北美和欧洲城区上空臭氧浓度下降

据美国和联合国机构科学家们的一个国际研究结果报告,北美和欧洲地区城市上空对流层的臭氧浓度已下降了3％。此外,还观测到阿拉斯加和斯堪的纳维亚上空的对流层臭氧浓度在冬季月份下降6％以上。     

2019-2020年泰安城区臭氧污染特征分析

以2019-2020年泰安城区环境空气中的臭氧浓度为研究对象,利用皮尔森(Pearson)相关系数,分析了臭氧浓度的时间变化及其与气温、气压等气象要素和氮氧化物的关系.结果表明,每年1月份开始,泰安城区环境空气中的臭氧浓度从低点上升,6月份到达峰值后逐步下降,在9月份略有反弹.臭氧浓度与其前体物氮氧化物浓度及常规气象因...     

地中海地区的空气污染

2001年德国科学家主持了一项大型国际野外测量项目“地中海氧化性污染物研究(MINOS)”,旨在研究影响地中海地区的降水、生态系统、农业和饮用水供应的人为环境压力.大气化学-输送模式表明夏季对流层臭氧浓度在整个地中海地区增加,明显影响该地区的气候辐射力度.Lelieveld等人在克里特岛北部建立了一个海岸观测站,并使用2架飞机测量各种气体、气溶胶、辐射和气象参数.测量结果显示了从海面到15km高空的大气污染层面.在界面层,整个地中海地区氧化性污染物都超标,其中包括来自西欧和东欧的污染.气溶胶吸收了部分太阳辐射,使到达地面的辐射减…     

中国地表臭氧浓度估算及健康影响评估

在PM2.5浓度逐年下降的背景下,臭氧浓度不降反升,臭氧已成为中国暖季的主要污染物之一.基于大数据关联分析思路,构建并开发了极限梯度提升(XGBoost)臭氧浓度估算模型,用以估算2019年中国每日最大8 h平均臭氧浓度(O3_8h),用于人类暴露评估.该模型输入地面监测站点数据、高分辨率遥感卫星数据、气象数据、排放清...     

基于决策树的统计预报模型在臭氧浓度时空分布预测中的应用研究

近地面层臭氧是光化学污染的主要污染物之一.臭氧污染不仅严重影响着空气质量并且危害人类健康与动、植物生长.本研究以徐州市为研究区,基于环境监测站连续监测数据分别采用分类回归树(CART)、随机森林(RF)和M5模型树方法建立臭氧浓度统计预报模型,选取1、4、7、10等4个月作为季度代表进行区域臭氧浓度预测的研究.以2015整年逐小时徐州市国控大气监测站实时监测的臭氧浓度(因变量)和气象因子数据(自变量)为训练样本建立臭氧浓度统计预报模型.模型验证结果表明,总体上3种决策树模型能够较好的预测臭氧浓度动态变化特征,月尺度上预测值与观测值相关系数均值为0.68,平均绝对误差和均方根误差均值分别为21.63μg·m~(-3)和27.42μg·m~(-3).在此基础上,基于站点观测所建立臭氧统计预报模型,以WRF模型模拟的气象场作为输入,预报区域网格化臭氧预报值,并发现臭氧浓度空间分布与站点观测特征总体一致性较好.经与观测值进行对比,结果表明两者相关系数均值为0.58,平均绝对误差及均方根误差分别为29.38μg·m~(-3)和37.15μg·m~(-3),预报准确率均高于75%.同时利用周步长观测值与预测值建立的多元线性集合预报回归方程对3种决策树模型的预报值进行修正,在一定程度上提高了预报值的精度.     

