郴州市秋冬季PM2.5污染传输路径与潜在源贡献分析

通过应用HYSPLIT、MeteoInfo模型,计算2017—2021年秋冬季抵达郴州地区72 h的后向气流轨迹并进行轨迹聚类、潜在源贡献因子（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）分析,探讨郴州市PM2.5传输特征及污染潜在源分布。结果表明,郴州市秋冬季PM2.5潜在源区主要分布在北偏东方向,以近距离输送为主,频率最高的是从咸宁市通城县经岳阳市平江县、株洲地区的短距离轨迹,其频率为34.17%;WPSCF高值带起源于河南省,经湖北、平江、江西等地区,最终到达郴州。WCWT分析结果得出,PM2.5污染趋势与上述一致,影响范围更宽,影响程度相对较轻。2017—2021年间,郴州地区污染传输通道影响逐年减小,PM2.5浓度平均下降19.7%。     

百色市冬季PM2.5传输路径及来源分析

通过采用后向轨迹结合聚类分析方法计算2015—2016年百色市PM2.5潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT),分析影响该市冬季PM2.5质量浓度的潜在源区,并探讨不同源区对PM2.5的贡献率。同时,使用CAMx模式模拟百色市各县区及周边区域对该市大气传输的影响。结果表明,影响百色市PM2.5浓度潜在源主要集中在该市和临近的河池、南宁、崇左,以及北部的贵州省;CAMx模式模拟对百色市冬季大气污染物传输的地区来源与该市大气污染物的PSCF分析和CWT分析权重较大的区域较为一致,这些区域对百色市PM2.5的贡献率达73%。     

滁州市一次持续性臭氧污染过程气象与传输特征分析

2019年6月8日至17日,安徽省滁州市发生一次持续性臭氧(O₃)污染过程,O₃浓度值超过国家二级标准浓度限值3%~45%。基于滁州市老年大学监测站点空气质量数据、滁州市气象站及全球资料同化系统(GDAS)气象数据,运用HYSPLIT后向轨迹模型、潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析方法,研究污染发生时段的气象和区域传输特征。结果表明:①在此次O₃污染过程中,日最高温度的变化范围为25.5~34.7 ℃,风速整体小于4 m/s,风向以偏东风为主,午后的相对湿度在40%左右。在该时段内,滁州市基本处于均压场的控制之中,且受到锋面气旋外围下沉气流的影响,大气层结稳定。②O₃污染发生期间,滁州市主要受东南方向气流的影响,但来自山东省、安徽省北部和江苏省北部的气流的影响也不容忽视。6月9日夜间至10日上午的O₃浓度异常高值,与9日下午的气压异常低值及9日夜间的大气边界层高度异常高值密切相关。上述气压及大气边界层高度异常值的出现使得上风向高浓度O₃被输送至滁州。③此次污染过程的潜在贡献源区主要分布于安徽省东南部、江苏省中西部和浙江省北部等地。上述区域的加权潜在源贡献因子(WPSCF)值大于0.4,加权浓度权重轨迹(WCWT)值超过了100 μg/m³。今后,滁州市在O₃污染防控工作中应加强与上述区域的联防联控。     

