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相似文献
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1.
利用Williams等和Guenther等的模型估计中国地区NOx和VOC的自然源排放.所得清单显示土壤NOx排放总量(以N计)为225.75 Gg;植被VOC年排放总量(以C计)为13.23 Tg,其中异戊二烯、单萜烯、其它VOC分别为7.77、1.86、3.60 Tg;排放有明显季节变化和空间变化.运用中尺度气象模式MM5以及光化学模式Calgrid研究这些排放在不同季节对对流层化学的影响.结果表明,O3、NOx、HNO3和PAN的全国平均浓度在土壤NOx排放影响下分别增加15.3%、15.7%、25.5%和6.5%;在植被VOC排放影响下改变5.6%、-4.9%、-19.3%和142.3%;在两者综合影响下增加26.1%、8.8%、4.3%和177.9%;浓度变化在夏季明显强于其它季节.自然源对中国地区光化学污染物空间分布有不同程度的影响,这种影响同区域气象条件、源排放和NMHC/NOx比值等因素有关.NOx和VOC的自然源排放对光化学特性影响显著,在光化学模拟过程中不容忽视.  相似文献   

2.
李睿  魏巍  王兴锋  王晓琦  程水源 《环境科学》2023,44(10):5400-5409
近年来京津冀区域夏季臭氧(O3)体积分数仍居高位,轻中度污染频繁发生,相关反应机制研究亟需开展.利用WRF-Chem模式对该区域2018年夏季代表月O3浓度进行模拟,并基于Brute-Force方法探究了区域层面前体物减排的O3变化.O3在不同排放情景的变化表明,该区域O3反应机制以VOCs控制区与非敏感区为主,VOCs控制区主要聚集京津冀中部,呈南北带状分布,面积占比15.60%~26.59%.区域各市城区的O3浓度对前体物排放的相对响应强度(RRI)具有很大的空间差异性,对于VOCs,RRI_VOC在0.03~0.16范围内;而对于NOx,RRI_NOx在-0.40~0.03范围内.纬度越高的城区,RRI值越剧烈,表明了越为显著的区域输送影响.前体物排放强度高的城区,RRI_NOx值越低,暗示RRI_NOx对当地NO2浓度的负向依赖;但RRI_VOC与NO2水平无明显关联,更依赖于对前体物相对丰度(VOCs :NOx).RRI_VOC与RRI_NOx比值在多数城市表现为负值,VOCs协同减排以抑制O3浓度恶化十分必要;该比值的绝对值在工业化和城市化高的城市远低于普通中小城市,意味着这些城市VOCs协同减排的要求将更高.然而,即使在前体物50%减排下,区域各城市O3浓度改善仍然有限,毗邻省份的区域外联合治理也依然重要.  相似文献   

3.
周红  王鸣  柴文轩  赵昕 《环境科学》2024,45(5):2497-2506
明确臭氧(O3)与前体物的非线性关系是O3防控措施制定的基础和关键.基于北京城区站点2020年4~9月O3、挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NOx)和气象要素在线观测,分析了O3及其前体物污染特征,利用随机森林(RF)模型结合SHAP值探究了影响O3的关键因素,并通过多情景分析探讨了O3-VOCs-NOx敏感性.相关性分析结果显示O3小时浓度与温度(T)呈显著正相关,与TVOCs和NOx呈显著负相关;但从每日结果来看,O3T、TVOCs和NOx均呈显著正相关.RF模型模拟的O3浓度与实测值吻合较好,进一步计算了各个特征变量的SHAP值,结果显示T和NOx对O3影响最高,但前者是正向影响,而后者是负向影响.以观测期间O3污染天的NOx和VOCs平均值为基础情景,设置了对应不同NOx和VOCs的多种情景,并利用RF模型计算不同情景下的O3,得到O3等值线(EKMA曲线),结果显示北京城区O3-VOCs-NOx敏感性处于VOCs控制区,与基于观测的盒子模型(OBM)得到的结果一致,这说明RF模型可以用作O3-VOCs-NOx敏感性分析的一种补充方法.  相似文献   