基于支持向量机的太湖梅梁湾叶绿素a浓度预测模型

以梅梁湾2010年4月至2011年12月的监测数据为基础,选取太阳总辐射、综合消光系数、水温、总无机氮、pH和当前的叶绿素a浓度等作为输入变量,以7d后的叶绿素a浓度作为输出变量,运用支持向量机(SVM)建立了针对"三号标"监测点的叶绿素a浓度预测模型,并进行了输入变量的敏感性分析.通过模拟值和实测值的对比分析发现,该模型能较好地预测7d后叶绿素a的浓度变化情况.模型输入变量的敏感性分析结果表明,当前的叶绿素a浓度是影响预测结果的最重要因子,然后依次为pH、太阳总辐射、综合消光系数、水温和总无机氮.     

京津冀地区臭氧浓度时空变化特征

为研究京津冀地区臭氧浓度的时空变化,文章利用2014年6月-2018年5月中国环境监测总站臭氧浓度数据进行分析。结果表明:(1)京津冀地区臭氧浓度平均水平不断增高,不同区域增速差异明显,高值区出现由单中心向双中心的转变且逐渐形成了日益明显的沿海臭氧高浓度分布带;(2)臭氧浓度的季节性差异显著,春、夏两季较秋、冬两季臭氧浓度高,其中夏季最高,冬季则缺乏高值区;(3)不同城市的年均臭氧浓度分布模式不同,大部分城市核密度估计峰值对应臭氧浓度20μg/m~3;(4)臭氧浓度的日内变化基本遵循周期性单峰型变化规律;(5)不同城市臭氧浓度超标天数差异显著,变化趋势可分为稳定增长型、突变增长型和稳定型。     

环境科学一般问题

X-1X171200601867大气二氧化碳和臭氧浓度升高对植物挥发性有机化合物排放影响的研究进展/李德文(中科院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室)…∥应用生态学报/中科院沈阳应用生态研究所.-2005,16(12).-2454～2458环图Q-61对流层大气中CO2和O3浓度变化可对植物挥发性有机化合物(VOCs)的排放产生一定影响,而植物VOCs具有很高的化学活性,可影响低层大气的化学组成,促进光化学污染的形成,对温室效应和全球变化具有潜在的影响。文中总结了大气CO2和O3浓度单独及复合作用对植物VOCs排放规律的影响。并对今后植物VOCs排放规律及多…     

基于XGBoost-LME模型的京津冀地区近地面臭氧浓度估算

高时空分辨率的近地面臭氧浓度分布数据对监测和防控大气臭氧污染,提高人居环境具有重要意义. 使用TROPOMI-L3 NO₂、 HCHO产品和ERA5-land高分辨率数据作为估算变量,构建XGBoost-LME模型估算京津冀地区近地面臭氧浓度. 结果表明：①在估算变量中地表2 m温度（T2M）、2 m露点温度（D2M）、地表太阳向下辐射（SSRD）、对流层甲醛（HCHO）和对流层二氧化氮（NO₂）是影响京津冀地区近地面臭氧浓度的重要因素,其中T2M、SSRD和D2M相关系数分别达到0.82、0.75和0.71. ②XGBoost-LME模型相较其它模型,其各项指标均为最优,十折交叉验证R²、MAE和RMSE分别为0.951、 9.27 μg·m^-3和13.49 μg·m^-3,同时,该模型在不同时间尺度均表现良好. ③在时间上,2019年京津冀地区近地面臭氧浓度存在显著的季节性差异,四季浓度变化为：夏季>春季>秋季>冬季,2019年该地区近地面臭氧月均浓度总体呈现出先上升后下降的倒“V”趋势,其中9月呈现小幅上升趋势,全年最大值出现在7月,最小值在12月;在空间分布上,2月和3月京津冀全域近地面臭氧浓度分布基本为同一水平,1、11和12月呈现出不显著的北高南低的空间分布趋势,其余月份该地区近地面臭氧浓度空间分布均呈现出南高北低的分布特征,高值区主要在南部海拔较低、人口密集和工业排放量较大的平原地区,低值区则主要在北部海拔较高、人口稀疏、植被覆盖率高和工业排放量低的山地地区.     