常州市臭氧污染传输路径和潜在源区

利用NCEP全球再分析资料和HYSPLIT4模式,计算了2013—2015年常州市臭氧(O_3)超标日的气流后向轨迹。结合聚类分析方法和常州市PM2.5、PM10、SO2、NO2、O_3数据,分析了O_3超标日不同类型气团来源对各污染物浓度的影响,并利用引入权重因子后的潜在污染源贡献函数分析了影响常州市O_3超标的潜在污染源区分布特征。结果表明:常州市O_3超标期间易受到东南和西南方向气流影响,其中从东海和黄海途经浙江东北部、上海、江苏南部等地的东南气流占比达50%以上。自内陆途经黄山-湖州-宜兴到常州的气流对应的O_3平均质量浓度最高,为116μg/m3。自山东经枣庄-宿迁-淮安-泰州-苏州-无锡到常州的气流对应的O_3平均质量浓度最低,为78μg/m3,但该气流对应的SO2和NO2平均值为各聚类中的最高。影响常州市O_3的潜在污染源区主要在常州周边200 km以内的区域,且集中在从南京至上海的长江下游沿线区域和杭州湾区域;其中太湖湖区为重点污染源源区之一。O_3超标日影响常州NO2的潜在污染源区主要集中在江苏南部、浙江东北部和上海3个区域,太湖周边的常州、无锡、苏州和湖州等几个临近城市为潜在的重点污染源区。与影响常州O_3的WPSCF高值区相比,影响NO2的高值区分布范围更大、距离更远。影响常州O_3的潜在污染源区分布,与长江三角洲地区人为源大气污染物的高排放区域较为一致,说明长江三角洲地区的O_3污染与本区域的人为源大气污染物排放有着极为密切的关联。     

焦作市大气中PM2.5的时间特征与潜在源区分析

以焦作市为研究区,基于2021年24 h自动监测大气PM2.5数据和同期气象数据,应用气团后向轨迹聚类分析、潜在源区贡献函数分析和浓度权重轨迹分析等方法探究大气污染物中PM2.5的时间分布特征及其潜在源区。结果表明：2021年焦作市PM2.5的质量浓度均值为47.3μg/m3,季节特征表现为春冬季高于夏秋季;来自河南省北部和中东部等地区气团轨迹对应的PM2.5浓度较高;春季和冬季PM2.5的潜在来源地区范围广于夏季和秋季,在污染较为严重的冬季,河南省的焦作市、新乡市、鹤壁市、安阳市、郑州市和开封市,以及河北省邯郸市和邢台市均是焦作市PM2.5的潜在源区。     

长株潭区域一次重度污染过程气象成因

利用PM_2.5质量浓度、地面气象要素、NCEP、ERSST＿V3、GBL等资料,研究了2021年12月7—11日长株潭地区一次重度空气污染过程的特征及成因。结果表明,高空平直环流、无明显槽脊影响,地面弱冷空气活跃是本次重度空气污染过程的主要环流形势特征;地面均压场、小风和升温增湿是此次重度空气污染过程的主要气象要素特征。污染物浓度变化与主导风向和污染通道密切相关,本地风速对混合层的高度、污染物水平扩散影响较大,600～700 hPa逆温层有利于污染物在主导风作用下近距离传输及在低层交换积累。我国中东部污染物积聚是长株潭区域重要的污染来源,长株潭地区存在区域性同步污染现象。低层流入长株潭区域气流轨迹差异及地理条件是长株潭污染物空间分布差异的重要因素。     

渝东南典型城区冬季一次罕见的PM2.5污染过程及溯源分析

2020年12月底,以生态旅游业为主的重庆市渝东南地区出现了一次较为罕见的PM_2.5污染过程,持续时间长且污染程度重。以渝东南地区武隆区为例,应用污染特征雷达图、后向轨迹模型及潜在源污染贡献估算等方法分析了本次PM_2.5污染的特征及来源,结果表明：(1)在污染前期主要受扬尘、燃煤和机动车等污染排放影响,污染源直接排放贡献较大;中、后期污染受二次颗粒物影响显著,扬尘影响也较为明显。(2)污染期间的气流轨迹均为短距离输送,轨迹主要来自东北方向(65%)。(3)除自身污染排放贡献外,渝东北地区和主城都市区是武隆区PM_2.5污染的主要潜在源区,对武隆区传输贡献占比超50%。     

基于后向轨迹模式的区域大气污染及传输特征分析

选取南京市2017年PM2.5逐时观测数据,分析其颗粒物污染特征,并利用聚类分析、潜在源贡献因子法和GDAS气象数据,分析不同高度、季节下南京市主要气流输送路径及PM2.5污染的主要潜在源区。结果表明：南京市PM2.5污染冬季最严重,夏季最轻,逐时PM2.5浓度变化范围夏季小于冬季;夏季气流轨迹主要来自东南方向,秋冬春等季节以偏西和西北路径为主,且随着高度的增加,气流输送速度逐渐加快;冬季对南京市PM2.5污染的贡献最为显著,低层PM2.5污染贡献源区主要集中在近地区域,且贡献率较高,随着高度的增加,贡献源区由研究区域向四周辐散,贡献范围广,贡献率降低。     

