基于天津臭氧污染特点的气象条件与天气分型研究

使用天津市2013—2019年连续污染物监测数据和气象观测数据探讨臭氧污染现状,分析气象条件对臭氧浓度的影响,对不同臭氧污染过程案例进行天气分型,统计出现臭氧污染时的污染气象特征。结果表明:天津市臭氧浓度不降反升,2017—2019年连续3年超过国家二级浓度限值,2019年以臭氧为首要污染物的重污染天约占全年的1/2。春季和秋季臭氧污染日益突出,4月臭氧浓度已明显升高。天津市臭氧日最大8 h滑动平均质量浓度(O₃-8 h)在日最高气温超过30℃、相对湿度20%~70%、西南风或东南风风速1~2.5 m/s、白天边界层高度1 400 m以下时较高。将臭氧污染天气形势分为春夏之交、盛夏高温和夏秋静稳3种类型。其中春夏之交天气型易出现臭氧与PM_2.5协同污染;盛夏高温天气型平均风速较大,日最高气温大于35℃;夏秋静稳天气型平均风速小、边界层低。     

南京市大气VOCs污染特征及其臭氧生成潜势分析

基于2016—2022年南京市大气挥发性有机物（VOCs）自动监测数据,分析VOCs污染特征及其臭氧生成潜势（OFP）。结果表明：2016—2022年南京市大气VOCs及其组分体积分数均显著下降,TVOCs 7年均值为21.7×10-9,各组分占比从大到小依次为烷烃＞烯烃＞芳香烃＞炔烃;TVOCs及烷烃、烯烃、芳香烃季节变化一致,均为冬季＞秋季＞春季＞夏季,炔烃为冬季＞春季＞秋季＞夏季;TVOCs及烷烃、烯烃、炔烃月变化整体呈“V”字型特征,芳香烃近似为“W”型;除炔烃外,小时体积分数日变化基本呈“单峰型”特征。2016—2022年OFP年际变化呈显著下降趋势,7年均值为132.1 μg/m3;OFP贡献较大的组分为烯烃（39.1%）和芳香烃（38.1%）,臭氧生成的VOCs关键物种为乙烯、间/对二甲苯、甲苯、丙烯和异戊二烯,控制烯烃和芳香烃排放有利于南京市的臭氧污染防治。     

大连市臭氧污染特征及典型污染日成因

通过对大连市区10个空气监测子站的监测数据进行分析,探讨了大连市臭氧污染的时空分布、气象条件对臭氧污染的影响,对臭氧污染日进行了归类分析。结果表明,大连市臭氧污染主要出现在4—10月。在强紫外辐射、高温、低湿、低压和低风速的气象条件下,监测点位的臭氧浓度较高。臭氧污染日的日变化分为单峰型、双峰型和夜间持续升高型3种类型。通过对2015年的一次高浓度臭氧污染过程的气象条件、污染物浓度和污染气团轨迹进行分析,发现臭氧浓度在夜间持续升高现象与区域输送密切相关。     

南京市大气VOCs污染特征及来源解析

利用南京市2022年挥发性有机物（VOCs）在线监测数据,对VOCs污染特征、来源及对臭氧的影响进行了分析研究。结果表明：2022年南京市φ（TVOCs）年均值为25.1×10^-9,其中各组分占比为烷烃＞含氧挥发性有机物（OVOCs）＞氯代烃＞烯烃＞芳香烃＞炔烃。TVOCs及烷烃、烯烃和芳香烃的体积分数季节变化表现为冬季＞秋季＞春季＞夏季,φ（OVOCs）季节变化表现为夏季＞秋季＞春季＞冬季。烷烃、烯烃和炔烃日变化呈“双峰型”特征,芳香烃和氯代烃为“单峰型”。臭氧生成潜势（OFP）贡献总体表现为OVOCs＞烯烃＞芳香烃＞烷烃＞氯代烃＞炔烃,但冬季烯烃的贡献率最高。南京市臭氧生成的关键VOCs物种为乙醛、乙烯、丙烯、间/对-二甲苯和甲苯。正交矩阵因子分解结果显示,机动车尾气、生物质燃烧和工业生产是南京VOCs的主要来源;对南京臭氧生成贡献最大的VOCs来源为溶剂涂料使用和石化行业。     

