天津市O3生成与其前体物NOx、VOCs排放的相关性研究

以天津市2010年污染源普查数据中SO2、NOx及颗粒物排放数据以及各行业挥发性有机物调查核算数据为主要数据源,制作天津市大气污染物排放清单,用MM5模型模拟2010年天津市地区1、4、7、10月的气象场,通过CMAQ模型,设置不同计算情景,分析天津市ρ(O3)变化与NOx及挥发性有机物的排放量变化关系。结果表明,天津市的O3生成处于VOCs控制区,随着天津市NOx减排力度的不断加大,ρ(O3)可能呈上升趋势,在夏季,需要削减40%以上挥发性有机物,以避免ρ(O3)进一步上升。     

面向区域二次污染风险控制的臭氧及其前体物卫星遥感监测

日益突出的臭氧(O_3)污染已成为继PM2. 5之后我国大气污染防治的又一艰巨任务。由于氮氧化物(NO_x)、挥发性有机物(VOCs)这2种前体物的减排难度较大,且与O_3浓度存在复杂的非线性关系,准确获取O_3及NO_x、VOCs的时空分布对制定有效的防控措施至关重要。基于卫星遥感可定量反演O_3及2种前体物的代表性物种——二氧化氮(NO_2)、甲醛(HCHO)及乙二醛(C_2H_2O_2)的时空分布信息。面向区域O_3污染分析和防控应用,综述了卫星遥感对O_3及NO_2、HCHO、C_2H_2O_2的探测能力,以及利用遥感手段分析区域O_3及其前体物的传输。进而从O_3与NO_x、VOCs关系的角度,分析了利用卫星反演的前体物表征O_3生成风险的可行性。最后对卫星在区域O_3及其前体物监测方面的前景趋势提出了思考。     

常州市人为源挥发性有机物排放清单

对常州市VOCs人为源进行系统划分,运用国内外排放因子研究成果及常州市各排放源调研结果,采用排放因子法建立了2017年常州市分类型、分辖区(市)的人为源VOCs排放清单。结果表明,2017年常州市人为源VOCs排放总量约为9. 662×10~4t,其中化石燃料燃烧源、工业过程源、移动源、非工业溶剂使用源、油品储运源、生物质燃烧源、固废污水处理源和餐饮源排放分别占排放总量的1. 9%,47. 2%,9. 0%,27. 6%,9. 4%,2. 6%,0. 4%和1. 9%。工业过程源中黑色(有色)金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、化学原料和化学品制造业、机械装备制造业、交通设备制造业、纺织业是重点行业;武进区、溧阳市、新北区3个工业发达的区域VOCs排放量明显高于常州其他几个辖区,占全市总排放量的71%;各辖区(市)的重点排放源存在差异,其中武进区、溧阳市、新北区以工业过程源为主,金坛区、天宁区、钟楼区以非工业溶剂使用源为主。     

常州地区植被排放VOC的估算研究

通过对2011年常州地区各类植物VOC排放因子,以及各类植被分布面积等数据统计分析,采用BEIS模型为参考的估算方法,建立起常州地区植被VOC的排放清单。结果表明,植被所排放VOC的变化规律既与植物本身有关又与气温和太阳辐射有关,区域内年植被VOC的总排放量为1．13×104 t。     

广州市臭氧及其前体物监测系统研究与应用

通过利用近地面在线监测、塔基点式梯度在线监测、地基雷达遥感在线监测等技术方法构建臭氧浓度立体在线监测系统,并将其应用于对臭氧浓度分布、传输及变化的分析研究。结合臭氧前体物挥发性有机物（VOCs）监测现状,研究开展VOCs离线监测,完善VOCs在线监测体系,并将其应用于对广州市VOCs组分的分区分时段监测。上述监测系统业务化应用于广州市臭氧污染分布的长期监测,可为开展臭氧来源解析提供基础性的监测平台。     