三亚市臭氧污染特征、输送路径及潜在源区分析

基于2015-2019年三亚市空气质量自动监测数据和气象观测资料,结合后向轨迹聚类与潜在源区分析等方法,分析了三亚市O₃污染特征。结果表明:2015-2019年三亚市O₃浓度总体优良,优良天数比例为97.9%(标准状态),超标天均为轻度污染,多发生在秋冬季。O₃浓度与平均相对湿度、气温和降水量呈负相关关系,与平均风速呈正相关关系,同时与风向密切相关。6-8月气温较高,主导风向为偏南风,O₃及其前体物以本地排放为主,O₃浓度较低;秋冬季盛行东北风,易受到来自内陆的污染传输影响,O₃浓度相对较高。当日最高气温为20~30℃、日均相对湿度为65%~85%、日均风速为3~8 m/s、主导风向为东北风时,三亚市发生O₃超标的概率较高。台风外围和冷高压南下是导致三亚市O₃超标的2种典型天气形势。经聚类分析得到,2019年2个污染过程气团输送路径均来自东北方向,潜在源区分析WPSCF与WCWT的高值区一致性较好,均表明珠三角地区是三亚市重要的O₃污染潜在源区,需要加强与珠三角地区O₃污染的联防联控。     

徐州大气颗粒物污染特征及传输途径分析

利用徐州2015年PM2.5和PM10逐小时质量浓度数据,分析了徐州颗粒物时空变化特征。同时基于HYSPLIT后向轨迹模式,结合GDAS气象数据和空气质量数据,利用轨迹聚类及潜在源分析法研究徐州不同季节气流轨迹对颗粒物浓度的影响及PM2.5和PM10的潜在来源。结果显示,2015年徐州环境空气中PM2.5和PM10的年均值为65和122μg/m3,分别超过国家《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值86%和63%。各国控站点ρ(PM2.5)和ρ(PM10)月变化呈现一致的冬季高夏季低的"V"型变化特征,这与气象条件和气流轨迹特征季节性变化有关。秋冬季污染较高时期徐州主要受西北内陆性气团和较为稳定的气象条件影响,而春夏季来自较为干净的东部海洋性气团利于污染扩散。潜在源分析显示,山东、安徽、苏中南、浙西北等地区是影响徐州市PM2.5和PM10的主要潜在源区。各季节潜在源区分布范围有一定差异,冬季时潜在源区分布最广,并有明显向西北方向转移延伸的趋势。     

洞庭湖区一次重度空气污染过程成因分析

利用AQI和PM_(2. 5)质量浓度、地面气象要素、NCEP、ERSST_V3、GBL等资料,对2016年12月29日至2017年1月5日洞庭湖区一次重度空气污染过程成因进行了分析。结果表明,静稳天气形势下的累积效应和本地持续升温、降压、增湿、小风导致污染物浓度不断增加。本地风速与雨量对污染物浓度产生显著影响。降温前风速明显加大,有利于污染物快速扩散。湿度增加有利于污染物吸湿性增长,但高湿易引起降水有利于污染物的湿清除。此次重度空气污染过程中大气稳定度为中性或稳定,14:00混合层高度逐渐降低且重度空气污染日降至100 m以下。污染物空间分布与主导风向和污染通道密切相关。气流后向轨迹分析表明,洞庭湖区各地气流来源和影响路径差异明显,且存在大范围区域性同步污染现象。北方外来污染源是洞庭湖区重要的污染面源,本地工业污染排放点源和地理条件也是洞庭湖区空气污染物空间分布差异的重要因素。     