广东省清远市PM2.5污染天气分型及污染潜在源区分析

利用2016—2021年清远市逐时空气质量监测数据和相关气象资料,基于统计分析、主观天气分型方法和后向轨迹模式（HYSPLIT）,归纳总结粤北代表城市清远市在不同细颗粒物（PM_2.5 ）污染天气分型下的气象要素特征及污染潜在源区特征,为大气污染精细化防控提供有效参考。结果表明：在日均风速＜2m/s、日均相对湿度为75%～90%、日均气温为18～22℃时的无降水或微量降水天气下,清远市易出现PM_2.5 污染。变性高压脊型、脊后槽前型、冷锋前型、弱冷高压脊型、高压底后部型、台风外围型是造成清远市PM_2.5 污染的典型天气型,其中PM_2.5 重度污染均出现在秋、冬季弱冷高压脊型控制下;变性高压脊型下出现PM_2.5 轻度和中度污染的频率最高;脊后槽前型是清远市春季PM_2.5 污染的主要天气型;冷锋前型、高压底后部型和台风外围型下的PM_2.5 污染程度较轻。加剧清远市PM_2.5 污染的主要气流轨迹为弱偏南气流和南北气流辐合,当弱偏南气流控制时,污染潜在源区主要位于清远市辖区及广州、佛山、东莞、江门等珠三角城市;当南北气流辐合时,潜在源区主要位于清远市南部、韶关及珠三角,南岭山脉阻挡作用削弱了偏北方向长距离输送的PM_2.5 污染。     

河源市2014-2017年空气污染特征及天气类型分析

利用2014—2017年河源城区环境空气自动监测站数据和气象数据，对期间出现的污染天气过程进行统计，对影响污染的天气类型进行分类。结果表明，2014—2017年，河源城区累计出现污染天气65 d，超标污染物主要为PM_2.5和O₃，O₃超标比例逐年上升成为达标率首要影响因子。PM_2.5易污染天气型中冷高压出海占比最多（38.2%），其次为冷锋前（17.7%）和均压场（14.8%）；O₃易污染天气型中副高控制占比最多（31.0%），其次为副高叠加台风外围（24.1%）和冷高压出海（13.8%）及均压场（13.8%）。河源城区低程度污染（AQI值101～110）占比较大。     

2013—2022年全国环境空气质量变化特征

基于2013—2022年全国339个地级及以上城市环境空气质量监测数据，分析了10年来环境空气质量变化特征。结果表明，2013—2022年全国环境空气质量持续改善，74个重点城市ρ（PM_2.5）从2013年的68μg/m³降至2022年的29μg/m³，降幅为57.4%；一次排放污染物ρ（SO₂）和ρ（NO₂）10年降幅分别为71.9%和27.6%，ρ（CO）自2015年以来下降42.1%；全国ρ（O₃）波动变化，受高温干旱影响，2019和2022年ρ（O₃）为148和145μg/m³，其他年份ρ（O₃）在137~139μg/m³波动。全国74个重点城市优良天数比例从2013年的65.7%上升至2022年的83.0%，相当于10年间每个城市优良天数增加65d；重污染天数比例从2013年的7.9%下降至2022年的0.6%，重污染天数减少90%。2020—2022年，90%以上的非沙尘重污染天出现在秋冬季（11—12月和1—2月），夏秋季O₃超标问题对优良天数比例影响显著，建议进一步强化重点区域污染联防联控与重点城市大气污染防治，加强多污染物协同治理，推进空气质量持续改善。     

青岛市环境空气臭氧污染特征分析

青岛市是国家环保部确定的臭氧试点监测城市之一。文章结合青岛市市南区东部和四方区空气子站2008—2011年的试点监测数据,从区域差异、时间变化等方面分析了青岛市的臭氧污染特征,结果表明：①二区域臭氧浓度的日分布均呈现“单峰型”,12：00～15：00是一天中臭氧污染最严重的时段;②每月监测累积值市南区东部呈现“双峰型”,四方区呈现“单峰型”;③二区域臭氧污染最突出的月份均为5月;④二区域臭氧平均浓度从高到低季节排序略有差异;⑤2009年二区域臭氧污染最严重,该年四季中春季臭氧污染最为突出。     