低温等离子体-臭氧催化氧化降解硫化氢气体的耦合效果与调控方法研究

利用低温等离子体在降解污染过程中产生的副产物臭氧,开展了低温等离子体-臭氧催化氧化耦合工艺同时去除硫化氢和臭氧研究,考察了催化剂粒径、空床停留时间、催化反应温度、等离子体输入功率等工艺参数对硫化氢降解和副产物臭氧浓度的影响。研究发现:臭氧需求因子(Df)与催化床层出口的硫化氢与臭氧浓度之间有一定的对应关系,ln(Df)介于3~4时,尾气中硫化氢和臭氧的浓度可分别维持在5.0×10-6,3×10-6m3/m3以下;等离子体能量密度SIE/Cin与ln(Df)值成明显的正相关:ln(Df)=30.924SIE/Cin-3.5622。对于进气浓度(Cin)和气体流速(Q)皆已知的硫化氢废气,通过调控输入功率(P)来调控SIE使ln(Df)值在3~4,可使耦合工艺具有最佳的去除效果,实现硫化氢和臭氧最佳去除。     

中国臭氧浓度的时空变化特征及分区

采用旋转经验正交函数(REOF)法分析了2016年中国338城市臭氧浓度的时空变化特征,根据2016年污染季节(5月至10月)的REOF分析结果,确定出10个具有明显同比变化的区域,不同区域间臭氧浓度的时间变化趋势彼此独立,受到当地地形因素、气象条件、光化学反应等因素的影响.10个区域中,除华南地区和青藏高原外其他地区2014年至2016年臭氧日最大8小时浓度(O3-8h)均呈上升趋势.臭氧分区受到地形地貌特征的影响较大,显示出地形和地貌对臭氧空间相关性的重要影响.黄淮平原、华北平原、长江中下游地区等3个人口稠密区域臭氧浓度较高,应该作为臭氧污染控制战略的重点区域.     

环境科学基础理论 环境医学

X18200700841臭氧对哮喘行为的影响:数据重访=Impacts of ozone on theactivities of asthmatics:Revisiting the data[刊,英]/Mark E.Eiswerth…∥J.Environ.Manag..-2005,77(1).-56~63国图针对三种活动(户内家务劳动和休闲,户外家务劳动和活跃的休闲及户外怠惰的休闲)拟定了条件需要系统,并考虑了个人活动计划如何响应臭氧的污染和哮喘症状的严重性.数据来源于住在洛杉矶附近的居民个体.方法与早期的有所不同,早期使用平衡法,考虑了活动类型交叉的相关性.经验结果表明臭氧浓度的增加对哮喘病患者在某项活动中所度过时间的量有显著影响…     

麦田O3浓度的长期变化及其对冬小麦干物质和产量损失的估算

近地层臭氧污染及其对作物产量和粮食安全的负面效应已成为国内外广泛关注的焦点之一.利用2014~2016年冬小麦主要生长季期间臭氧浓度和气象因子观测资料,分析了麦田臭氧浓度、AOT40的变化特征.根据Pleijel等2007年修正的气孔导度模型,模拟了冬小麦气孔导度的变化,并与实测值进行对比验证,同时结合通量模型,计算了冬小麦气孔臭氧通量.此外,利用前期课题组建立的模型,估算了臭氧对冬小麦干物质累积和产量的影响.结果表明:臭氧浓度在冬小麦生长季期间从前期到后期逐渐增加,并呈现明显的单峰型日变化特征.从2014~2016年的每年3月1日~5月31日,平均臭氧浓度分别为36.2、37.7和33.6 n L·L~(-1),AOT40值分别为17.08、17.90和11.84μL·(L·h)~(-1).Javis气孔导度模型可以用来模拟本地区冬小麦的气孔导度,模型解释了实测气孔导度81%的变异性.2014~2016年冬小麦气孔臭氧吸收通量分别为9.36、9.32和8.65 mmol·m~(-2).在近3年臭氧浓度平均水平下,近地层臭氧会使冬小麦产量减少18.03%,干物质累积减少19.31%.     

