广昌县城区近地面臭氧污染特征及气象影响因子分析

利用2017-2021年广昌县城区的近地层臭氧浓度和气象条件的连续监测资料,对臭氧浓度随时间和气象条件变化的特征进行了分析,探讨了各气象因子和综合条件对臭氧浓度的影响。结果表明：(1)近5年广昌县城区的近地面O₃-8h年评价的第90百分位数分别为100、96、143、118、96μg·m^-3,浓度主要分布在30～80μg·m^-3范围,总体水平较低,背景浓度逐年上升。O₃-8h超标是本地少量污染天气形成的重要原因;(2)臭氧浓度月际变化呈双峰型,峰值上半年出现在5月份,下半年出现在9月份。多数季节之间浓度差异极显著。日变化呈单峰形,每日5-7时出现最低值,峰值大多数出现在15时左右;(3)O₃-8h浓度与相对湿度极显著负相关(r=-0.652,α=0.01),与气温极显著正相关(r=0.368,α=0.01),与气压极显著负相关(r=-0.214,α=0.01),与风向显著相关(r=-0.441,α=0.01),与风速相关性不明显;(4)54%≤RH≤74%,18.1℃≤T≤30...     

近地面臭氧污染特征及防控措施探析

随着社会的发展,市场经济不断进步,我国工业化、城市化发展迅速,城市污染也较为严重,臭氧污染气体排放量逐年增高,二次污染物臭氧的含量也在不断升高,近地面臭氧污染问题较为严重。据不完全统计,近年来,我国空气环境检测数据显示,颗粒物浓度下降较为明显,臭氧浓度小幅度提升,近地面臭氧浓度较高,臭氧污染成为我国主要大气污染原因之一。本文对近地面臭氧污染的特征及防御措施展开讨论,提出相应建议。     

安阳市近地面臭氧污染特征及气象影响因素分析

基于国控环境空气质量监测站数据分析了安阳市2014～2017年不同功能分区(城市、郊区和工业)点位的臭氧(O_3)污染特征和变化规律,并研究了O_3污染的气象影响因素和潜在源分布.结果表明,2014～2017年安阳市各站点O_3年均浓度上升明显,O_3超标日的出现从2015年开始不断提前,最早在2017年4月出现;工业区点位O_3第90百分位数和平均值增长最快,年均分别增长16. 0μg·m~(-3)和13. 0μg·m~(-3),郊区点位O_3第5百分位数增长最快,年均增长13. 2μg·m~(-3);安阳市O_3月变化呈"M"型,且具有明显的空间差异;温度对O_3浓度起主导作用;气温大于23℃、相对湿度小于58%和西南偏南方向5m·s-1风速与高浓度O_3污染密切相关;不同季节O_3潜在来源差异明显,夏季主要分布在河北南部、湖北北部和沈阳北部.2017年5月首次出现O_3重污染日,工业点位O_3小时平均浓度高达405μg·m~(-3),重污染事件与西部干热气团转移导致持续高温有关.     

临安近地面臭氧变化特征分析

利用2003年11月─2004年11月浙江临安区域大气本底站近地面臭氧浓度的连续监测资料,研究了地面臭氧浓度全年总体分布、季节变化、日变化及浓度频率分布规律.结果表明,该地区φ(O₃)全年平均值为32.41×10-9,其日变化呈明显单峰型, 14:00左右达到最大值, 约04:00出现最小值.φ(O₃)月均值在春末夏初达到最大值,在12月─次年2月出现最小值.φ(O₃)各月的平均振幅在夏季达到最大,说明临安本底站夏季臭氧光化学反应比较强烈.除冬季外,其他季节该地区近地面φ(O₃)均有超过《环境空气质量标准》(GB30952-1996)二级标准的情况,全年超标率为0.96%.      