成都市人为源挥发性有机物排放清单及特征

基于成都市实地调查和环境统计等活动水平数据,采用排放因子法和计算模型等,编制了2014年成都市人为源VOCs排放清单,并完成了空间分配和不确定性分析。成都市人为源VOCs排放量为15.8×10~4t,其中化石燃料固定燃烧源、工艺过程源、溶剂使用源、移动源、储存运输源、其他源排放量分别为0.5×10~4、3.8×10~4、6.0×10~4、4.9×10~4、0.4×10~4、2.2×10~4t,溶剂使用源为最大人为排放源,其次是移动源和工艺过程源。木材加工业为最大工业贡献源,然后依次是医药制造业、非金属矿物制品业、化学原料、化学制品制造业、汽车制造业等。成都市人为源82%的VOCs排放量分布于二、三圈层的工业园区,而中心城区主要为移动源和建筑施工所贡献,其排放分布已随建成区联片发展而形成整体。排放清单活动水平数据可靠性较高,而排放因子存在一定不确定性。     

南京市加油站VOCs排放清单

在分析国内外加油站VOCs排放因子的基础上,结合油气回收进程和排放控制现状,初步建立南京市加油站VOCs排放清单。结果表明：全市加油站VOCs排放因子为168 mg/L,年排放VOCs为300 t。S1+S2、S1+S2+OMS和S1+S2+OMS+VRD 3类加油站的VOCs排放因子分别为335 mg/L、198 mg/L和147 mg/L,OMS和VRD对VOCs排放控制效果显著。     

青岛市港口船舶大气污染排放清单的建立及应用

2002~2006年青岛市环保局与瑞典国际开发合作署合作开发了青岛市空气环境质量管理系统,建立青岛市海上交通源大气污染排放清单是其中的一项子专题,范围涉及青岛沿岸分布的港口,重点考虑船舶停泊港口及航线过程的大气污染物排放,划分了20条航线。建立的青岛市海上交通源大气污染排放清单在开发的基于GIS地理信息系统EnviMan复合源大气扩散模型中得到较好应用,实现了对沿海主要大气污染物排放量的空间模拟测算,解析出大气污染排放清单建立年度青岛市港口、航运排放的大气污染物对市区环境空气中的SO₂、NO_X浓度贡献分别约占8.0%、12.9%。     

福建省重点地区人为源VOCs排放清单

通过收集福建省福州、厦门、莆田、泉州、漳州和龙岩等重点地区人为源活动水平数据,通过排放因子法进行合理估算,计算2016年福建省重点地区人为源的VOCs排放量。结果表明,2016年福建省重点地区人为源VOCs排放量为47 262.8 t。VOCs排放主要由石油炼制、化工、建筑材料制造、塑料制品和食品饮料加工等行业贡献,占总排放量的62.0%。泉州市是VOCs污染排放的主要贡献城市,占全省重点地区VOCs总排放量的48.9%。     

杭州市大气污染物排放清单及特征

以杭州市区为研究区域,通过调查整合多套污染源数据库及其他统计资料,研究文献报道及模型计算的各种污染源排放因子,获得杭州市区各行业PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs、NH3等污染物的排放量,建立了杭州市区2010年1 km×1 km大气污染物排放清单。结果表明,2010年杭州市区PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO、VOCs和NH3的排放总量分别为7.96×104、4.02×104、7.23×104、8.98×104、73.90×104、39.56×104、3.32×104t。从排放源的行业分布来看,机动车尾气排放是杭州市区大气污染物最重要排放源之一,对PM10、PM2.5、NOx、CO和VOCs的贡献分别达到14.4%、27.1%、40.3%、21.4%、31.1%。道路扬尘、电厂锅炉、工业炉窑、植被、畜禽养殖对不同污染物分别有着重要贡献,道路扬尘对PM10和PM2.5的贡献分别为44.6%和20.0%、电厂锅炉对SO2和NOx的贡献分别为37.0%和25.7%、工业炉窑对CO的贡献为41.5%、植被排放对VOCs的贡献为27.1%、畜禽养殖对NH3的贡献为76.5%。从空间分布来看,萧山区和余杭区对SO2、NH3和植被排放BVOC的贡献要显著高于主城区;而主城区机动车对PM2.5、NOx和VOCs的贡献分别达到36.3%、56.0%和47.4%,较市区范围内显著增加,表明机动车尾气排放已成为杭州主城区大气污染最重要的来源之一。     