昆山冬季一次持续性雾霾天气生消过程分析

选取2016年12月昆山地区出现的1次持续性雾霾天气,对其雾、霾交替过程中所表现的阶段性特征和差异性进行了分析。结果表明:（1）不同程度的雾霾持续约5d,受北方污染气团入侵及冷空气、湿度等条件影响,雾、霾轮流交替出现。（2）与能见度呈现正相关的气象因素有气压和风速;呈现负相关的有相对湿度和露点温度;气温与能见度相关性不明显。（3）颗粒物浓度变化大致可分为前、后2个阶段,当相对湿度增大到接近饱和时,颗粒物并不能无限地吸湿增大,此时颗粒物浓度对能见度的影响可能已不是主要因素。（4）气团后向轨迹分析表明,前期污染物主要来自山西、河南一带,第2次污染气团主要来自西北方向。     

杭州市臭氧污染特征及过程分析

利用2013—2016年杭州市国控点臭氧观测资料,讨论了杭州市臭氧时空变化特征,并对一次臭氧高浓度过程进行分析。结果显示,近年来杭州市臭氧浓度以10. 3%的升幅渐增,增幅大于北京、上海、广州等城市。千岛湖背景点及位于城区的朝晖五区、下沙、西溪站点臭氧浓度月变化存在2个峰值,第一峰值出现在5月,受降水、温度影响次峰值出现在8—10月;夜间臭氧浓度背景点高于城区点。杭州市10个国控站点臭氧浓度相对标准偏差逐年减小,臭氧污染已呈区域性,城东为重污染区域。2015年8月出现的一次臭氧重污染过程主要是受副热带高压控制下和台风外围的影响,导致杭州市朝晖五区站点臭氧浓度高达228μg/m~3,台风登陆后得以缓解。     

烟台市夏季大气挥发性有机物污染特征及来源研究

利用在线气相色谱-质谱仪于2021年6月—9月在烟台市开展挥发性有机物（VOCs）在线观测,运用比值法和后向轨迹聚类分析研究VOCs的污染特征及来源。结果表明,观测期间,99种VOCs总体积分数的平均值为13.64×10-9,烷烃占比最高,为3893%;其次是卤代烃和含氧挥发性有机物（OVOCs）,占比分别为22.07%和20.09%。VOCs总的臭氧生成潜势（OFP）平均值为160.23μg/m3,烯烃贡献最大,其OFP为53.88μg/m3,占比33.63%。机动车尾气排放是烟台市烷烃、烯烃和芳香烃的主要来源。来自山东半岛内陆方向的气团中烷烃、烯烃和芳香烃的体积分数明显高于其他方向的气团,故须针对上述VOCs开展山东半岛区域范围的联防联控。     

江西省臭氧污染特征及其与气象条件的关系

基于2017年1月至2020年6月的江西省国控点臭氧监测数据和同期气象观测数据,研究江西省臭氧污染特征及其与气象条件的关系.结果表明:2017—2019年,江西省臭氧超标时间和质量浓度呈现出逐年增加的趋势;4—6月和8—10月是江西臭氧污染高发期,其中8—10月臭氧污染最严重;臭氧1 h浓度日变化呈现"单峰"分布特征,...     

广西臭氧时空分布特征及污染天气类型研究

基于2015—2017年广西14个城市环境空气质量日监测数据和相关气象资料,分析了广西O_3时空分布特征,利用主观分型方法归纳了广西O_3污染的典型天气类型。结果表明,广西2015—2017年O_3累积超标天数分别为74,41和89 d,年均值分别为122,120和128μg/m~3,日变化呈现单峰型分布特征,O_3超标占比最高的时段均为4—5月和8—10月; 2017年O_3高值区面积明显增大,呈现连片式的特征;台风外围型(53. 4%)、副高控制型(26. 5%)和冷高压脊变性控制型(16. 7%)是造成广西O_3污染的典型天气类型。广西O_3污染受气象条件影响较大,天气形势变化导致的污染规律较明显。     