气象因素对成都中心城区近地面臭氧的影响

文章对2019年成都市中心城区大气臭氧自动连续监测数据及同步气象数据进行研究分析,结果表明成都臭氧浓度呈现春、夏>秋、冬的特点,由以8月浓度最高。日变化呈现"单峰型",早上08:00-09:00出现最低值,下午浓度较高,峰值浓度出现在16:00-17:00。O3浓度与气温、边界层、风速呈正相关,与相对湿度、降水量呈负相关。当成都中心城区O3浓度出现超标时,气温变化范围为28.5³7.1℃,相对湿度变化范围为34%⁶3.6%,风速变化范围为0.5².5 m/s,边界层高度的范围为770¹ 967 m,主要为无降水天气和偏南风控制。气流以短距离传输即局地传输为主导,受本地污染源影响明显,导致成都O3浓度较高的气流主要来自其东北和偏南方向,受达州、德阳、绵阳、资阳和眉山等城市影响较大。     

天气型对北京地区近地面臭氧的影响

臭氧(O3)是夏秋季北京城市大气光化学污染物中的首要气态污染物,气象因素是影响其浓度水平和变化规律的主要因子之一.2008年7月~2008年9月,在北京市4个站点进行了臭氧、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)浓度的同步连续观测,并对同期天气型进行了分类比对分析.结果显示,观测期间,北京地区处于低压前部(主要是蒙古气旋)和高压前部的比例分别为42%和20%,分别是造成臭氧浓度高值和低值的主要背景场.处于低压前部控制时,高温、低湿以及局地环流形成的山谷风造成区域臭氧累积,小时最大值(体积分数)高达102.2×10-9,并随气压的升高以3.4×10-9Pa-1的速率降低,山谷风风向的转变决定了臭氧浓度最大值出现时间,峰值出现在14:00左右;处于高压前部控制时,低温、高湿以及系统性北风造成区域臭氧低值,小时最大值(体积分数)仅为49.3×10-9,系统性北风将臭氧峰值出现时刻推后到16:00左右.北京地区臭氧光化学污染呈现出区域一致性,并与天气型有较好相关,关注天气型结构和演变对预报大气光化学污染具有重要意义.     

蚌埠市臭氧污染评价及一次持续性污染过程分析

利用2015年1月—2018年12月近4年的国控点大气污染物监测数据和同期气象观测数据,分析评价了蚌埠市近地面O_3污染的变化趋势及特征,并结合HYSPLIT后向气流轨迹模式及中尺度天气和预报模式(WRF-Chem)模拟预报结果,探讨了一次持续性O_3污染过程中,其他污染物、气象因素及外来传输对近地面O_3浓度的影响.同时,结合蚌埠市2015—2017年环境统计数据,分析了本地污染物排放对本地生成O_3的影响.结果表明:2015—2018年,蚌埠市近地面O_3-8 h第90百分位数由128μg·m~(-3)增长至177μg·m~(-3),呈逐年上升趋势;O_3-8 h超标率由2.28%增长至18.88%,以O_3为首要污染物的污染天数占全年污染天数的百分比由4.08%增长至50.83%,O_3成为影响蚌埠市环境空气质量的主要污染物之一.O_3污染过程期间,蚌埠市近地面以1～3 m·s~(-1)小风为主,O_3在NNW、E、SE、SSE、S方向超标较为明显.在京津冀及周边区域、长三角的中北部区域出现O_3连片污染的情况下,蚌埠市地面受偏东风、东南风和西北风影响,存在较为明显的外来污染传输过程.2015—2017年,蚌埠市工业企业数量由420家减少至257家,区域废气污染物中氮氧化物、烟(粉)尘和挥发性有机物排放量均大幅减少;机动车净增10.78万辆,机动车源排放在区域污染物排放总量中占比较大,且有逐年增加的趋势.由此可见,区域性的O_3污染及前体物输送是蚌埠市近年来O_3污染持续恶化的最主要原因,而在本地污染物(含前体物)排放量明显减少的情况下,本地机动车源排放量所占比例快速攀升,为本地O_3生成提供了大量前体物.今后,蚌埠市在O_3污染管控工作中应格外关注外源性、事件性的O_3污染及前体物输入,同时还应考虑控制本地机动车规模的快速增长.     

