NO_2VCD具有较好的一致性。     

乌鲁木齐市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度特征研究

为掌握乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2垂直柱浓度(VCD)变化特征,2013年6—8月利用地基多轴差分吸收光谱仪,依据该市南高北低的地形和常年主风向(西北风/东南风),分别在商业区、生活区、工业区和农田区进行大气对流层NO2VCD的监测。结果表明:(1)乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2VCD均值为5.70×1015 molec/cm2,早、晚的浓度较高;随南高北低地势,大气对流层NO2VCD呈现南部北部中部的趋势;从不同功能区看,商业区农田区工业区生活区;(2)比较不同天气条件下的大气对流层NO2VCD,晴天的浓度大于多云的浓度;且多云条件的日变化幅度小于晴天,但在不同天气条件下大气对流层NO2VCD在市区不同空间点各有差异;(3)功能区因素、地形地貌因素、主要污染物因素、气象因素和风场效应等的共同作用是乌鲁木齐市夏季大气对流层NO2VCD变化特征空间差异的原因。     

天山南北绿洲城市郊区冬季NO_2垂直柱浓度的变化研究

为研究天山南北绿洲城市郊区冬季NO_2垂直柱浓度(VCD)的变化特征,选择乌鲁木齐郊区三道坝镇、博乐郊区84团和库尔勒郊区西尼尔镇为观测站点,采用地基多轴差分吸收光谱仪(MAX DOAS)观测NO_2VCD。结果表明:(1)天山南北绿洲城市郊区冬季NO_2VCD呈早晚双峰型,峰值出现在9:00和18:00,3地平均NO_2VCD早、晚峰值分别为(8.361±5.105)×10~(15)、(8.590±3.298)×10~(15) molec/cm~2;(2)通过对NO_2VCD和云量的二次曲线拟合,发现云量大于0.3%时,NO_2VCD与云量呈正相关;(3)月均NO_2VCD呈现三道坝镇84团西尼尔镇,三道坝镇与西尼尔镇、三道坝镇与84团的NO_2VCD差异显著。     

新疆库尔勒对流层NO2特征分析

利用地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS),选择新疆开孔河流域绿洲城市库尔勒为研究区,于2014—2016年对其市区及郊区的对流层NO_2垂直柱浓度(VCD)进行观测,结果表明:(1)从日变化来看,市区在不同季节的NO_2VCD日均值为冬季秋季春季夏季,郊区为冬季春季秋季夏季。(2)从季节变化来看,市区和郊区的NO_2VCD波峰均出现在冬季,波谷基本出现在夏季;NO_2VCD的年均值在2014年最高,2015年有所下降,2016年又开始回升。(3)NO_2VCD与同期NO_2地面浓度变化趋势基本一致,两者相关性良好(R=0.795)。(4)地形与风向影响使得库尔勒污染物不断向郊区扩散,造成郊区NO_2浓度的增加;冬季漫长的采暖期、风沙天气频发以及不利于污染物扩散的静稳天气条件导致污染物的聚集,难以及时扩散。     

太原市城区PM2.5浓度时空分布特征研究

利用太原市2017年1月1日至2017年12月31日的PM2.5小时监测数据,通过与气溶胶光学厚度(AOD)以及土地利用数据相结合,建立PM2.5随机分析模型和季节线性回归模型,用于分析太原市城区近地面PM2.5时空分布特征.研究结果表明:PM2.5随机分析模型对太原市城区PM2.5时空分布预测具备较好的适用性,模型训...     

长春供暖季室内外PM2.5浓度垂直分布与分析

为研究严寒地区供暖季室内外PM_(2.5)浓度的垂直分布,在供暖季分别对长春某高层居住建筑1、8、15、24、33楼层的室内外PM_(2.5)浓度进行监测,研究不同楼层室内外PM_(2.5)的浓度与变化特征。采用随机组分重叠模型(RCS)方法研究各楼层PM_(2.5)渗透因子,采用逐步回归分析方法研究室内PM_(2.5)浓度的各影响因素。结果表明:在供暖季,长春市高层建筑的不同楼层均存在一定的PM_(2.5)污染,室内外PM_(2.5)浓度随楼层升高大体呈现减小的趋势,但差异不显著。室内外PM_(2.5)浓度存在显著的相关性(P 0.05),在没有室内污染源时,室外颗粒物渗透是室内污染的主要来源。室内PM_(2.5)浓度与房间面积等没有显著相关性。     

积雪中氮、磷污染物浓度及其垂直分布特征

分别于2014、2015年采集合肥市区两场典型降雪雪样,对地面积雪按每层1cm进行分层收集,同时采集整体雪样,测定雪样中TN、氨氮、TP和COD。采用一次线性方程对积雪层自下而上方向上对污染物浓度进行趋势拟合。结果表明:(1)积雪层中TN和氨氮按自下而上的方向浓度的线性变化趋势为逐层递减的变化趋势,而TP和COD在积雪中的垂直变化特征不明显。(2)2014、2015年合肥市区两场降雪积雪中的氮、磷污染物主要以TN污染为主,分别为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类和劣Ⅴ类水平。与中国其他地区的湿沉降相比,合肥市区降雪积雪中氮、磷污染物浓度基本相近。     