广西环境空气中醛酮类化合物污染特征研究

为探究广西醛酮类化合物的污染状况,选择2022年9—10月和2023年5—6月臭氧质量浓度较高时段,分别对广西臭氧质量浓度较高的典型城市如南宁、桂林、北海、贵港、百色、贺州和来宾等城市的环境空气中醛酮类化合物进行监测,分析不同城市醛酮类化合物的季节特征、浓度水平、组分特征以及臭氧生成潜势（OFP）,并利用比值法对醛酮类化合物的来源进行初判。研究结果表明,南宁、桂林和来宾等典型城市醛酮类化合物质量浓度季节特征与臭氧一致,均表现为秋季（2022年9—10月）高于春夏季（2023年5—6月）;监测期间,广西醛酮类物质平均质量浓度为23.64 μg/m³,其中贺州最高,为31.30 μg/m³,北海最低,为13.58 μg/m³,与其他城市相比,广西各市醛酮类化合物质量浓度处于中等偏下水平;各城市的醛酮类化合物化学组分中甲醛占比最高,占比为43.8%（贺州）～58.2%（贵港）;各城市OFP值为77.32μg/m³（北海）～ 159.35 μg/m³（贵港）,其中甲醛对OFP贡献最大,贡献占比为52.1%（北海）～70.1%（贵港）。各城市甲醛和乙醛的质量浓度比值（C1/C2）为2.55～3.22,醛酮类化合物主要以机动车尾气排放以及人为源碳氢化合物氧化为主,其中北海和百色的C1/C2均在2.6左右,受机动车尾气等人为源影响更明显,在臭氧污染期间须加强机动车尾气等人为源管控。     

广州市近地面臭氧时空变化及其与气象因子的关系

利用2012年1月至2016年2月广州市环境空气自动监测数据和气象观测数据,对广州市近地面臭氧的时空分布特征及其与气象因子的关系进行分析。结果表明:2012—2015年广州市臭氧日最大8 h滑动平均值的第90百分位数波动变化,年变化率依次为-14.3%、5.8%、-12.1%;广州市臭氧浓度呈现夏、秋季高,春、冬季低的显著季节变化特征;臭氧日最大8 h平均值的月均值和第90百分位数最高的月份一般分别出现在10月和7—8月;臭氧浓度的日变化曲线为单峰型,最大值一般出现在14:00或15:00;臭氧浓度随垂直高度的升高而增大,从低层(6 m点位或地面站)到中层(118 m和168 m点位)、中层到高层(488 m点位)臭氧日最大8 h滑动平均值的增长率分别为18.3%和39.1%;广州市中心城区臭氧浓度低于南北部城郊,夏、秋季高值区与夏、秋季主导风向相对应;臭氧浓度受降水、气温、相对湿度和风速等气象因子影响,臭氧浓度的超标是多种因素综合作用的结果。     

临安大气本底站酸雨污染变化特征与影响因素分析

利用临安大气本底站酸雨观测数据,研究临安大气本底站降水pH,酸雨发生频率的时间分布特征、变化趋势及其影响因素;借助后向轨迹分析法分析输送形势对临安大气本底站酸雨的影响。研究表明:最近6年间临安大气本底站降水pH各月均值均小于4.5,均达到强酸雨的程度;临安大气本底站的酸雨发生频率表现为夏季低、秋季高;1985—2009年临安大气本底站降水的年均pH全部达到酸雨程度。根据Daniel趋势检验,临安大气本底站年均降水pH总体上呈逐年下降的趋势。风速越小,酸雨出现频率就越高;降水pH受降水量的影响较大。临安大气本底站的酸雨与降水前的大气中SO2浓度存在负相关的关系。根据气团的来向与酸雨污染程度的关系分析,临安大气本底站的酸雨污染受到其北部地区和浙西地区的酸雨气体物输送的影响较大。临安大气本底站的酸雨污染特征已由原来的硫酸型转为硫酸型与硝酸型并重。     