2003年夏季欧洲地面臭氧浓度创10年来最高

2003年夏季大部分欧洲国家地面臭氧浓度是10年来最高的,特别在热浪袭击的8月.欧洲环境署(EEA)的初步评价表明,情况最严重的是德国西南部、法国北部和东北部、比利时、意大利北部和中部以及西班牙中部.EEA在其初步分析中说,除非采取措施减少臭氧前体物质氧化氮和挥发性有机化合物的排放,否则在今后夏季高温时类似情况还会出现. 在31个向EEA报告监测结果的国家中,有23个国家地面臭氧浓度超过180mg/m3阈值,是指在4月和8月间一天或一天以上的一小时平均值.超过这一阈值,短期暴露会对小孩和敏感人群产生短期影响.欧盟(EU)法律规定超过180mg/…     

南通县域2016-2020年夏季臭氧浓度时空变化特征

近年来,臭氧已经成为影响长三角区域环境空气质量最主要的大气污染物之一,县域作为支撑区域社会经济发展重要单元,其臭氧污染问题也不容忽视。文章基于江苏省南通市环境空气质量监测数据,分析了南通市所辖县域2016-2020年夏季5-9月臭氧日最大8 h浓度的时空变化特征,比较了其与主城区臭氧浓度的差异,并探索了产生差异的可能原因。结果显示：(1)南通市所辖县域2016-2020年臭氧浓度明显呈波动中上升趋势,区域平均浓度从113.1μg/m³上升至123.1μg/m³,增幅超过8.8%。夏季臭氧浓度峰值出现在5月,6-7月浓度下降,8月浓度最低,9月有所上升;日变化呈“单峰单谷”型。从空间分布看,所辖县域臭氧浓度呈现西北部高、东南部低的分布特征。(2)5-7月和9月臭氧浓度与相对湿度呈显著负相关,受长江中下游梅雨和台风带来的降雨和大风等气象条件影响,与气温的相关系数较低。(3)与主城区臭氧浓度相比,县域整体上臭氧浓度相对较高,二者年均浓度差值为1.1μg/m³,同时存在区县差异和年际差异。(4)进一步分析显示,一方面县域NO     

臭氧浓度升高对冬小麦田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响

为研究臭氧浓度升高对农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响,采用开顶箱(OTC)法设置3个臭氧浓度处理,分别为对照CK、T1(100 nL.L-1臭氧)和T2(150 nL.L-1臭氧).以便携式土壤CO2通量观测仪测定不同臭氧浓度处理下的冬小麦田土壤呼吸速率,并采用气压过程分离(BaPS)法测定不同处理的土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率.结果表明,在本实验阶段内,CK、T1、T2处理的土壤呼吸速率之间无显著差异(p0.05),其平均土壤呼吸速率分别为(5.36±0.72)、(5.08±0.04)、(4.94±0.18)μmol.(m2.s)-1.CK和T2处理的硝化速率和反硝化速率也均无显著差异(p0.05).不同臭氧浓度处理下的土壤呼吸速率与土壤温度的指数回归关系均达显著水平(p0.05),CK、T1和T2处理的土壤呼吸的Q10值分别为1.72、1.58和1.51.Pearson相关分析结果表明,CK处理中土壤硝化速率与反硝化速率和土壤含水量之间均存在显著相关关系(p0.05),其相关系数分别为0.828和0.890;T2处理中硝化速率与土壤含水量之间存在显著相关关系(p0.05),其相关系数为0.772.本研究表明,臭氧浓度升高未显著改变冬小麦田土壤呼吸、硝化和反硝化速率,但臭氧浓度升高显著降低了土壤呼吸的温度敏感性.     

上海市郊春季臭氧及其前体物观测研究

利用上海市郊金山环境监测站沿海站点2007年春季的逐时臭氧浓度及其前体物的观测数据,分析了臭氧浓度的时间变化规律,以及海风和陆风对臭氧和其前体物(NO、NO2和CO)浓度的影响.结果表明,臭氧浓度总体较高,共有10日出现臭氧浓度超标,表现出了比较明显的春季高峰现象;臭氧浓度的日变化表现出了受污染地区的典型特征,而NO和...     

