区域大气细颗粒物化学组分及来源年变化趋势

利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年1月1日—2019年12月31日对上海市浦东新区环境空气PM_2.5开展高时间分辨化学成分监测。结果表明，2019年监测点空气质量总体优于2018年，AQI达标率由74.8%升高至86.6%。通过对PM_2.5成分分类，最终确定了8类颗粒物，相较于2018年，2019年富钾颗粒物升幅较为明显，左旋葡聚糖、重金属和元素碳有小幅增加，其余各组分相对减少。对PM_2.5排放源分类分析显示，机动车尾气源占比>25%，其中2018年3月、2018年7月、2019年2和3月贡献超过40%；二次无机源和燃煤源呈现一定的季节变化特点，整体秋冬季高于春夏季，2019年燃煤源占比较2018年下降了41%；工业排放源2018年5和10月、2019年1和5月占比相对较高，其余各月份占比相对较为稳定。     

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 1d空气质量达到重污染水平判定...     

2013—2017年间京津冀地区空气质量及影响因素分析

基于统计学和GIS方法对京津冀地区2013—2017年间空气质量指数（AQI）分布情况及影响因素进行分析,探究城市发展对空气质量的影响。结果表明：京津冀地区空气质量大体趋势由北向南逐渐恶化,可宏观对比5年的变化,污染程度逐年减弱;PM10为首要污染物所占的天数比例最高,O3为首要污染物所占的天数比例逐年增加;气温、风速与AQI呈负相关,而相对湿度、气压与AQI不同地区正负关系不同;空气质量与经济增长的环境库兹涅茨曲线为倒N型。     

基于卫星遥感的京津冀热环境效应分析

为探究北京城区和京津冀城市群等不同尺度上地表热环境时空格局变化以及与大气污染和污染排放的关系,利用Landsat-58、Terra MODIS和Aura卫星上OMI等多期数据,采用普适性单窗算法反演了不同区域的地表温度强度,并结合京津冀重点行业NOX排放量和区域NO2柱浓度空间分布数据,分析了2001—2016年北京及京津冀地区大气污染、能源消耗和城市热力格局之间的关系。结果表明:北京市热岛分布具有显著的地域性,高地表温度与相对较低地表温度集聚与相间分布并存,建成区城市热岛效应明显; 2001—2016年随着城市的快速发展,城区快速向外蔓延,北京城市的热场强度逐年加强,范围逐年向东、向南扩大;热岛高强度范围与NO2高污染区、NOX高排放区有较好的一致性,热岛强度的分布特征有助于大气污染物"热量"网络的规划,卫星热红外遥感可提供必要的技术支撑。     

基于信号改进深度学习网络的京津冀城市群二氧化氮浓度预测

在中国华北地区,二氧化氮污染仍旧不容忽视,尤其是在机动车辆密集和工业生产相对集中的京津冀城市群。运用小波分解(WD)和长短期记忆(LSTM)神经网络建立了W-LSTM组合模型,用于预测未来京津冀地区二氧化氮日均浓度和分指数。使用2014年1月—2018年5月主要大气污染物数据对组合预测模型进行训练试验,在获得最优模型参数后,使用2018年6月—2019年6月数据进行模型预测性能测试试验。结果表明,相较于传统的LSTM预测模型,W-LSTM组合预测模型具有更好的预测性能,预测结果的平均绝对百分误差为9.21%。在此基础上,使用最优预测模型对京津冀城市群2019年7月—2020年12月二氧化氮日均浓度进行了预测,并描绘了时空分布图用以表征其时空变化特征。     

北京地区气象条件与区域传输对PM2.5浓度影响研究

通过采用KZ（Kolmogorov Zurbenko）滤波统计方法,结合WRF/CMAQ数值模型情景分析技术,定量分析气象条件和区域传输对北京市PM2.5浓度的影响。结果显示: 2018年7月—2019年6月,北京市PM2.5平均质量浓度为46.0 μg/m3,气象条件同比偏差6.9%,外来传输平均为43.7%。从日变化上看,外来传输在早晚高峰期间明显下降,体现出本地机动车排放贡献明显上升的特点,气象条件对PM2.5浓度的影响主要表现为白天整体有利于污染物扩散,夜间气象条件转为偏不利的特征。2018年10月—2019年3月秋冬季期间,气象条件同比偏差3.3%,在气象条件较为不利和区域同比反弹的情况下,北京市PM2.5浓度持续走低,主要为源减排的效益。     

2015—2019年汾渭平原臭氧污染状况分析

基于全国空气质量监测网数据,分析了2015—2019年汾渭平原11个城市臭氧(O₃)污染状况。结果表明:2015—2019年,汾渭平原11个城市O₃平均浓度总体呈升高趋势,年平均升高12.2μg/m³,其中,2017—2019年均超过二级标准限值(160μg/m³)。O₃单项污染物的空气质量分指数占空气质量指数的比例逐年升高,O₃超标使汾渭平原2015—2019年各年度空气质量优良天数比例分别减少了1.4、5.4、13.0、11.1、14.4个百分点。O₃浓度呈春夏季(5—9月)高、秋冬季(11—12月)低的特点,其中,5—9月O₃超标天数占全部O₃超标天数的97%以上。各年度O₃日最大8小时平均质量浓度(O₃-8 h)的最大值分别为152、176、224、195、202μg/m³,均出现在5—7月。O₃...     

