重庆市2015—2020年秋冬季PM2.5污染传输路径与潜在源贡献分析

2015—2020年成渝地区各城市PM_2.5浓度（国控点监测数据）下降显著,但重庆市、川东北城市群及川南城市群PM_2.5污染问题依然存在,且存在一定的传输影响关系.以重庆市为例,使用HYSPLIT模型计算了2015—2020年秋冬季PM_2.5污染期间气流后向轨迹,利用轨迹聚类和潜在源贡献算法,分析了不同年份的PM_2.5输送特征.结果表明：重庆市PM_2.5污染主要受西偏南方向（约占58%,长距离为主）、北偏西方向（约占26%,中距离为主）和南略偏西方向（约占16%,短距离为主）传输影响;川东北城市群和川南城市群对重庆市PM_2.5污染传输贡献较为显著,6年平均贡献率分别为23%和15%;不同年份的污染传输贡献差异明显,2015—2017年以川南城市群污染传输为主（平均贡献24%）,2018—2020年以川东北城市群污染传输为主（平均贡献37%）,川渝以外污染传输影响逐年减弱（平均贡献由33%降至5%）.在“成渝双城经济圈”背景下,重庆市与周边川东北城市群及川南...     

活性污泥过程反应池与二沉池耦合模型与模拟

将二沉池一维通量模型与反应池活性污泥2号模型(ASM2)耦合,建立了活性污泥过程模型.模型应用于重庆某污水处理厂,结果表明,该模型可以较好地对出水中COD、SS、TN及TP进行模拟.针对该污水处理厂现行运行条件,分析了影响活性污泥系统的因素,提出优化运行参数,将二沉池污泥回流比由原来的0.75减至0.20～0.25,剩余污泥排放量从原来的591m³/d至204～249m³/d;将反应池污泥浓度由原来的1.2g/L增加至2.8g/L,可提高系统抗负荷冲击和抗低温的能力,改善系统出水水质.     

重庆市主城区O3污染时期大气VOCs污染特征及来源解析

2020年8月底至9月初,重庆市主城区发生了持续时间近2周的O₃污染过程.期间,在主城区3个观测站点利用苏玛罐和DNPH采样柱采集的环境空气VOCs样品,研究了O₃污染期间VOCs组分特征、光化学反应活性及来源解析.结果表明,观测期间重庆市主城区TVOCs平均体积分数为45.08×10^-9,各组分体积分数排序依次为OVOCs、烷烃、卤代烃、烯烃、芳香烃和炔烃.体积分数较高的VOCs物种是甲醛、乙烯和丙酮,三者之和占比TVOCs超过30%.OVOCs和烯烃对· OH消耗速率（L_i^·OH）和臭氧生成潜势（OFP）均具有较大的贡献,是生成O₃的关键VOCs组分;其中,OVOCs组分中主要的活性物种为甲醛、乙醛和丙烯醛,烯烃组分中主要的活性物种为异戊二烯、乙烯和正丁烯.VOCs中二甲苯与乙苯的比值较低,并且两者呈现显著的相关性,表明主城区大气中VOCs气团老化程度高,同时还受到其他区域远距离传输的影响.PMF受体模型解析结果显示,主要有5种VOCs来源,依次为二次生成源（27.67%）、机动车尾气源（26.56%）、工业排放源（17.86%）、植物源（14.51%）和化石燃料燃烧源（13.4%）.     

欧几里德(Euclid)贴近度评价法在城市大气环境质量评价中的应用

近年来,采用模糊综合评判法进行环境质量评价取得一些进展。但是,如许多报导中所指 出,该方法存在着几方面的不足:①在建立单因素隶属函数时,需要同时对每一个级别诸一建立隶属函数,过程较繁;②复合过程的基本运算规则是取小取大,强调极值的作用,造成丢失信息较多;③评价结果主要受控于个别项目,往往出现误判。笔者认为,采用模糊数学中的另一种方法,欧几里德(Euclid)贴近度评价法,可以有效地弥补模糊综合评价法的上述不足。     

水质污染评价中的Hamming贴近度评价法

本文结合实例介绍一种用模糊数学中的Hamming贴近度评价水质污染的方法,评价结果采用双指标表示。文中还对水质污染隶属函数的构造问题作了初步探索,提出一种用线性插值构造水质污染中各评价因子的隶属函数的方法。     