4.
吴也正  张鑫  顾钧  缪青  魏恒  熊宇  杨倩  吴斌  沈文渊  马强 《环境科学》2024,45(3):1392-1401
以2017~2021年的5~6月苏州市城区站点的大气污染物浓度为研究对象,分析了臭氧(O3)、氮氧化物(NOx)、总氧化剂(Ox)、一氧化碳(CO)和挥发性有机物(VOCs)等污染物的变化特征,利用基于观测的模型(OBM)研究了O3污染成因及其年际变化,解析了环境空气VOCs的主要来源及其变化趋势.结果表明:①近年来苏州Ox平均体积分数以及NOx和CO平均浓度整体呈下降趋势,但VOCs的体积分数整体呈上升趋势;O3污染天光化学反应前体物浓度水平仍较高,且显著高于优良天.②近年来苏州O3生成处于VOCs控制区;苏州市VOCs和NOx长期减排比例应不低于5∶1,在VOCs控制方面应注重对芳香烃和烯烃的减排.③源解析结果显示,工业排放、汽油车尾气和柴油机尾气是苏州市VOCs的主要排放源;近年来工业排放源和溶剂使用源有所下降,但汽油车尾气源和油气挥发源贡献率上升明显,且上述两类污染源排放VOCs的O3生成潜势较高.④综合分析各排放源对O3生成潜势的贡献发现,溶剂使用源和汽油车尾气源的VOCs排放是影响苏州市O3生成的关键因素.  相似文献   

5.
利用 2013~2022年的 5~8月臭氧检测仪(OMI)的甲醛柱浓度(HCHO)和对流层二氧化氮柱浓度(NO2)卫星遥感数据,结合地面臭氧(O3)观测数据,计算了山西 FNR(HCHO/NO2)的阈值,研究了山西夏季近地面 O3光化学生成敏感区的分布和变化 .结果表明:①2013~2022年夏季,山西 VOCs敏感区(FNR < 2.3)明显缩小,VOCs-NOx过渡区(FNR介于 2.3~4.1)先增后减,NOx敏感区(FNR > 4.1)显著扩张;②2013~2019年夏季,HCHO柱浓度上升与对流层 NO2柱浓度下降,共同导致 FNR上升,2016年起山西总体处于 NOx敏感区,但 NOx减排的进程中城市区域由 VOCs敏感区逐渐向 VOCs-NOx过渡区转变,导致 O3污染加重且普遍存在;2020~2022年,HCHO与 NO2协同下降,O3浓度有所降低 .③2022年夏季,临汾和运城出现了 O“3周末效应”的反转,其余 9个城市仍存在 O“3周末效应”,O“3周末效应”并不完全取决于前体物排放的变化,还与 O3光化学生成敏感性密切相关 .山西 O3污染治理需NOx和 VOCs协同减排,此外太原、阳泉、运城、晋城应继续深入推进 NOx减排 .  相似文献   

6.
金丹 《环境科学》2024,45(7):3799-3807
重点臭氧污染区域和城市的臭氧生成敏感性分析是近地面臭氧(O3)污染防控的重要依据. 基于上海市淀山湖站(郊区)、浦东站(城区)和新联站(工业区站)这3个典型站点2016~2020年5年间O3、VOCs和NOx数据,利用观测模型定量分析5年间臭氧高发季O3与前体物(VOCs和NOx)之间的非线性关系. 结果表明,2016~2020年间,上海市近地面O3高发月份为4~9月,其中,高峰值出现在6~8月;VOCs体积分数和NO2浓度对浦东站的O3浓度具备较强的指示意义,淀山湖站的O3浓度主要是受区域性环境、气象因素和跨区域传输影响,新联站O3浓度为环境背景浓度与工业区光化学污染的叠加效应. 浦东站和淀山湖站处于VOCs控制区,新联站2016~2019年整体处于NOx控制区附近,2020年开始逐步向VOCs控制区转变;浦东站、淀山湖站和新联站的L·OH均为:NOx控制区>协同控制区>VOCs控制区.  相似文献   