杭州市近地面大气臭氧生成的影响因素研究

本论文利用杭州市2013年10月至2014年5月市区和郊区两个站点的观测资料,分析了O3的形成规律和影响因素。结果表明杭州市臭氧控制应以降低VOCs排放量为重点。     

臭氧耗损 危害健康

纪念9月16日国际臭氧日,旨在唤起人们对保护大气臭氧层的关注。大气中的臭氧可以吸收太阳光的紫外线,特别是波长290～320毫米的紫外线,从而保护动植物免受紫外线的损害。所以,地球外层大气中臭氧的损耗对人类健康具有灾难性的后果。大气污染与臭氧损耗距离地球表面15～50公里的平流层存在的臭氧最多。1985年,英国进行的南极地区调查,报告了南极圈内春季臭氧大量损耗。1970年初,首次证实从气溶胶喷雾、轻工     

基于激光雷达观测的珠海近地面与边界层上部臭氧污染成因研究

利用差分吸收臭氧激光雷达、多普勒风廓线激光雷达,研究了2019年11月在广东珠海出现的一次典型臭氧污染过程前后期的时空分布特征,以及水平风向风速及垂直风速对近地面与边界层上部臭氧浓度变化的影响.结果表明：2019年11月13日的臭氧污染以低风速条件下 臭氧局地生成为主;2019年11月14日的臭氧污染以夜间残留悬空臭氧向下输送叠加地面生成为主.入夜后若近地面水平风速较小,则不利于近地面臭氧清除,地面臭氧浓度下降缓慢.若夜间边界层内存在上升气流,则有利于悬空臭氧残留的维持;若日间边界层内出现下沉气流, 则会导致残留悬空臭氧沉降,进而与新生成的臭氧叠加,加剧地面臭氧污染.污染过程中,若水平风速上升,边界层上部臭氧浓度下降不如 低层明显;若水平风速下降,边界层上部臭氧浓度上升响应也较为迟缓.     

海风环流对上海一次臭氧污染过程影响的数值模拟研究

本文针对上海2017年夏季的一次臭氧污染过程,利用WRF-Chem模式模拟了海风环流在臭氧输送、聚集和消散过程中所起的作用.结果表明,白天的海风在沿海区域对500 m高度以下的近地面大气起到清洁作用,但海风环流上支离岸气流也会将海风辐合带的高浓度臭氧输送回到近海的边界层中上部,同时,海风环流和热岛环流的加强效应有助于臭氧前体物（VOC和NO₂）在辐合带和近海边界层中上部的聚集,从而加快生成臭氧的光化学反应,进一步地加剧臭氧高值区的臭氧污染.在此基础上设计的敏感性实验分析了城市化和海温的贡献.结果发现,城市化会加重上海地区边界层上部的臭氧污染,白天城市热岛环流对海风环流存在正向叠加作用,增强近地面的向岸风;而海温升高会削弱海风,对臭氧的分布产生很大的影响,进一步证明海风环流在臭氧分布的变化中起到了重要的作用.     

上海夏季臭氧生成机制时空变化特征及其影响因素研究

上海的臭氧污染呈逐年加重的趋势,深入了解臭氧的生成机制及其时空变化特征是采取科学有效防控措施的前提条件.本研究应用长三角地区最新的臭氧前体物排放清单和本地化WRF/Modified SMOKE/CMAQ数值模型系统,对2017年8月1—9日上海市一次持续性臭氧污染事件进行了模拟研究.同时,在重现臭氧浓度变化趋势的基础上,针对一系列前体物防控措施及其对臭氧峰值浓度的影响开展了敏感性实验,建立了上海夏季臭氧污染爆发时段各区域臭氧及其前体物的非线性响应关系.研究表明,此次臭氧污染事件中上海市臭氧污染机制具有显著的时空变化特征,时间方面,上海市整体臭氧生成机制由NO_x控制经过渡区转变为VOCs控制;空间方面,上海北部及西部多处于NO_x控制,南部为过渡区,中部及东部则以VOCs控制为主,且大尺度环流是导致其时空变化的主要原因.当上海受大陆低压控制盛行偏南风时,区域传输以VOCs为主,臭氧的防控应侧重于NO_x减排;当上海受副高边缘控制主要吹偏北风时,区域传输以NO_x为主,臭氧的防控应侧重于VOCs减排;当上海受弱高压脊控制背景风微弱,区域传输不显著时,臭氧防控的重点应以VOCs和NO_x协同控制为主.在目前的预报技术下,大尺度环流特征通常可以提前48～72 h进行准确预报,因此,可以根据大尺度环流预报结果及时调整本地防控策略,以达到在不同污染特征下臭氧削峰的最大化效果.     

