2015年2月广西典型空气重污染过程及成因分析

基于环境空气质量监测数据和气象观测数据,分析2015年2月5日—14日广西典型空气重污染过程及形成原因。结果表明：重污染期间PM2.5平均质量浓度为118 μg/m3,超标0.57倍,日均质量浓度超标率为92.1%;与2014年1月重污染过程相比,此次污染过程持续时间减短、极端污染天气有所缓解、PM2.5为首要污染物的比例增大。气象条件和气流后向轨迹分析表明,大气层结稳定、近地层逆温明显、风速小、相对湿度大等静稳天气是此次污染过程形成的重要原因,广西本地排放污染物及区域污染传输相叠加是造成重污染的根本原因。     

石家庄市一次典型污染过程的PM_(2.5)污染特征

采集2013-10-09~18日的PM2.5环境受体滤膜样品,对PM2.5颗粒物的质量浓度、二次粒子、无机组分、碳组分进行了分析测试,并对污染过程的各组分的变化趋势进行了深入分析。结果表明,石家庄市PM2.5颗粒物污染严重,过程均值达到162μg/m3,受气象条件影响显著,当风向为北、东方向时有利于污染物的扩散;通过对污染过程的变化趋势研究表明:二次粒子随着污染程度的加剧所占比重有所上升,在严重污染时比重达到58%;无机元素Al、Ca的异常高值显示了人类活动的显著影响;随着污染程度的加剧OC、EC以及SOC浓度值明显上升,且SOC的比重也由10%上升至50%左右,表明在重污染的条件下有利于二次粒子与SOC的转化。     

华北地区一次重污染天气的气象变化过程分析

利用大气环境监测数据、常规气象观测资料、探空数据以及HYSPLIT后向轨迹模式对2014年2月20—26日发生在华北区域的一次大面积重污染天气进行综合分析。利用风云卫星观测资料直观展示了污染的生成、消散状况。结果表明,在此次重污染天气过程中,华北地区主要城市均观测到高浓度的PM_(2.5),其中北京、石家庄PM_(2.5)小时浓度均值分别为286.1、371.2μg/m~3。该次污染与天气过程关系密切,平稳的高空环流形势、华北地面弱低压为污染天气的发生、发展提供了有利的气象条件。地面的静风或小风天气以及近地逆温的出现有利于污染的维持。后向轨迹分析表明,此次污染过程区域性明显,南部、西南部周边地区的污染物外源性输入对研究的主要城市有显著影响。     

湖南省大气污染特征及气象影响分析

为深入探究湖南省大气污染过程变化特征及气象条件对不同首要污染物的影响,利用2015—2021年湖南省14个市州的大气环境监测数据及气象观测数据,分析研究了68次污染过程的持续时长、分布特征等,并根据污染来源分析结果、传输路径分析结果,结合地形特征,进行了污染影响区域划分,对不同首要污染物的气象因子反馈机制进行了细致剖析。结果表明:湖南省大气污染过程以颗粒物污染为主,年变化特征呈现为单峰形,单次污染过程持续时长一般不超过3 d;3条主要的污染物传播路径均是由湘北地区进入长株潭城市群;污染来源以本地积累为主,外来输送与本地污染叠加次之;颗粒物污染主要受边界层稳定程度、逆温情况和近地面空气湿度的影响,臭氧污染则主要受紫外辐射、前体物浓度和扩散条件等的影响。     

灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区域霾日的重要气象特征;PM1、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、CO、NH3的质量浓度,SOR、NOR值以及PM_(2.5)中的二次无机离子(SO2-4、NO-3、NH+4)和部分元素(Pb、Se、Cd、Zn、K)的质量浓度均在霾日明显高于非霾日,而霾日SO2质量浓度仅在冬季略高于非霾日。选取2013年1月的连续灰霾日进行相关性分析,结果表明:污染组分主要来自当地排放(包括直接排放和二次形成),并受当地气象条件影响。此次灰霾过程中PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐主要来自气相反应,气态NO_2主要生成了气态HNO_3,而不是HNO_2。     