宜兴城市内河污染物时空分布及解析

选取宜兴主城区18个典型内河采样点,对NO-3-N、NO-2-N、p H、CODMn、NH+4-N、TN、TP、SS、BOD5、DO、挥发酚、汞、铅及石油类14个主要水质指标进行为期1年的监测,频率为每月1次。采用综合污染指数法、聚类分析及因子分析法,系统解析了宜兴主城区内河水体污染物的时空分布特性。研究结果表明,综合污染指数随季节变化特征较为明显,总体污染程度表现为第三季度第二季度第四季度第一季度;聚类分析结果显示,河道的污染程度从空间上可分为2类(组);对城区内河监测点全年的因子分析提取3个特征因子,分析结果表明,内河河道以氮、磷污染为主导因素。     

太湖西岸宜兴城市水系污染物时空分布特征

选用2011-2014年宜兴市12个监测断面21个水质指标的连续监测数据,解析太湖西岸宜兴城市水系污染物的时空分异特征及影响因素。结果表明,宜兴市城区及入太湖河流污染严重,86.05%以上时段内处于劣Ⅴ类水平,特征污染物为TN、NH3-N、BOD5、TP、COD和Hg。污染物空间分异程度大小依次为：AR-OH >NH3-N >Hg >TP >COD >BOD5 >F- >oil=CODMn >LAS >TN >DO。不同区域河流污染物浓度随时间变化基本一致,有机物夏季波动较大主要受温度和降雨的双重影响,TN和NH3-N浓度标线出明显的季节变化：春季 >冬季 >夏季 >秋季,Hg、LAS、AR-OH表现出瞬时排放特性,且主要发生在年初。由分析可得,土地利用强度和方式是影响宜兴市城区及入湖河流污染物分布特征的最主要因素,其次是污染来源、河道类型等的影响,表现为城市核心区、三氿入湖区和西北入湖区污染程度依次增大,但差异水平不明显,西南入湖区则相对较轻。     

不对称街谷内PM_(2.5)浓度垂直分布特征及成因

当前细颗粒物PM2.5已成为城市环境的主要污染物,研究城市不对称街谷内PM2.5浓度的垂直分布特征,对居民日常生活与健康出行有现实意义。实验选取2013年3个不同阶段对高度在1~35 m范围的街谷进行PM2.5浓度监测,同时引用街谷内流场模型与浓度场模型,对PM2.5浓度垂直分布特征及成因进行探究。结果表明,不对称街谷受大气对流、风速、风向影响,街谷内细颗粒物存在不均匀分布特点,在较高侧随着壁面高度的增加PM2.5浓度大体呈S型曲线变化。同时在同一阶段监测的4天中街谷内PM2.5浓度分布特征大体一致,而阶段之间差异明显;街谷内PM2.5浓度垂直分布的最高浓度差出现在阶段1,高达75μg/m3,阶段2与阶段3浓度差相对减弱,仅在20~30μg/m3之间。通过阶段2与阶段3对比可知,北京冬季供暖燃煤对大气细颗粒物的贡献较大,导致颗粒物浓度偏高;而非采暖期气温回升,大气对流作用较强,有助于大气颗粒物扩散,因而街谷内PM2.5污染程度相对较低。     

长江三角洲PM_(10)质量浓度遥感估算与时空分布特征

卫星遥感反演气溶胶光学厚度(AOT)已被广泛地应用于地面PM10遥感监测。为遥感监测长江三角洲地区PM10,利用2013年的MODIS/Terra AOT产品,考虑研究区36个空气质量监测站点的风速、温度、湿度和边界层高度等气象条件,构建了基于MODIS AOT产品估算PM10的模型。利用17个空气质量监测站点数据对模型进行散点拟合验证,结果表明,模型估算精度较高,春夏秋冬4个季节PM10质量浓度的模型估算值与地面监测值的相关系数R2值分别为0.72、0.76、0.69和0.72。利用模型估算的长时间序列PM10时空分布数据进行时空变化特征分析,结果表明:2000—2013年研究区PM10质量浓度呈增长趋势,月均增长量为0.077μg/m3,最大值出现在2月,为(107.2±22.0)μg/m3,最小值出现在8月,为(40.5±12.0)μg/m3;研究区PM10质量浓度空间分布差异显著,南部低,北部高,高值主要出现在由上海、杭州和南京构成的三角形区域的城市群中,而低值主要出现在南部远离城市的森林区域。结果表明,基于MODIS/Terra AOT产品和地面观测气象数据估算PM10的多元线性回归模型能较好地应用于区域PM10监测。     

沱江流域河流氮、磷浓度时空分布特征及污染状况评价

沱江是长江上游水污染问题最严重的支流之一,氮、磷是其最主要的污染物,但是其全流域尺度时空分布特征尚不清楚.利用2008—2018年国(省)控断面监测数据研究沱江流域主要河流中总氮、总磷浓度的时空分布特征,并利用内梅罗综合污染指数法评价沱江流域河流氮、磷污染的状况,以期为沱江流域地表水氮、磷污染防控提供科学依据.结果表明...     