7.
乌海市是我国典型的煤焦化工业基地,大气污染物排放总量较大且近年来夏季O3污染问题逐渐突出,明确大气污染物排放特征,探究O3污染形成机制是客观认识其O3污染现状,科学制定污染控制措施的基础.基于"系数法"采用自下而上的方式构建了2018年乌海市高分辨率大气污染源排放清单(HEI-WH18),利用WRF-Chem对HEI-WH18的适用性和准确性进行评估,并结合模式诊断模块探究了乌海市夏季O3污染形成的原因.排放清单结果表明,2018年乌海市SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、VOCs、NH3、BC和OC的排放总量分别为65943、40934、172867、159771、47469、69191、1407、1491和1648 t ·a-1.与MEIC清单相比,利用HEI-WH18能更好地捕捉到O3及其前体物的排放变化规律和量级,适用于乌海市夏季O3的模拟及其来源分析研究.从O3及前体物的空间分布来看,乌海市海勃湾城区白天为O3高值区,3个工业园区无论白天和夜间均为O3低值区和NO2高值区,CO的空间分布特征与煤层及矸石堆自燃源一致.根据对O3污染过程的诊断分析,边界层中高层O3浓度的升高主要是平流输送和化学过程共同作用的结果,低层O3浓度的升高是垂直混合和平流输送导致的,化学过程在低层的贡献较为复杂,其正贡献起到了维持高O3浓度的作用,负贡献结合平流输送造成了O3污染的最终消散.  相似文献   

8.
利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O3、NO、NO2和NOx连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O3体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个站的O3体积分数一般在4~9月较高,10月至翌年3月较低,研究期内山西南部的晋城和临汾2站的O3日最大8h体积分数滑动平均值φ(MDA8O3)超标最严重,其次是北部的五台山、朔州和大同3站,中部的太原站O3污染较轻.对比城市站和高山站发现,两类站点的O3体积分数季节变化虽都表现为:夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,但前者主要受前体物NOx光化学反应的影响,后者的NOx并不是产生高体积分数O3的主要来源;两类站点的O3日变化谱型截然相反,城市站O3小时平均体积分数的峰谷值分别出现在15:00和06:00,而高山站分别出现在20:00和10:00,分别比城市站滞后了约5 h;此外城市站的O3日振幅明显大于高山站.就城市站而言,相较日照时数、降水量和总云量,气温对O3体积分数的影响更为显著;白天的NO2体积分数直接影响O3的日振幅大小,尽管太原站O3的光化学生成潜力也较高,由于被高体积分数的NO滴定消耗,O3体积分数为城市站中最低;各城市站高体积分数的O3对应低体积分数的NOx,低NOx以NO2为主,高NOx的贡献则主要来自NO,在较高NOx体积分数时,O3基本上完全被消耗.影响全部站点O3体积分数升高的地面风主要来自东南、南和西南方向,特定的风速条件将导致站点O3体积分数增加.站点地理位置不同会引起大气污染物输送作用的差异,而来自华北平原和汾渭平原高浓度O3的水平输送很可能是造成山西各站点O3体积分数升高的共同原因.  相似文献   

9.
北京大气中NO、NO2和O3浓度变化的相关性分析   总被引:18,自引:8,他引:18  
臭氧(O3)是城市污染大气中的首要光化学污染物,其变化规律与氮氧化物(NOx=NO+NO2)关系密切.采用49C臭氧分析仪和42CTL氮氧化物分析仪对北京城区O3和NOx浓度进行了连续观测,时间为2004-08~2005-07.结果显示,O3和OX(O3+NO2)浓度在午后15:00左右出现峰值,NOx呈双峰态日变化,在07:00和23:00左右出现峰值.不同季节污染物的浓度变化存在差异,O3和NOx浓度分别在夏季和冬季达到最大.NOx浓度存在100×10-9(体积分数)的“分界点”,NOx低浓度时以NO2为主,NOx高浓度时NO占大部分.OX区域贡献和局地贡献存在明显的季节变化,前者主要受区域背景O3的影响,在春季最大,后者主要受局地NOx光化学反应的制约,在夏季最强,同时OX组分呈现显著的昼夜差异.  相似文献   