四川盆地冬季典型污染过程分析及应急减排效果评估

为探讨成都冬季污染过程成因,评估应急减排效果,以2019年12月成都发生的一次长时间污染过程为例,分析污染成因和典型污染物变化特征等,并对四川省启动预警的管控效果进行评估。结果表明:污染期间四川省PM_2.5平均质量浓度为77.9 μg/m³,高出冬季常态浓度1倍左右,成都峰值浓度高达176.0 μg/m³;盆地独特的地形和静稳小风的气象条件,加之高压脊控制影响,污染前期出现连续晴好天气,夜间逆温增强,污染物累积迅速,湿度增大导致污染物二次转化增强,是该次污染过程的重要外因;PM_2.5中硝酸根离子贡献最大(26.7%),NO_x及其二次转化的硝酸根离子是造成该次污染的主要原因;启动黄色预警后,NO₂及其转化后的硝酸根离子浓度以及PM_2.5浓度仍呈上升趋势,各类源贡献显著;升级橙色预警后,NO₂峰值浓度明显下降,硝酸根离子占PM_2.5的比例下降3.7个百分点,PM_2.5浓度上升趋势得到明显遏制;该次区域协同减排效果明显,区域PM_2.5日平均质量浓度下降9.1%~13.1%,区域性污染推迟1d出现,预警城市的重度污染、中度污染、轻度污染天数分别减少13、13、7 d;PM_2.5浓度下降主要来自于工业源、扬尘源和移动源的减排贡献,平均减排贡献比例分别为60.0%、31.3%和8.7%。     

北京市2013年1月一次空气重污染过程分析

采用数值模式与观测资料相结合的方式,对北京市2013年1月9～15日一次空气重污染过程的大气环境背景、气象条件和形成原因进行了初步分析。结果表明,此次重污染过程北京市空气质量从9日的二级跳至10日五级重度污染,11日一13日空气质量维持连续3d严重污染,14日降为重度污染,15日转为轻度污染;重污染过程期间10—14日P（PM2.5）平均值为323μg／m。,平均风速为1．47m／s,平均相对湿度为73．6％,24h变温基本为一2．72～2．68℃,24h平均变压为一3．65～2．63hPa。指出,此次重污染过程与当地气象条件密切相关,稳定的大气环流形势为污染的持续提供了大气环流背景,风速较小、湿度较大、边界层较低、持续逆温是造成重污染的主要原因,地面风场辐合及边界层下沉运动是造成重污染的重要原因。     

2001年～2008年及奥运会期间天津市大气污染特征分析

根据天津市大气质量监测数据,对2001年～2008年及奥运会期间天津市大气污染特征和主要大气污染物的变化规律进行了分析。结果表明,2001年～2008年天津市的PM10、SO2和NO2污染总体呈下降趋势,但质量浓度仍相对较高。2008年8月奥运会期间天津市PM10和SO2质量浓度达到国家空气质量二级标准,NO2质量浓度达到国家空气质量一级标准,空气质量良好。天津市PM10污染相对稳定,SO2和NO2的污染分布呈现明显的季节性,时间上表现为冬强夏弱。气象条件对污染物浓度影响明显,沙尘、大雾等天气可使污染物浓度急剧升高。     

“十一五”时期乌鲁木齐市大气污染特征及影响因素分析

为全面了解"十一五"时期(2006—2010年)乌鲁木齐市大气污染状况,评估污染源治理及气象条件对空气质量变化的影响,利用2001年1月—2010年12月主要大气污染物浓度数据和同期地面气象资料,总结"十一五"时期乌鲁木齐市大气污染变化特征,重点分析其变化原因。结果表明:"十一五"时期PM10和SO2年均浓度分别比"十五"下降1.7%和10.3%,采暖季降幅最明显,分别达到2.2%和21.9%;而NO2年均浓度比"十五"升高8.9%,非采暖季增幅最大,为11.7%。2006—2010年PM10、SO2年均浓度整体呈下降趋势,NO2浓度有升高趋势。5年中非采暖季各污染物浓度均达标,采暖季PM10和SO2超标倍数逐年减小,煤烟型污染特征仍然典型。污染源管控(特别是减排工程实施)是"十一五"时期SO2和PM10浓度下降的重要原因,气象条件作用相对有限。NO2浓度升高主要与机动车保有量逐年增加和氮氧化物治理启动滞后有关。     