典型生态功能区臭氧生成敏感性及气象驱动力解析——以千岛湖地区为例

千岛湖地区是我国重要的自然保护区,属于典型生态功能区。当前,臭氧(O₃)正频繁成为影响千岛湖地区空气质量的首要污染物,但对于与此相关的千岛湖地区O₃生成敏感性,研究人员目前仍未了解清楚。利用2019—2021年TROPOMI卫星观测数据,运用O₃生成敏感性指示剂方法,即甲醛对流层垂直柱浓度和二氧化氮对流层垂直柱浓度的比值(FNR),量化解析了千岛湖地区O₃生成敏感区的时空演化特征。结果表明,千岛湖地区FNR呈现逐年升高趋势,且显著高于杭州市主城区。千岛湖地区氮氧化物(NO_x)控制区逐年扩张,自2019年开始,由西南向东北逐步蔓延。截至2021年,NO_x控制区已基本覆盖整个千岛湖地区。千岛湖地区O₃生成敏感区在夏季基本属于NO_x控制区,在其他季节属于NO_x控制区或协同控制区。结合气象再分析数据发现,FNR与温度呈强正相关(r=0.8),与相对湿度呈较弱正相关,与风速和云液态水含量呈较弱负相关。当温度大于7.0 ℃、风速小于6.2 m/s、云液态水含量小于5.5×10^-5 g/m³、相对湿度大于57.5%时,O₃生成趋向于受NO_x控制。此外,与杭州市相比,千岛湖地区O₃生成对气象参数变化更为敏感。研究成果对我国典型生态功能区O₃污染防控具有重要的启示作用。     

2022年春季南京臭氧污染特征及成因分析

2022年春季,受新一轮新冠疫情影响,长三角各城市采取了一系列管控措施,使得大气污染物排放水平降低。对2022年春季(3—5月)南京及长三角地区的六项污染物尤其是臭氧(O₃)的变化特征进行了分析,从气象因素和O₃前体物方面,同时利用基于观测的模型(OBM)对南京O₃污染变化原因进行了研究,并分析了南京挥发性有机物(VOCs)的关键活性组分和来源。结果表明:2022年春季,南京PM_2.5、PM₁₀、NO₂和CO均值浓度均同比下降,但O₃日最大8 h滑动平均质量浓度(O₃-8 h)同比上升19.8%,O₃-8 h超标时间同比增加9 d;长三角区域O₃-8 h同比上升17.9%,O₃-8 h超标天数为2021年同期的2.5倍。南京O₃浓度上升的原因:一方面是由于不利的气象条件,另一方面是由于南京O₃生成处于VOCs控制区,但氮氧化物(NO_x)降幅大于VOCs降幅,同时结合O₃前体物削减方案的分析结果发现,VOCs和NO_x不当的削减比例会导致O₃浓度不降反升。南京O₃生成的关键VOC活性物种依次为乙醛、丙烯、间/对二甲苯、丙烯醛和乙烯;正定矩阵因子分解(PMF)解析结果显示,机动车尾气是南京城区VOCs的主要来源,其次为液化石油气/天然气使用和石油化工。     

南充市大气PM10与PM2.5排放清单及特征

以四川省南充市为研究区域,通过实地调研、现场测试及结合统计年鉴等获得数据,采用排放因子法计算南充市2014年大气PM_(10)、PM_(2.5)排放量并建立排放清单。结果表明,南充市2014年扬尘源、移动源、生物质燃烧源、化石燃料固定燃烧源、工艺过程源排放总量PM_(10)分别为85 187、1 777、9 175、2 417、3 519 t,PM_(2.5)分别为16 093、1 619、7 322、914、1 585 t,PM_(10)贡献率分别为83.5%、1.7%、9.0%、2.4%、3.4%,PM_(2.5)贡献率分别为58.4%、5.9%、26.6%、3.3%、5.8%。城市区域扬尘源、生物质燃烧源、移动源、化石燃料固定燃烧源、工艺过程源对PM_(10)贡献分别为60.0%、12.5%、6.3%、8.6%、12.5%,对PM_(2.5)贡献分别为41.8%、21.6%、14.4%、8.1%、14.1%。南充市2014年大气PM_(10)、PM_(2.5)排放源总量和贡献率以及区域空间分布特征均存在差异。     

Extreme Nitrogen Oxide and Ozone Concentrations in Athens Atmosphere in Relation to Meteorological Conditions