基于VOCs加密监测的上海典型臭氧污染过程特征及成因分析

针对2017年8月4—7日在上海市及周边城市发生的臭氧污染过程,结合30个采样点连续4 d的大气挥发性有机物(VOCs)苏玛罐样品分析数据及O_3和NO_2在线监测数据,分析了此次污染过程的O_3和NO_2的时间变化特征、VOCs组分及臭氧生成潜势(OFP)的空间分布特征,并对VOCs来源进行了研究.结果表明,采样期间,上海市的O_3和NO_2平均浓度水平总体均高于周边的5个城市.VOCs均值浓度的空间分布总体为西北部高于东南部,上海市VOCs均值浓度为48×10~(-9),相较周边城市处于中间水平.上海市各类VOCs浓度为OVOCs烷烃卤代烃芳香烃烯炔烃,OFP贡献为芳香烃烯炔烃烷烃OVOCs和卤代烃.VOCs源解析结果显示机动车、溶剂使用、化工和石化工艺过程是上海市VOCs的3个主要来源.结合VOCs来源解析与OFP的贡献分析,控制上海市臭氧污染需重点削减溶剂使用和化工工艺过程中的甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯和苯等芳香烃的排放,同时加强机动车和石化工艺过程中丙烯、乙烯和乙炔的排放控制.     

松嫩平原地下水氮污染健康风险评估

为探明松嫩平原地下水氮污染现状及其对人类健康的影响,利用浅层地下水采样测试数据,运用地统计学分析及三角随机模型开展了儿童和成人群体摄入氮污染风险评估及其不确定性研究.结果表明：研究区氮污染物主要存在形式为硝态氮,样品超标率为44.35%,最大值达到566.2mg/L,硝态氮浓度大于20mg/L的区域约占区内总面积的60%,主要分布在东中部高平原地区,西部山前倾斜平原污染较轻;以Isight5.9-2为平台,基于三角模糊法耦合随机模型,考虑人类活动及农业发展的影响,将研究区划分为不同单元,非致癌风险排序为：评价单元Ⅲ>评价单元Ⅱ>评价单元Ⅰ,且单元Ⅲ污染物主要来源于农业活动,单元Ⅲ、Ⅱ区域风险远高于安全阈值1,会对儿童和成人群体健康造成潜在危害,对儿童威胁更大;污染物浓度和参数的不确定性对风险值影响的波动范围较大,三角随机模型对数据变化更为敏感,可降低三角模糊法的不确定性,单元Ⅰ儿童风险区间值横跨安全阈值1,可能会误导污染防控决策;硝态氮浓度对风险贡献率均在90%以上,明确对硝态氮浓度参数随机抽样的必要性,提高评价结果的可靠性.     

中国臭氧污染的空间分布和健康效应

基于2017年全国1365个监测站点的实时监测数据，运用空间数据统计模型揭示近地面臭氧（O₃）污染的时空分布格局，并利用BenMap工具在10km×10km空间网格尺度上估计O₃污染的健康损失和健康经济价值.结果表明，O₃浓度具有较强的季节性变化，呈倒"V"型变化趋势，在空间分布上呈现明显的集聚性，即高值或低值区域集中分布，具有较强的空间正相关性；通过O₃暴露系数模拟人群室内、室外O₃暴露情况，在统计意义上估计得到2017年O₃污染共计造成我国全因早逝人数98473例（95%置信区间：53419~143292），其中心血管疾病早逝风险约占45%，以不同学者估算得到的单位统计生命价值为基础，估计得到的健康经济损失在197~978亿元之间，约占2017年全国GDP的0.05%~0.26%.     