从大运会期间浓度变化来分析污染物削减措施效果

运用深圳以及周边城市的环境空气污染物浓度资料,分析了NO2、PM10、PM2.5的分布特征,重点讨论了大运会期间NO2、PM10和PM2.5浓度的变化规律,应用相似气象条件的概念,采取多种空间、时间对比分析的方法,排除客观因素,分析了大运会期间人为减排的具体效果,结果表明:大运会期间控制措施效果显著,PM10削减比例更大,也即大运会期间关停了一些高污染排放企业对污染浓度的影响更明显。大运会期间控制措施对各污染浓度的下降起一定作用,作用在白天时段更明显,且对PM2.5的控制效果更显著。大运会期间南山区管控效果最明显,中心福田区PM2.5控制最好。大运会期间的区域联合控制成效显著。大运会后期控制措施的解除,致使污染物浓度快速上升到较高水平,且工业布局密集的区域及机动车流量最大的区域上升幅度相应较大。     

沈阳市冬季重污染过程PM2.5浓度变化及成因分析

利用多种污染物浓度数据、气象观测数据,结合HYSPLIT后向轨迹模式,对2015年11月6—10日发生在沈阳的一次较长时间重污染天气过程,从大气浓度变化、天气形势特征及成因机制等方面进行综合分析。结果表明,重污染期间日空气质量指数均超过重度污染限值200,首要污染物PM_(2.5)最高小时质量浓度达到1 326μg/m3,为沈阳市监测PM_(2.5)以来的历史峰值。此次空气污染是气象及人为因素共同作用的结果,重污染过程时段内高空场不利于气流上升运动的发展,地面倒槽、稳定的大气层结不利于污染物的扩散。此次重污染过程与大范围秸秆集中燃烧、大量污染物排放有一定关系。通过后向轨迹计算分析,发现颗粒物长距离输送对区域污染产生一定影响。     

杭州秋冬季PM2.5污染特征分析

为研究杭州PM_2.5污染来源特征,利用2013—2019年杭州市PM_2.5监测数据和气象观测数据,分析了杭州市2013—2019年PM_2.5浓度变化,选取本地积累型和输入型2种PM_2.5污染过程,结合单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪（SPAMS）和在线离子色谱数据,探讨杭州市PM_2.5化学组分和污染来源。结果表明：每年秋冬季（11月至次年3月）杭州以东北风、西北风及偏南风为主,风速低于4 m/s时,大气扩散条件差,受本地污染物积累影响,PM_2.5浓度容易出现超标;风速较大且为东北风和西北风时,受上游污染输入影响,易出现PM_2.5重度污染。本地积累型和输入型案例中,PM_2.5化学组分中占比最大的为NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺;PM_2.5浓度上升过程中,二次NO₃^-和SO₄^2-转换率明显上升,其中NO₃^-上升更为显著,二次气溶胶污染严重。2次案例中,PM_2.5来源贡献占比前3位均为机动车尾气源、燃煤源和工业工艺源,其中本地积累型PM_2.5浓度上升阶段,机动车尾气源占比会明显上升;输入型案例中,输入阶段机动车尾气源占比显著上升,燃煤源贡献也小幅上升。     

中国高分辨率近地面NO2浓度反演

通过分析2010年全国333个县级以上城市卫星遥感的NO2对流层年均柱浓度与地面实际观测浓度之间的相关性,发现两者具有一定的线性相关性(r=0.54,n=333),并建立了NO2"遥感柱浓度"与"地面观测浓度"之间的关联方程,通过该方程反演了中国0.125°分辨率近地面NO2污染分布特征。结果表明,全国近地面NO2浓度超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)要求的年均浓度二级标准(0.04 mg/m3)的区域约为5.95万平方千米,超标地区主要集中在华北平原、长三角地区、四川盆地和珠三角地区,这些地区NO2污染水平远高于333个城市的年平均值(0.028 mg/m3)。NO2污染极不平衡,以大中型城市为中心的区域污染特征显著。NO2人口加权浓度分析结果表明,NO2人口加权浓度高值区主要集中在能源消费量大、机动车保有量大及人口密集的地区,全国约5.7%的人口暴露在NO2超标区域。     