In the present study, we investigate the variation of NO _x (NO + NO₂) and O₃ concentrations and the relation between the extreme events (episodes) of NO _x and O₃ concentrations and the relevant meteorological conditions in the urban atmosphere of the Athens basin. Hourly data of NO, NO₂ and O₃ concentrations from 10 representative monitoring sites located in the Athens basin were used, covering the 10-year time period from 1994 to 2003. The results of our analysis show that the concentrations of air pollutants differ significantly from one monitoring site to another, due to the location and proximity of each station to the emission sources. For each site, there are also significant differences in NO _x and O₃ concentrations from day to day, as well as from month to month and/or from season to season. The annual and seasonal variations show higher NO values in winter and lower in summer. On the contrary, NO₂ and O₃ values are higher in summer (photochemical production of O₃) and lower in winter. These differences are attributed, to a large extent, to the prevailing synoptic and meteorological conditions, the most important between them being the wind direction and speed as well as the atmospheric pressure. Our analysis of the identified 179 extreme NO _x air pollution events shows that most of them took place under anticyclonic conditions, associated with calm or weak winds (speed <2.5 ms⁻¹) of mostly southern to southwestern directions, as well as with low air temperatures and intense stable surface atmospheric conditions. There exists a significant decreasing tendency in NO _x air pollution episodic events over the 10-year study period, resulting in very few to none events in the period from 2000 to 2003. As far as it concerns the extreme O₃ concentrations, 34 air pollution events were identified, occurring under high air temperatures, variable weak winds and intense solar irradiation. The trends of O₃ concentrations are stronger in suburban sites than in urban ones.     

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据,分析了臭氧（O₃）污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O₃污染较为严重,且主要发生在9月,午后O₃峰值常与早高峰的NO₂浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O₃在NO₂维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在 NO₂维度下,NO₂控制区和NO₂-VOCs过渡区的NO₂质量浓度为7 ~ 13 μg/m³,NO₂-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO₂质量浓度为15~17 μg/m³。在VOCs反应活性维度下,当NO₂质量浓度大于10 μg/m³时,VOCs反应活性越高,O₃浓度越高。在高VOCs反应活性（30 ℃或以上）时,NO₂浓度每降低1 μg/m³,各区域的O₃质量浓度能降低约8 ~ 9 μg/m³。结合NO₂ 和VOCs反应活性2个维度,得出湖南省午后O₃生成以 NO₂控制区和NO₂-VOCs 过渡区为主,在晴天干燥和高温条件下,减排NO₂可有效降低O₃浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O₃生成敏感性的新思路。     

西宁市金属冶炼和压延加工业大气颗粒物排放清单

大气污染物排放清单是了解大气污染特征和控制对策的前提。根据排放因子方法,建立了2018年西宁市金属(包括黑色和有色金属)冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀大气污染物的排放清单,并对其时空分布特征和清单不确定性进行了分析。结果表明:西宁市黑色金属冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀的总排放量分别是4.88×10³、8.37×10³ t;该行业对PM_2.5、PM₁₀排放量贡献率最大的是城北区,分别为58.36%、49.61%。有色金属冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀的总排放量分别是1.85×10³、2.78×10³ t,该行业对PM_2.5、PM₁₀贡献率最大的是大通县,分别为53.51%、56.99%。黑色金属冶炼和压延加工业对PM_2.5、PM_10<...     

“Ox增减量”O3人工订正预报方法与应用

为满足环境管理部门"O₃污染过程不漏、AQI类别准确和AQI范围预报准确"的要求,基于大气箱式模型和相似案例分析,引入O_x指标原创性提出"O_x增减量"O₃人工订正预报方法。介绍了该方法的预报思路、预报要点和步骤、历史相似案例库构建与基于大气条件预报的判别分析、方法普适性和局限性等,以期为提高区域、城市O₃业务预报准确率提供技术参考。以东部沿海城市青岛市为研究案例,结果显示,2020年6—9月24 h人工订正AQI类别预报、AQI范围预报准确率分别为91%和68%,比同期业务化运行的WRF-Chem数值模式预报准确率分别提高19%和25%,应用该预报方法可有效提高O₃污染过程预报准确率。     

非分散红外法应用于在用柴油车NOx排放检测的研究

柴油车排放的NO_x量大且占比高,污染状况不容忽视。针对目前柴油车排放环保定期检验中缺少NO_x检测方法和标准的情况,采用非分散红外法对210辆柴油车NO_x排放进行实测。结果显示,加载减速检测工况中80%VelMaxHP工况点可用于柴油车NO_x排放检测,有利于识别高排放车辆。该方法的推广应用,将为今后柴油车后处理装置的效果监管和车辆NO_x实际排放的日常检测提供重要技术支撑。     

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。