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。     

长三角区域空气质量数值预报系统及其在重大活动保障中的应用

2014年起,上海市围绕城市及长三角区域空气质量预测预报和重污染预警需求,搭建了长三角区域空气质量数值预报系统。该系统综合应用了模式参数化方案比选、排放清单耦合处理、大气化学资料同化、大数据集合订正等关键技术,集合模式PM2. 5和O3小时浓度偏差为-10%~10%,提升了区域PM2. 5和O3浓度模拟效果。该系统实现了污染在线源解析和多排放情景模拟等功能的业务应用,应用于2018年首届中国国际进口博览会保障中,为上海市及长三角区域空气质量业务预报和重大活动保障提供了业务产品支撑。     

2013-2018年北京市PM2.5污染波动特征研究

利用2013—2018年北京市大气污染物监测数据及气象条件等资料,分析了北京市PM_(2.5)污染波动变化趋势及其影响因素。结果表明,2013—2018年北京市空气质量呈现整体改善趋势,优良天数由2013年的176 d增加至2018年的227d;重污染天数显著减少,由2013年的58 d逐年递减至2018年的14 d。受污染源排放、特殊气候现象、气象条件等多因素影响,近6年北京市ρ(PM_(2.5))月均值呈现波动下降趋势,其中秋、冬季波动性更加突显。2014—2016年北京市秋冬季PM_(2.5)污染突出,其中2014年10月、2015年11—12月、2016年12月ρ(PM_(2.5))月均值均达到中度污染级别;而2017—2018年北京市秋、冬季ρ(PM_(2.5))月均值均处于优良水平。相关性分析结果显示,地面相对湿度、中层温度与大气污染物呈现较强的正相关性,中层北风频率、地面风速则呈现负相关性。基于上述气象条件及CO、SO_2和NO_2等气态污染物共同构建的拟合方程对ρ(PM_(2.5))估算结果较好,多站点的拟合值与实际值的相关系数为0.900～0.947,进一步说明气象条件及相关污染源排放对PM_(2.5)污染具有显著影响。     

Magnetic mapping of fly-ash pollution and heavy metals from soil samples around a point source in a dry tropical environment

The Singrauli region in the southeastern part of Uttar Pradesh, India is one of the most polluted industrial sites of Asia. It encompasses 11 open cast coalmines and six thermal power stations that generate about 7,500 MW (about 10% of India’s installed generation capacity) electricity. Thermal power plants represent the main source of pollution in this region, emitting six million tonnes of fly-ash per annum. Fly-ash is deposited on soils over a large area surrounding thermal power plants. Fly-ashes have high surface concentrations of several toxic elements (heavy metals) and high atmospheric mobility. Fly ash is produced through high-temperature combustion of fossil fuel rich in ferromagnetic minerals. These contaminants can be identified using rock-magnetic methods. Magnetic susceptibility is directly linked to the concentration of ferromagnetic minerals, primarily high values of magnetite. In this study, magnetic susceptibility of top soil samples collected from surrounding areas of a bituminous-coal-fired power plant were measured to identify areas of high emission levels and to chart the spatial distribution of airborne solid particles. Sites close to the power plant have shown higher values of susceptibility that decreases with increasing distance from the source. A significant correlation between magnetic susceptibility and heavy metal content in soils is found. A comparison of the spatial distribution of magnetic susceptibility with heavy-metal concentrations in soil samples suggests that magnetic measurements can be used as a rapid and inexpensive method for proxy mapping of air borne pollution due to industrial activity.     

基于RS和GIS的生态环境状况时空变化研究--以河南省为例

生态环境状况评价是资源合理利用、制定社会经济发展规划及生态环境保护对策的重要依据。现以河南省行政区为研究区域,基于遥感影像、水资源及环境统计数据,采用生态环境状况指数(EI)和空间格局分析方法,综合对比分析河南省2014—2018年生态环境状况时空变化及其冷热点空间分布。研究结果表明:(1)2014—2018年河南省EI值变化范围为60.6~63.5,生态环境状况整体呈现稳中趋好态势,除开封市和济源市外,16个省辖市的EI值均有所增加,位于西部山区丘陵地带的三门峡、洛阳和平顶山市EI值增加明显。(2)2014—2018年河南省生态环境的G*i指数的高值区域位于西部地区的三门峡市和洛阳市,且5年内没有发生变化,较为稳定。G*i指数的高、低值区域与EI值的高值和低值区表现出较高的一致性。     