上海无居民岛潮间带沉积物重金属污染状况评价

在对上海无居民海岛黄瓜沙、顾园沙、九段沙、大金山、小金山5个岛屿潮间带沉积物进行采样和分析的基础上,用火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法分析了潮间带沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr的含量。结果表明:(1)上海潮间带沉积物重金属含量有如下顺序;Zn>Cr>Cu>Pb>As>>Cd>Hg。(2)沉积物中重金属含量均处于较低水平,除黄瓜沙外,基本都保持在自然状态水平。(3)相关分析显示,Cr自然来源可能性较大,Cu,Pb,Zn,Hg,Cd,As来源与人为活动造成的影响存在一定关系。(4)潜在生态危害指数法表明:Hg,Cu,Pb,Zn,Cr,As六种元素的生态危害程度都较小,处在轻微生态危害范围,黄瓜沙和九段沙上沙段处Cd元素浓度已处于中等生态危害范围,总体上看,上海地区无居民海岛潮间带沉积物未受明显的重金属污染。     

佛山春季两次典型臭氧污染过程分析

近地层臭氧污染与气象条件密切相关,为了解珠三角地区春季臭氧（O₃）污染的气象成因,选取了2020年4月9日和28日佛山地区春季两次典型O₃污染过程进行对比分析.结果表明：（1）小风、低湿和高温是造成佛山春季O₃污染发生的气象成因.（2）两次过程各站点O₃峰值浓度大致出现在16:00—18:00,较年均统计偏晚1 h左右,最高气温明显低于夏、秋季;大多数站点日变化以单峰型为主,部分站点受局地风场和城市下风向传输影响呈现“倒U型”和“双峰型”.（3）垂直探测分析表明,4月9日O₃污染过程主要由局地反应生成,垂直方向下沉气流主导,污染主要积聚在1000 m以下的近地面层;28日受局地生成和垂直交换作用影响,O₃污染自下而上扩展,且早间残留层下传影响显著.（4）与长距离和高层输送相比,短途和低层传输对局地O₃污染发生的作用更为明显（输送频率可达60%以上）.春季佛山地区O₃污染的主要传输源为珠三角东部和南部地区,污染防控...     

深圳臭氧污染的环境气象特征分析

基于2015—2020年深圳污染物浓度监测资料、自动气象站资料以及再分析格点资料,分析了对深圳O₃浓度有显著影响的环境气象特征.结果表明：(1)深圳O₃的月均浓度变化规律与其他主要污染物不同,O₃月均浓度的峰值出现在10月,恰好是夏季风向冬季风转换的季节.(2)从地面气象要素来看,深圳O₃的浓度与气温及相对湿度的关系最为密切,当气温大于29℃的时候,开始出现O₃浓度超标的情况,当气温大于32℃时O₃的浓度和超标率均大幅增加.当相对湿度为40%～55%时,O₃浓度超标率以及O₃浓度均值达到最高.(3)后向轨迹统计分析表明,易导致深圳出现O₃污染的气流路径主要有3条,分别是东北福建路径、东北江西路径和西北粤西北路径,全部来自偏北的内陆地区.而对深圳O₃污染存在影响的潜在源区多位于深圳的东北部和北部.(4)气流的垂直运动对深圳O₃污染有着显著影响.污染日...     

Emission source-based ozone isopleth and isosurface diagrams and their significance in ozone pollution control strategies

In the past decade, ozone (O₃) pollution has been continuously worsening in most developing countries. The accurate identification of the nonlinear relationship between O₃ and its precursors is a prerequisite for formulating effective O₃ control measures. At present, precursor-based O₃ isopleth diagrams are widely used to infer O₃ control strategy at a particular location. However, there is frequently a large gap between the O₃-precursor nonlinearity delineated by the O₃ isopleths and the emission source control measures to reduce O₃ levels. Consequently, we developed an emission source-based O₃ isopleth diagram that directly illustrates the O₃ level changes in response to synergistic control on two types of emission sources using a validated numerical modeling system and the latest regional emission inventory. Isopleths can be further upgraded to isosurfaces when co-control on three types of emission sources is investigated. Using Guangzhou and Foshan as examples, we demonstrate that similar precursor-based O₃ isopleths can be associated with significantly different emission source co-control strategies. In Guangzhou, controlling solvent use emissions was the most effective approach to reduce peak O₃ levels. In Foshan, co-control of on-road mobile, solvent use, and fixed combustion sources with a ratio of 3:1:2 or 3:1:3 was best to effectively reduce the peak O₃ levels below 145 ppbv. This study underscores the importance of using emission source-based O₃ isopleths and isosurface diagrams to guide a precursor emission control strategy that can effectively reduce the peak O₃ levels in a particular area.