10.
关中城市群发展基础较好和开发潜力较大,是中国西部地区的重要经济和文化中心. 近年来关中地区空气质量的持续改善受到了近地面臭氧(O3)问题的显著影响,为采取有效措施防治O3污染,基于2018~2021年环境监测数据分析关中地区O3浓度年、月及日变化等特征规律;采用地理探测器研究O3浓度空间分异的驱动因素,通过后向轨迹模型和排放因子法等方法解析O3来源. 结果表明,关中地区O3浓度日、月变化呈单峰型特征,日最高值出现在15:00,最低值出现在07:00,月均峰值出现在6月,谷值出现在12月,O3浓度夏季最高,春季次之、冬季最小;O3超标天数中以轻度污染为主,且中度及以上污染呈先下降后增加趋势;关中地区O3浓度主要与前体物和气象因素关系密切,且各因子交互作用的解释力显著大于单一因子;关中地区O3浓度区域传输主要受偏东向气流影响,其次是西北方向,潜在源区主要在河南省和湖北省;挥发性有机物(VOCs)本地主要来源为溶剂使用源、工艺过程源和移动源,氮氧化物(NOx)主要排放源为移动源和工业生产燃烧源. 研究结果对关中地区O3科学防控具有指导意义.  相似文献   

11.
采用共沉淀法合成了TiO_2及TiO_2-Fe_2O_3载体,并对硫酸氢铵与上述载体之间的相互作用及硫酸氢铵的具体分解行为进行了研究.结果表明,催化剂载体表面含硫官能团主要以双齿硫酸盐的形式存在,含氮官能团以铵根离子的形式存在.当硫酸氢铵沉积于催化剂载体表面时,由于硫酸根离子具有较强的电负性,Ti原子及Fe原子处于电子缺失状态.对于TiO_2载体,硫酸根离子主要与Ti原子相连;而对于TiO_2-Fe_2O_3载体,Ti原子及Fe原子均为硫酸根离子主要的附着位点.采用热分析方法及原位红外对硫酸氢铵在TiO_2及TiO_2-Fe_2O_3载体表面的分解行为进行了研究,发现铁氧化物的添加显著促进了硫酸氢铵在低温区间内的分解行为;与铵根离子相比,硫酸根离子具有更高的热稳定性.催化剂稳定性测试结果表明,铁氧化物的添加显著提高了低温抗硫抗水性能,为实现低温SCR技术的工业应用提供了理论基础.  相似文献   

12.
方婧  余博阳 《环境科学》2013,34(10):4050-4057
采用实验室柱淋溶方法,考察了纳米CeO2、纳米TiO2和纳米Al2O3材料在不同土壤中的运移行为,分析了纳米材料在土壤中运移能力与土壤性质的相关性,并采用胶体运移动力学模型估算了纳米材料在土壤中的最远运移距离.结果表明,纳米CeO2和纳米TiO2在试验的大部分土壤中有很强的运移能力,而纳米Al2O3仅在试验的酸性土壤中有较强的运移能力,在其他土壤中几乎被全部截留.纳米材料在土壤中运移的机制非常复杂,静电作用、土壤表面电荷异质性、团聚作用、张力作用(straining)以及过滤熟化作用(ripening)均对纳米材料的运移有着重要的影响.纳米CeO2的运移能力与土壤Zeta电位显著负相关;纳米TiO2的运移能力与土壤黏粒含量显著负相关,与土柱渗透系数显著正相关;纳米Al2O3的运移能力与土壤pH显著负相关,与土柱渗透系数显著正相关.模型估算的纳米CeO2、纳米TiO2和纳米Al2O3在试验土壤中的最远运移距离分别为52~69 043、31~332和<10~5 722 cm.纳米材料在一些土壤中的最远运移距离远远大于30 cm表层土壤的深度,意味着纳米材料在这些土壤中有向深层土壤运移的可能.  相似文献   