望虞河西岸河网区沉积物营养盐和重金属污染时空分布特征

以无锡市望虞河西岸河网区为研究区域,于2018年12月—2019年9月分冬、春、夏、秋4个季节采集了上覆水和沉积物样本,研究氮磷营养因子在沉积物-上覆水界面的释放规律,探究主要水质指标、沉积物氮磷和重金属含量的时空分布特征。结果表明:研究区域内的水质状况不佳,主要是氮含量超标,污染严重的点位集中在人类活动较为密集的市区和工业区;受上覆水氮磷浓度、溶解氧浓度等变化的影响,沉积物营养盐含量季节变化明显,污染状况较为严重,75%的点位属于中度和重度污染;沉积物重金属含量季节变化不显著,部分重金属的空间分布特征相似,污染程度排序为Zn>Cd>Cu>Pb>Ni>Cr>As。     

支撑京津冀区域大气污染联防联控的大气监测体系构建

京津冀区域已成为全国大气污染最严重的地区之一,并且呈现出明显的区域性污染特征,加强区域间的环境合作,实施区域联防联控是解决京津冀区域大气污染问题的有效手段。对照《生态环境监测网络建设方案》的要求,目前京津冀区域大气监测体系还存在着监测网络不健全、监测项目覆盖不全面、监测新技术应用不足、质控体系不完善、信息产品供给与公众需求有差距等问题,与京津冀区域大气污染联防联控的要求不相适应。为全面提升京津冀区域大气监测体系对区域联防联控的技术支撑能力,亟需进一步完善京津冀区域的监测网络,增设传输研究、污染监控等特殊监测点位;逐步拓展监测项目,开展颗粒物化学组分和O_3前体物监测;加快遥感监测等立体监测技术在大气监测中的应用,全面分析污染物时空分布特征与传输规律;加强空气质量预报预警能力建设,为重污染天气应对提供技术支持;规范监测事权上收后的全过程质控体系,建立颗粒物标准方法比对和O_3量值传递质控机制;构建环境监测大数据平台,加强数据分析应用与信息公开。     

黄河流域水质和工业污染源研究

为科学评价黄河流域的水质状况及工业企业污染源现状,根据黄河流域2018—2019年地表水和饮用水水源地水质监测数据,建立了综合反映流域水环境质量和可定量分析排名的城市水质指数;利用大数据技术分析工业企业水污染物排放数据,研究建立了企业环境信用动态评价体系。研究结果表明:2018—2019年,黄河流域城市水环境质量得到一定程度的改善,城市地表水环境质量优和良等级数量从17个增加到19个,饮用水水源地优等级城市数量从7个增加到11个;但黄河流域中游地区水污染问题较为严重,需要重点加强水污染控制。水质污染主要以点源工业污染为主,COD和氨氮排放量较多,COD和氨氮年日均排放浓度平均值分别为51.1、3.1 mg/L,工业废水处理率偏低;山西、陕西、河南等"高"风险企业数量较多,分别达到3 047、1 630、1 442家。建议加强黄河流域上下游、左右岸、干支流协同配合,加大水污染防治工作的深度和力度。     

浙江省大气重污染应急预警

通过比较多地省级及城市的大气重污染预案和分析浙江省大气重污染预警工作情况及一次大气重污染预警案例来研究省级大气重污染应急。结果表明,省级应急预案在机构组织和职责、预警分级以及应急措施3个方面有需完善的地方,并且在区域应急联动方面的内容相对缺乏。通过对问题的探讨,建议可以通过构建畅通应急信息交流渠道、设定符合地区污染特征的预警分级以及科学安排多城市应急联动减排等方式来进一步完善省级大气重污染应急预案。     

基于KZ滤波法的江淮地区PM2.5浓度变化影响分析

基于2018—2020年合肥、芜湖和马鞍山3个城市国控站点的PM_2.5逐日监测数据和同期地面气象观测资料,利用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波对PM_2.5日浓度的原始时间序列进行分解,获取短期分量、季节分量和长期分量,并进行多元线性逐步回归构建各分量与气象因子的模型,最后依据短期分量和基线分量的回归模型和残差分析,对序列进行重建,获取消除气象条件影响的PM_2.5长期分量。KZ滤波分析结果表明：2018—2020年气象条件对江淮区域PM_2.5污染改善影响存在波动,在2018—2019年为负贡献,而在2020年秋冬季则变为正贡献;江淮地区3个城市2018年和2020年PM_2.5修正后的长期分量均值表明气象条件对各市PM_2.5改善影响存在差异较大,气象条件对合肥PM_2.5改善的贡献仅为1.0%,芜湖为7.8%,马鞍山为21.0%;NAQPMS数值模式情景分析结果显示,减排措施对江淮之间PM_2.5浓度改...     

2001—2018年浙江省酸雨变化特征及影响因素分析

利用2001-2018年浙江省32个城市酸雨观测资料,结合数理统计和GIS空间插值,分析了全省降水酸度变化、化学组分特征及其影响因素.研究结果表明,以2009年为拐点,浙江省酸雨污染呈先加重后减轻的趋势,降水酸度和酸雨率均得到显著改善.2009年后,轻酸雨城市的比例不断上升.至2018年,全省大部分城市均处于轻酸雨区,...