乌鲁木齐市能源结构调整对冬季SO2浓度空间分布变化的影响

乌鲁木齐市冬季大气污染严重,SO2浓度不断增加,且超标频率增多,已成为不容忽视的环境问题.2012年乌鲁木齐市实施“煤改气”工程,旨在改善乌鲁木齐市的大气环境质量.为研究工程的实施对SO2浓度的控制起到的作用,选用冬季污染最为严重的时段(1-2月),对“煤改气”前后城市不同区域的SO2日均浓度变化进行了分析.结果显示,“煤改气”对SO2浓度的降低效果显著,但降低幅度在区域间存在差异,“煤改气”后冬季SO2日均浓度在空间上呈现出由南向北逐渐增加的态势,南面SO2日均浓度基本达标,而北面SO2浓度虽有降低,但超标频率依然较高,值得当地政府在环境治理过程中关注.     

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。     

沉积物中溶解性有机质的垂直分布光谱特性

采用紫外光谱和三维荧光光谱结合平行因子分析（PARAFAC）方法对瀛湖沉积物中溶解有机质（dissolved organic matters,DOM）垂直分布的光谱特性进行了分析,利用荧光指数（fluorescence index,FI）、腐殖化指数（humification index,HIX）和生物源指数（biological index,BIX）解析了沉积物中DOM荧光组分、空间分布特征和来源。紫外光谱结果表明：瀛湖沉积物的UV254值在0.14~0.30之间,最大值出现在深度10~11 cm处,深层（20 cm以下深度）沉积物UV254值趋于稳定。A250/A365比值在3.69~9.98之间,均值为5.36,表明瀛湖沉积物DOM以富里酸为主。三维荧光光谱结合平行因子分析结果表明：沉积物DOM包含3类4个荧光组分,即类腐殖质组分（C1和C2）、类蛋白组分（C3和C4）,其中,类腐殖质组分的荧光强度约占全部组分荧光强度的60.7%;随着深度的增加,3个采样点的类蛋白质组分（C3和C4）的荧光强度均呈现下降趋势。FI、HIX和BIX都表明瀛湖沉积物DOM的来源主要是由沉积物中自生微生物活动产生。其中,FI在1.73~2.10范围内,BIX处于0.72~0.96范围内,HIX在1.39~4.72范围内。     

垂直流人工湿地启动期基质酶的时空变化

为了解垂直流人工湿地系统中基质酶在去污效果中的作用及其随基质深度和运行时间的变化规律,设置3个垂直流人工湿地系统:种植皇竹草的A系统,种植象草的B系统,以及不种植物的C系统。分别监测3个系统不同基质深度与不同运行时间条件下脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、转化酶和纤维素酶的变化规律,以及这几种酶与TN、TP、COD、NH4+-N 和NO3--N污染物之间的相关性。实验结果表明,上述5种酶都表现出随着基质深度增加而减少的趋势,且上层0~30 cm处的基质酶活性极显著高于中层和底层的酶活性,此外,种植能源植物的A、B系统基质酶活性都高于不种植物C系统,说明湿地中污染物的去除主要集中在上层基质,种植能源植物能够有效促进微生物的活性,增加胞外酶的分泌,提高人工湿地对污染物的去除效果,可为优化人工湿地除污效果以及湿地植物的选择提供理论依据。     

机动车单车扬尘浓度分布规律的模拟

为了掌握汽车扬尘中PM10污染分布特征,采用数值模拟的方法对汽车扬尘PM10浓度分布规律及其影响因素进行了研究,分析了车速、积尘负荷对汽车扬尘PM10浓度的影响.结果表明,车速与扬尘运移速率成正比,且车速在20～60 km/h范围内与扬尘高度近似成线性分布;积尘负荷与汽车扬尘PM10平均浓度同比例变化.     

高架覆盖的街谷内可吸入颗粒物的浓度分布

可吸入颗粒物影响及危害不断增大,微气候环境也越来越引起学者们的关注。对覆盖高架路的街道峡谷颗粒物浓度分布进行了研究;实地测量在风温、有无高架、建筑物附近植被覆盖程度、高度四种情况影响下颗粒物在街谷内分布情况,引入相关性分析,同时进行了CFD数值模拟研究。实测结果表明,早高峰时段街谷内达到5级重度污染;有高架路覆盖的街谷,内部颗粒物浓度高于无高架路覆盖的街谷;颗粒物浓度随高度增加逐渐降低,但是在刚高过高架路时,浓度会突增;街道植被覆盖程度越大,颗粒物浓度越低。相关性分析表明,颗粒物浓度与高度呈负相关,颗粒物浓度与温度呈负相关。模拟结果表明,有高架路覆盖的街谷,在高架路周围会形成涡流,导致颗粒物不容易离开街谷。