13.
紫外光照下盐酸环丙沙星的光解性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
本研究重点考察了盐酸环丙沙星初始浓度、硝酸铅、硝酸镉、氯化铅、氯化镉等重金属盐对盐酸环丙沙星光降解性能影响.结果表明,黑暗条件下环丙沙星无降解;紫外光照可以有效去除环丙沙星,且环丙沙星的光降解速率随其初始浓度的增大而降低;硝酸铅和硝酸镉(除0.006 mmol·L~(-1)体系外)可以促进环丙沙星的光降解,且随摩尔比的增大(即硝酸盐浓度的降低),环丙沙星的半衰期逐渐增大;随着摩尔比的增大(即氯化盐浓度的降低),氯化铅和氯化镉先促进后抑制环丙沙星的光降解.  相似文献   

14.
采用水热合成法制备Cu-Al2O3-g-C3N4类芬顿催化剂,以扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振(EPR)、拉曼光谱(Raman)对所制备的催化剂及反应过程进行表征.以染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(Rh-B)及小分子有机物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、双酚A(BPA)和苯妥英(PHT)为目标污染物,研究催化剂在初始pH=7条件下的类芬顿催化活性.同时,探讨Cu掺杂量和有机物配体g-C3N4掺杂量对体系催化性能的影响,并验证晶格氧诱发与有机配体络合两种方式对催化剂活性和稳定性提高产生的影响.DMPO-EPR自由基测定实验及Raman光谱监测催化反应过程验证表明:Cu的晶格氧掺杂诱发了靠近铜晶格O2·-的富电子Cu中心,以及靠近铝晶格O2·-的缺电子Al中心;引入的g-C3N4以阳离子π作用形式通过σ-型Cu—O—C键桥将π体系上的电子转移至Cu,形成一个新的缺电子π中心.在H2O2存在的情况下,富电子Cu中心将电子传递给H2O2,使其被还原为·OH;同时,体系中H2O的电子被缺电子中心剥夺,进而氧化为·OH.羟基自由基转化率TOFs值的进一步计算结果表明,Cu-Al2O3-g-C3N4体系中TOF值为0.516 s-1,是传统均相芬顿体系TOF值(1.53×10-2 s-1)的33倍以上.  相似文献   

15.
为研究Na2SO4中毒SCR催化剂(V2O5-WO3/TiO2催化剂)对SO3生成特性的影响,采用湿式浸渍法制备w(Na)为3%的Na2SO4中毒SCR催化剂,并通过N2物理吸附/脱附、XRD(X射线衍射)技术、SEM(扫描电镜)、XPS(X射线光电子能谱)分析技术对催化剂的物理化学特性进行表征.结果表明:①随着反应温度的升高,所有催化剂上的SO3生成率逐渐增加.当温度升至490℃时,SCR催化剂上的SO3生成率为0.85%,而3% Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率高达1.36%.SO42-的存在导致V-O-S增多,从而促进SO3的生成.②随入口ρ(SO2)的增加,SO3生成率呈下降的趋势.当入口ρ(SO2)为1 000 mg/m3时,3% Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率为1.02%,而SCR催化剂上仅为0.60%.ρ(SO2)对SO3生成率的影响主要依赖于温度和催化剂活性位点数等.③N2物理吸附/脱附、XRD和SEM表征结果表明,与SCR催化剂相比,Na2SO4中毒SCR催化剂表面有Na2SO4的积聚,出现了裂纹和大孔隙,催化剂的比表面积和孔容下降,这些变化均不利于催化剂的催化性能;XPS结果表明,Na2SO4的加入提高了表面化学吸附氧含量,降低了活性组分中w(V4+)/w(V5+)的值.研究显示,相比于SCR催化剂,Na2SO4中毒SCR催化剂上的SO3生成率大幅增加.   相似文献   