2015—2020年全国重污染天变化趋势及时空分布特征分析

2015—2020年,全国重污染发生天数、比例及城市数量整体呈逐年下降趋势。与2015年相比,2020年全国337个地级及以上城市重污染天数减少1 847 d,降幅达55.2%;重污染天数比例下降1.6个百分点;发生过重污染天气的城市数量减少60个。其中,全国细颗粒物重污染天数整体呈下降趋势,沙尘重污染天数随气象条件的差异波动变化,臭氧重污染天数呈波动上升趋势。"十四五"期间,消除重污染天气的主要对象仍是细颗粒物重污染。应将天山北坡城市群、"2+26"城市、汾渭平原及苏皖鲁豫交界地区作为"十四五"期间污染减排的重点关注区域。此外,需遏制"2+26"城市臭氧重污染上升势头。     

京津冀区域大气重污染过程特征初步分析

基于为京津冀区域和城市环境空气质量预报和空气重污染预警业务提供必要基础参考资料和区域重污染发生发展规律认识的需求,应用现有空气监测网2013—2014年度京津冀区域13个城市空气质量监测数据,分析了该区域2013—2014年空气质量整体情况和污染过程的季节变化规律、污染范围,统计了两年间31次区域范围大气重污染过程,并根据污染过程的空气质量变化特点和大气环流形势,着重对31次重污染过程中均压场天气型污染开展分析。结果表明,2013—2014年京津冀区域空气污染形势严峻,全年约有六成日数受颗粒物污染影响;京津冀区域空气污染南北差异显著,有自北向南逐步加重的特点,南部污染严重城市对区域污染贡献巨大,石家庄、保定、邢台、邯郸4城市将PM_(10)、PM_(2.5)年均浓度分别拉升31、16μg/m~3;2013—2014年京津冀区域大范围重污染过程集中发生在秋冬季,两季的污染过程对区域两年PM_(10)、PM_(2.5)平均浓度分别拉升27、21μg/m~3;京津冀区域均压场天气型污染可细分为臭氧型均压场和颗粒物型均压场。当秋冬季出现较小气压梯度、西南小风、逆温层等均压场天气型时,容易造成区域颗粒物污染过程;而春末、夏季出现均压场天气型时,容易造成O_3污染。     

青藏高原东北部近十年臭氧总量变化研究

利用青藏高原东北部青海瓦里关站1997年3月—2009年11月十多年的臭氧总量地基观测资料,对臭氧总量的年际变化、季节变化、频数分布、低值频率等特征进行分析。结果表明,近十多年来青藏高原东北部大气臭氧总量略有下降,臭氧损耗减缓;各年的频数分布呈左偏态分布,且夏秋季节（6—10月）的臭氧低值频率与同期臭氧总量平均值呈现极好的负相关,这可能是引起其年均值较低的原因之一;该地区臭氧总量具有明显的季节变化,夏秋季的臭氧低值频率远远高于冬春季,冬春季节臭氧总量平均约为300 DU,夏秋季节平均约为270 DU,最大值出现在3月份,最小值出现在9月份。臭氧总量的连续观测与分析对青藏高原的生态环境与气候能够起到预警作用。     

青海高原一次沙尘重污染天气成因分析

利用常规观测的卫星云图资料、地面资料、探空资料、地面污染物监测数据,结合拉格朗日粒子扩散模型(LPDM)污染源溯源方法,对2018年2月青海高原一次沙尘重污染天气的主要成因以及沙尘传输特征进行了分析。结果表明:此次重污染天气受高空低槽东移影响,在300~700 hPa形成了强烈的辐散下沉,槽后的高空急流随之东移。在其东移过程中,受高空急流动量下传及偏北气流中的冷空气共同作用,青海东部出现了大风沙尘天气。边界层中逆温层的存在是此次污染天气持续的重要原因之一,加之未出现明显降水,不利于大气污染物的扩散。通过运用LPDM对此次污染天气的运动轨迹进行分析来看,气团影响的模拟高度层距离地面100 m,气团层趋势一致。研究区地处青藏高原,海拔较高,0~100 m高度的气团足迹可以反映出PM 10污染气团的输送路径。同时,0~100 m是主要的人为源排放空间,也是对人类活动影响较大的区域。气团足迹与PM 10浓度的变化趋势一致,即青海东部沙尘污染主要是由河西走廊沙尘倒灌进入青海东部导致,这与天气学分析结果一致。