深圳夏季3种生境城市森林内臭氧浓度变化规律

于2015年夏季对深圳园山山麓(Foothill)、河谷(River Valley)和山脊(Ridge)等3种典型生境城市森林内的臭氧浓度和气象因子进行昼夜24h同步监测,研究林内臭氧浓度的变化规律及影响因素.结果表明:深圳园山3种生境城市森林内臭氧浓度的小时均值和日最大8h均值都达到了国家一级标准(分别为160,100μg/m~3);3个林地的臭氧浓度日均值都高于对照,且Ridge显著高于River Valley和Foothill;林内臭氧浓度的日变化都呈单峰曲线,表现为白天高,夜间低,在15:00~17:00达到最高,在5:00~7:00降到最低;3种林地的臭氧浓度都与温度极显著正相关,与湿度极显著负相关,此外Ridge的臭氧浓度还与风速极显著正相关.总之,深圳园山3种林分内的臭氧浓度符合人们进行森林游憩活动的空气质量要求,基于臭氧浓度,人们在5:00~7:00进行森林游憩最为适宜.     

13CO2示踪臭氧胁迫对水稻土壤微生物的影响

本研究采用具有日变化的熏蒸方式,利用13C同位素示踪方法,结合PLFA技术,模拟分析了臭氧浓度升高对水稻土壤微生物结构的影响.实验设置2个臭氧浓度处理,即空气对照(CF,臭氧浓度约4~10 nL·L-1),臭氧浓度升高处理(O3,8 h平均浓度为110 nL·L-1).分别在水稻熏气1个月和2个月时进行13C同位素标记实验.结果发现,臭氧熏蒸一个月的时候对土壤微生物生物量碳没有影响,但此时输入到土壤微生物的即时光合产物13C已经显著低于对照;随臭氧熏蒸时间的延长,无论是总的土壤微生物量碳还是即时光合产物13C对土壤微生物的输入都显著低于对照处理.PLFA主成分分析结果表明,熏蒸一个月时臭氧对13C-PLFA的结构组成并没有显著影响,但熏蒸两个月后则臭氧明显改变了13C-PLFA的组成,但两次标记后PLFA单体的Δδ13C‰值已受到臭氧的影响.臭氧胁迫前期,只有细菌脂肪酸的13C分配(13C%)受到臭氧的明显影响,而胁迫后期则臭氧主要影响的是分配给放线菌和真菌的13C.     

气候变化对长三角臭氧污染影响的数值模拟研究

目的研究气候变化对污染物浓度的影响,进而了解其对环境空气质量的影响。方法利用WRF-Chem模拟2014年1月、7月(代表现在)和2050年1月、7月(未来)长三角地区的气象要素和空气质量的数据,研究气候变化对该区域臭氧浓度的影响。结果在夏季,未来(2050年7月)与现在相比(2014年7月),整个长三角区域的臭氧浓度变化幅度较小,约为-0.09×10~(-9),且呈现出北部增加,南部减少的趋势,在长三角北部的陆地地区,臭氧浓度增加达到极大值(15.0×10~(-9))。在冬季,与2014年1月的数据比较,未来(2050年1月)整个长三角地区臭氧比现在降低约7.9%,其中在上海以东洋面上减少达到极值(-25.1%)。结论在夏季,导致长三角北部地区臭氧浓度升高的主要原因是太阳辐射量的增加、VOC和NOx浓度的升高、边界层高度的降低以及增强南风的输送有关。长三角南部地区臭氧浓度的减少,主要原因是其太阳辐射的减少以及风速的增加。在冬季,在南通、上海以东洋面上臭氧减少的幅度较大,这与温度的降低、辐射的减少以及NOx浓度的增加有关。长三角南部区域的臭氧浓度有所增加,这与该区域太阳辐射的增加以及区域范围内的输送有关。在制定臭氧控制策略时,应该考虑未来气候变化的影响。