16.
二英会降低人类的免疫力,影响人体和神经发育;氮氧化物则会对人体的各项脏器和血液组织有严重危害,还会破坏臭氧层,加速酸雨的形成.商业钒钛催化剂既能脱除氮氧化物又能催化分解二英(邻二氯苯作为模拟物),二英活性温度区为200~300℃,而脱硝活性温度为300~400℃.研究了VOx/TiO2、MnOx/TiO2以及VOx-MnOx/TiO2等催化剂在200~300℃脱硝、脱除二英的情况.结果表明,在VOx/TiO2催化剂中掺入MnOx促进脱硝活性温度区间由300~400℃往200~300℃偏移,当MnOx和VOx摩尔比为3:1时,催化剂在250℃脱硝和脱除二英的效果最好,催化NO和邻二氯苯效率分别为92.0%和89.0%.原位红外漫反射光谱研究表明,1V3M/T催化剂表面的脱硝反应在250℃遵循L-H机理,—NH2、NxHyOz、单齿亚硝酸盐和二齿硝酸盐是主要的反应中间体.  相似文献   

17.
李航  封磊  宋萍  游凯  苏丹  刘洁  黄楠 《环境科学学报》2020,40(5):1692-1702
通过热聚合法制备不同比例Cu掺杂g-C3N4复合光催化材料,利用XRD、SEM/EDX、FT-IR、UV-Vis DRS、PL、XPS等技术对复合材料的形貌结构和光学性能进行表征,研究了复合材料对藻细胞的光催化灭活效果.结果表明,Cu掺杂改性可有效促进g-C3N4材料表面光生电子-空穴的分离,增强其对可见光的利用率,进而提升其光催化效率;随着Cu掺杂比例的增大,Cu-C3N4对藻细胞的灭活效果则越好.进一步研究发现,H2O2和·O-2是Cu-C3N4光催化灭藻过程中起主要作用的活性物质,会损伤藻细胞的形态结构、抗氧化酶系统和光合系统,导致藻细胞大量死亡.  相似文献   

18.
富氧条件下SnO2/Al2O3催化剂上丙烯选择性还原NOx的研究   总被引:2,自引:2,他引:2  
考察了分别用浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备的SnO2/Al2O3催化剂上丙烯选择性还原NOx的催化活性,发现制备方法与Sn的负载量对其活性有重要影响.溶胶-凝胶法制备的SnO2/Al2O3催化剂活性最高,Sn的最佳负载量为5%.与浸渍法和共沉淀法制备的5%SnO2/Al2O3催化剂相比,溶胶-凝胶法制备的5%SnO2/Al2O3催化剂受水蒸汽的抑制作用较弱,并且在水和SO2共存的条件下活性最高.此外,反应气中丙烯及氧气浓度的增加有利于NOx转化率的提高.  相似文献   

19.
以纳米TiO_2为载体,采用等体积浸渍法掺杂过渡金属氧化物ZrO_2进行改性,制备了一系列ZrO_2/TiO_2催化剂,以催化H_2O_2低温氧化NO脱硝,并采用X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、O_2程序升温氧化(O_2-TPO)、X射线光电子能谱(XPS)及电子顺磁共振(EPR)等表征分析探究了影响H_2O_2脱硝活性的因素.表征结果表明ZrO_2的负载量会影响催化剂中晶格氧的含量,晶格氧相对含量的增加有利于氧化还原反应中的电子传递,这是促进H_2O_2活化分解的关键.在微观表征的基础上,通过实验研究筛选获得了催化剂的最佳ZrO_2负载量,同时对比考察了非催化和纳米TiO_2催化作用下的H_2O_2氧化低温脱硝性能;针对获取的最优催化剂,进一步考察了不同烟气工况对催化剂活性的影响.实验结果表明,ZrO_2/TiO_2催化剂能有效促进H_2O_2的活化分解实现低温脱硝,且ZrO_2负载量为4%(质量分数)时,催化活性最高;在烟温为160℃、[H_2O_2]/[NO]物质的量比为2及空速为30000 h~(-1)时,NO转化率最高可达81%.  相似文献   

20.
研究了在25℃条件下重铬酸钾对方形网纹蚤Ceriodaphnia quadrangula(O.F.Muler)存活,生殖和生长的影响。急性试验求得重铬酸钾对该蚤的24h和48hEC50值分别为1.0179mg/L和0.4127mg/L;其可信限分别为0.4698-1.7180mg/l和0.1980-0.6988mg/L。慢性试验以存活,生殖和生长为毒性指标,未觉察反应浓度(NOEC)为0.0625  相似文献   

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