基于机器学习的成渝地区空气质量数值预报PM2.5订正方法研究

空气质量预报对于大气污染防治、打赢蓝天保卫战意义重大.本研究基于重庆市气象局的中尺度天气模式（WRF）和空气质量数值预报模式（CMAQ）的预报产品,采用2018年4个代表月份（1、4、7、10月,分别代表冬、春、夏和秋季）成渝地区22个观测站点的PM_2.5浓度和气象要素观测数据,建立基础特征变量数据集（包括训练数据集和测试数据集）,通过调整模型参数,并利用训练数据集采用机器学习方法（Lasso回归、随机森林回归、深度学习RNN-LSTM）进行模型训练,订正了成渝地区PM_2.5数值预报.其中,通过Lasso回归算法对成渝地区4个区域分别进行变量优选,优化模型,利用测试数据集对模型进行测试并检验评估.结果表明,基于3种机器学习方法订正后的PM_2.5小时浓度相比CMAQ模式模拟预报结果,偏差显著降低,相关系数显著提高.其中,随机森林回归和RNN-LSTM的订正效果优于Lasso回归,区域统计与站点统计结果较为一致;Lasso回归订正后的均方根误差减小50%左右,相关系数达70%,随机森林回归和RNN-LSTM订正后的均方根误差减小70%左右,相关系数达90%,随机森林回归与RNN-LSTM订正后的偏差范围相比Lasso回归集中范围更窄,最大概率分布更集中;3种方法对不同季节的订正效果与全年一致,其中,冬季订正效果更为显著.研究结果可为提高我国重点城市群区域—成渝地区PM_2.5浓度的大气污染预报能力提供有益参考.     

重庆市不同粒径颗粒物中水溶性离子污染特征

于2010年3月~2011年2月和2017年1~12月在重庆主城区连续采集PM_1.0、PM_1.0~2.5和PM_2.5~10样品,采用离子色谱测定了样品中9种水溶性无机离子（WSIIs）含量,研究了近年来不同粒径颗粒物中主要离子的污染特征.结果表明,2017年重庆市PM_1.0、PM_1.0~2.5和PM_2.5~10中WSIIs年均浓度和占比分别为24.10,32.89,39.11μg/m³和41.8%、40.3%、38.6%,较2010年均有所下降（39.85,47.84,57.12μg/m³和49.2%、46.6%、36.2%）,但NO₃^-浓度和占比呈上升趋势（分别上升12.3%~27.8%和53.1%~78.2%）,且成为2017年冬季首要离子.SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、K⁺和Na⁺主要分布在细粒子中,F^-、Mg²⁺和Ca²⁺主要分布在粗粒子中.重庆颗粒物呈弱碱性,其中粗粒子碱性强于细粒子,NH₄⁺主要以（NH₄）₂SO₄和NH₄NO₃的形式存在.与2010年不同,2017年细粒子中SO₄^2-和NO₃^-浓度均随相对湿度增大而快速上升,非均相反应已成为2017年SO₄^2-和NO₃^-形成的重要途径,且在PM_1.0中尤为突出.随污染加重,不同粒径下各类WSIIs演化特征各异,其中2017年细粒子中NO₃^-浓度及其对WSIIs贡献大幅升高,并成为重污染形成的主因,而SO₄^2-和扬尘源示踪物（Mg²⁺、Ca²⁺）贡献呈下降趋势.与2010年相比,2017年各粒径中NO₃^-/SO₄^2-比值随污染加重大幅升高,且重污染日比值均大于1.0.细粒子中WSIIs主要来源于二次转化,粗粒子主要来源于扬尘.2017年扬尘污染较2010年有所减缓,但二次源对WSIIs贡献上升明显,尤其是NO₃^-的二次生成,因此对NOx排放源的管控是WSIIs减排的重要途径.研究结果对了解近年来重庆市大气颗粒物污染来源及形成机制研究具有重要参考价值.     

三维变分在PM2.5重污染数值模拟中的应用研究

为了探讨三维变分法(3DVAR)对成渝城市群冬季PM2.5重污染模拟的改善效果,采用3DVAR对成渝城市群2017年12月至2018年1月的空气质量数值模拟结果进行资料同化,对比评估嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)原始数据与同化再分析数据的准确率,并分析成渝重污染特征。研究结果显示,3DVAR在PM2.5、PM10和NO2的同化实验中均取得较好的改善效果,成渝地区检验站点各污染物相关系数(r)的平均提升比例依次为44%、90%和332%,r改善的站点占检验站点总数的比例分别为98%、100%和82%;检验站点均方根误差(RMSE)的平均下降比例分别为15%、37%和31%,RMSE改善的站点占检验站点总数的比例为65%、98%和84%。与原始模拟结果相比,同化结果能够更准确地反映成渝地区冬季重污染期间的PM2.5和PM10空间分布特征。     

基于TUD模型模拟优化MSBR工艺反硝化脱氮除磷

基于TUD模型（delftuniversityoftechnologymodel）对实验室MSBR（modifiedsequencingbatchreactor）工艺进行了模拟与优化,强化反硝化除磷,以提高系统脱氮除磷效率。结果表明,工艺运行参数为厌氧池90min、好氧池90min、SBR池缺氧段150min、污泥回流比1．0和污泥龄15d时,MSBR工艺COD、TN以及磷酸盐去除效率达95％,92％和83％;SBR池缺氧段吸磷量达到23．20mg／L,占系统总吸磷量43％左右;好氧池和SBR池缺氧段平均吸磷速率分别为0．35—0．42和0．12～0．17mgPO4^3-P／（L·min）。TUD模型能够较好模拟各水质组分在MSBR工艺空间和时间上的浓度分布,COD和NH4＋-N的模拟误差低于15％,PO4^3-P模拟值高于实测值5％左右。