基于改进生态价值当量的长株潭地区生态补偿空间选择

以长株潭地区为研究对象,基于改进生态价值当量计算研究区域的生态系统服务价值,结合区域经济社会发展水平探讨研究区域的生态补偿优先级,并以2002年、2008年、2014年作为典型年份研究长株潭地区生态补偿的空间选择。研究表明:长株潭地区2002—2014年间生态系统服务价值(ESV)呈现持续下降趋势。通过敏感性分析可知,长株潭地区生态系统服务总价值对于价值系数相对稳定,研究结果可信。长株潭地区各县(市、区)的生态服务价值和生态补偿优先级存在较大的空间差异,2014年度长沙市、株洲市、湘潭市市辖区域及长沙县、望城区应率先进行生态支付。     

Receptor modeling for analyzing PCDD/F and dioxin-like PCB sources in Hong Kong

A total of 96 ambient air samples were collected from January 2004 to December 2004 for the investigation of dioxins (polychlorinated dibenzo-para-dioxins and polychlorinated dibenzofurans [PCDD/Fs]) and dioxin-like profile for polychlorinated biphenyls (PCBs) in the atmosphere of Hong Kong. Two-day back-trajectories were obtained using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model from National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Air Resources Laboratory. Receptor models – potential source contribution function (PSCF) and concentration-weighted trajectory (CWT) – were built based on the measured PCDD/Fs and dioxin-like PCBs total toxic equivalent (TEQ) concentrations. Both models were modified in this study so as to integrate the information obtained from three sampling sites in Hong Kong. The PSCF modeling resolved two main PCDD/F and dioxin-like PCB polluting paths from Mainland China. In line with previous studies, the northerly path around the Pearl River Delta might be one of the pollution sources of Hong Kong air. On the other hand, the receptor models also indicated another potential northeasterly source from Yangtze River Delta, which was seldom mentioned as the source region of Hong Kong air. Results from the CWT modeling suggested that the most toxic air mass affecting Hong Kong is probably attributable to the northeast path rather than the north path.     

南京市一次连续空气污染过程的气象条件分析

利用空气污染资料、常规气象观测资料、NCEP每6h一次2.5°×2.5°再分析资料及NOAA（美国国家海洋和大气管理局）的GDAS（全球同化数据）资料,对2009年10月16日—30日南京市出现一次连续15d的空气污染过程的天气特征进行诊断分析,同时使用HYSPLIT-4后向轨迹模式对污染物来源进行模拟。结果表明：不利于污染物扩散的大气环流形势和气象要素是造成此次污染的主要原因。南京污染物的来源可以大致分为3类：一类是海上来源;一类是南京本地的局地污染来源;还有一类是北方污染物的输送。这为进一步研究长三角地区城市的空气污染来源和成因提供理论依据。     

广州市春季一次沙尘天气过程综合观测

2017年4月21—23日广州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解沙尘过程对广州市空气质量的影响,基于广州市大气超级站,利用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)、气溶胶激光雷达观测数据并结合HYSPLIT后向轨迹模型分析了沙尘过程细颗粒物组分及污染来源贡献变化和沙尘气溶胶的来源及路径。结果表明:受沙尘过境影响,PM_(10)浓度大幅升高,PM_(2.5)/PM_(10)最小值仅为12.1%;沙尘过境期间影响近地面颗粒物的沙尘高度主要分布在1 km以下区域,近地面颗粒物消光系数均值为100.11 Mm~(-1),探测到最大退偏振比为0.28。SPAMS研究发现沙尘过境期间含硅酸盐颗粒物(SI)的细颗粒物数浓度比例达25.9%,是沙尘过境前的1.4倍;PM_(2.5)中扬尘贡献率明显增大,达到了17.3%,是沙尘过境前的1.9倍。后向轨迹模型HYSPLIT显示此次沙尘为典型的北方沙尘传输,沙尘源自中国西北地区,传输方向为自西北输送至华东地区后,转为东南方向影响广州市。     