Visual Assessment of Foliar Injury Induced by Ozone on Indicator Tobacco Plants: A Data Quality Evaluation

A group of 50 inexperienced scorers were asked to estimate –using standard reference photos – foliar injury induced by the gas pollutant ozone on the supersensitive indicator planttobacco (Nicotiana tabacum L.) cv. Bel-W3. Theaverage accuracy level was 56.1% (95.9% when theclasses nearest to the reality were also consideredcorrect) and the average repeatability was 65.4%. Theextreme classes were easily scored. Central classesproved to be more difficult to be evaluated: this maydepend on the fact that two leaves may have similaractual total injured area, but substantially differentnumbers and spatial distribution of the lesions. Insome cases we observed a prevalence of overestimationerrors in the high classes and underestimation in thelow classes: this is in contradiction with theWeber-Fechner law. It is noteworthy the very shorttime required by operators to score, regardless of the results.     

黑龙江省松花江流域河流中高锰酸盐指数非点源污染负荷分析

采用3种方法分析黑龙江省松花江流域高锰酸盐指数非点源污染的负荷。分析结果显示,非点源污染造成的松花江流域高锰酸盐指数负荷约为70%;松花江流域支流源头属于高高锰酸盐指数河段,本底值约为5mg/L,河流流经1000Km非点源污染会增加高锰酸盐指数约1mg/L;松花江流域河流中高锰酸盐指数含量高的主要原因是流域内土壤有机质含量高。     

上海市臭氧污染时空分布及影响因素

分析2006—2016年上海市的监测数据发现,臭氧(O_3)浓度存在逐年上升趋势,污染持续时间有所增加,但除水平风速有下降趋势外,其他相关气象因素的年际变化趋势并不显著。空间分析结果表明,上海市O_3超标主要集中在西南部郊区,但市区O_3超标潜势不容忽视。O_3污染高发季节的污染玫瑰图分析发现,上海市南部地区是影响上海市O_3污染的关键区域;对于NO_2减排的影响分析发现,尽管上海市O_3平均浓度总体处于上升趋势,但在NO_2下降幅度最为明显的内环市区和北部郊区,O_3上升幅度低于NO_2下降幅度较小的内外环区域和西部郊区,表明上海市的O_3污染控制仍需持续推进NOx的减排,并同步推进VOCs的减排。     

基于卫星遥感的中国东部地区NO2减排成效验证

基于Aura卫星臭氧监测仪（OMI）数据，分析了2011—2018年中国东部地区对流层NO₂柱浓度的时空分布规律，以广泛而客观地验证NO₂减排成效。结果表明：进入"十二五"以来，中国东部地区对流层NO₂柱浓度快速下降，高值区域范围快速收缩甚至消失；华北平原、长江中下游平原污染相对严重，同时这些地区污染程度正在得到较快速的缓解；京津冀、长三角、珠三角是中国东部地区对流层NO₂柱浓度相对最高、下降速度最快的典型区域；中国东部地区NO₂减排取得的成效与产业转型升级、能源结构调整及严控移动源排放等政策措施密不可分。     

石家庄市一次重污染过程气象条件分析

对石家庄市2016年12月14—23日一次重污染过程的逐时空气质量和气象资料进行了分析。结果表明，低压均压类天气控制下，较高的相对湿度和水汽压，<2.5 m/s的低风速以及<500 m的混合层高度是该次重污染形成和持续的重要原因。当风速<2.5 m/s，且相对湿度>45%或水汽压>3.6 hPa时，空气质量明显较差；当风速<2 m/s，且湿度>65%或水汽压>4 hPa时，污染级别达到严重污染；该次重污染形成与维持的地面气压临界值为1 017 hPa，当气压>1 017 hPa时，环境空气质量相对较好；当气压<1017 hPa时，更容易发生严重污染。     

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。