Sources and distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in street dust from the Chang-Zhu-Tan Region, Hunan, China

Street dusts collected from 20 locations in the Chang-Zhu-Tan (Changsha, Zhuzhou, and Xiangtan) region, Hunan, China, in May to July 2006, were investigated for sources of polycylic aromatic hydrocarbons (PAHs). The individual PAH concentrations were in the range of 10–4316 ng g^?1, and ∑PAHs₁₆ levels were in the range of 3,515–24,488 ng g^?1, with a mean of 8,760 ng g^?1. The high-molecular-weight PAHs (four to six rings), ranging from 47.51 to 82.11 %, with a mean of 74.79 %, were the dominant PAH compounds in almost all of the dusts. The isomer ratios suggested a rather uniform mixture of coal combustion and petroleum PAH sources. Factor analysis and multiple linear regression analysis indicate that the main sources of the 16 PAHs were coal combustion/vehicle exhaust, coking/petroleum, and plant combustion, with contribution rates of 50.9, 35.01, and 14.08, respectively. The spatial distributions of PAH concentrations were significantly related to the distribution of industries, traffic circulation, and farmland in this region.     

Distribution patterns of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans in sediments of the Xiangjiang River, China

We investigated the occurrence and distribution patterns of 2,3,7,8-substituted polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) in six sediment samples from the Xiangjiang River, Hunan Province, People’s Republic of China. Total concentrations of PCDD/Fs ranged from 876 to 497,759 (mean 160,766) ng/kg dw, the highest of which exceeded that have ever been reported for sediment samples. World Health Organization total toxicity equivalent (WHO-TEQ) concentrations in three out of six samples were significantly higher than the guidance level (21.5?ng WHO-TEQ/kg dw) suggested by Canadian Sediment Quality Guideline. A predominance of octachlorodibenzo-p-dioxin (OCDD) was observed with an average contribution of 90.8% to the total PCDD/F concentrations, while 1,2,3,4,6,7,8-heptachlorodibenzo-p-dioxin (HpCDD) was the major contributor to the PCDD/F WHO-TEQ concentrations in most of the sites. Such high levels of OCDD and HpCDD may be attributed to the presence of PCP/PCP-Na pollution, although MB-WW, agricultural straw open burning, and boilers–hazardous wastes were also the potential sources of PCDD/Fs. This is the first report for the concentrations and congener profiles of PCDD/Fs in sediment samples from the Xiangtan, Zhuzhou, and Changsha sections of the Xiangjiang River, providing scientific evidence for establishing priorities to reduce ecological risks posed by PCDD/Fs in the rapidly developing areas of Hunan Province and elsewhere.     

合肥市冬季颗粒物污染传输通道分析及通量研究

综合前后向轨迹聚类分析、激光雷达探测传输量及典型案例,系统分析2018—2020年冬季合肥市主要传输型重污染过程,揭示合肥大气污染输送通道的主要特征和污染期间PM_2.5的传输通量。结果表明：合肥市冬季污染主要输入通道分别为京津冀-山东西部-安徽北部-合肥(35%)、山东南部-安徽北部-南京-合肥(26%)、内蒙古-河北-山东-江苏中部-合肥(24%)、内蒙古-山西-河北南部-河南-安徽北部-合肥(15%);主要输出通道为合肥-六安或安庆-湖北-江西(54%)、合肥-安徽北部-江苏北部(18%)、合肥-河南南部-陕西(17%)、合肥-上海或浙江-海上(11%)。对激光雷达监测结果采用像素检测法分析,结果表明2018—2020年污染传输过程的平均传输通量分别可达20.3、33.7、19.5 t/h,年际差异较大。外源传输通量较高时的主导风向为偏北风,并且风速为3.1 m/s左右。合肥市处于安徽省自北向南污染传输通道的中游区域,受上游城市传输影响显著,典型污染传输型的平均传输通量可比上游城市(淮北市)低57.6%,比下游城市(池州市)高25.5%,且污染过程中常伴随PM...