泰山顶夏季大气气溶胶中水溶性离子的浓度及其粒径分布研究

为研究我国华北地区大气污染区域传输过程,2006-06在泰山日观峰上的泰山气象站,利用Andersen分级采样器同步进行了大气气溶胶采样,样品用离子色谱(IC)进行了分析.结果表明,SO2-4、NH 4、K 的浓度在0.43～0.65 μm出现峰值;Ca2 、Mg2 的浓度在4.7～5.8 μm出现峰值;NO-3、Na 、Cl-的浓度在0.43～0.65 μm和4.7～5.8 μm出现峰值.观测期间,高浓度的硫酸盐的质量中位直径在0.5～0.8 μm,属于"液滴模态".二次离子(SO2-4-、NH 4、NO-3)和K 浓度变化很剧烈,其它离子浓度变化不大.其中SO2-4的变化幅度最大,最低浓度为4.0 μg穖-3,最高浓度达到42.3 μg穖-3.来自泰山南方潮湿的气团是形成二次离子高值的原因.     

中国严寒地区住宅建筑室内细菌气溶胶污染特征及传播规律

实测严寒地区住宅建筑细菌气溶胶组分及来源,并结合微生物生长繁殖衰亡模型和数值模拟技术开展细菌气溶胶传播特性研究.结果表明,中国严寒地区住宅建筑室内的主要优势菌群为拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）.而细菌的来源分析显示,其主要来源为粪便、土壤、极端环境、植物、水源和腐败有机物等.由于冬季人员室内活动时间较长,其中粪便来源占比偏高.细菌在室内的传播规律研究表明,在室内环境中细菌气溶胶的浓度分布与房间的结构、湍流形式和粒子重力场有关.随着房间高度的降低,室内流场越复杂.模拟分析表明室内90％的细菌气溶胶颗粒在50s内逃逸出,且随着房间高度的降低细菌气溶胶浓度逐渐降低而范围更广.室内通风有阻碍细菌气溶胶在室内积聚,稀释污染浓度的作用.     

大气颗粒态有机硝酸酯的转化机制、测量技术及应用

大气中的颗粒态有机硝酸酯是连接挥发性有机物（VOCs）、氮氧化物（NO_x）、二次有机气溶胶（SOA）及臭氧的关键物质,总结了近10年国内外对颗粒态有机硝酸酯来源、形成机制、测量分析方法、浓度水平等方面的研究,描述了现有大气化学框架下有机硝酸酯的大气转化机制,梳理了测量有机硝酸酯的离线、在线方法及其优缺点,总结了应用不同测量技术对环境大气中颗粒态有机硝酸酯的实测结果,提出了当前有机硝酸酯研究在测量技术、机理研究和观测尺度等方面的薄弱环节,并对其未来研究方向进行了展望.     

Aerosol characterization in a city in central China plain and implications for emission control

Extensive studies on aerosol chemistry have been carried out in megacities in China, however, aerosol characterization in Central China Plain (CCP) is limited. Here we conducted real-time measurements of fine particle composition with a time-of-flight aerosol chemical speciation monitor in Kaifeng, Henan province in October 2019. Our results showed that nitrate and organics constituted the major fraction of non-refractory PM_2.5 for the entire study, on average accounting for 34% and 33%, respectively. However, aerosol composition was substantially different among four periods due to different meteorological conditions and chemical processing. For instance, nitrate presented the lowest contribution during the first period due to evaporative loss associated with high temperature (T), and then rapidly increased during polluted periods as a function of relative humidity (RH). Positive matrix factorization analysis showed the dominance of secondary organic aerosol (SOA) in OA, and also the changes in OA composition under different T and RH levels. In addition, this study is unique with two periods of local emission controls. Back trajectory and coefficient of divergence analysis showed that air pollution in CCP was overall homogeneously distributed. As a result, the effectiveness of local emission controls in this region was strongly affected by meteorological conditions and regional transport. We found that one of the periods with emission control even showed the highest concentrations for the entire study. Our results point towards the limited effect of local emission controls in mitigating air pollution in CCP, and highlight the importance of joint emission controls under unfavorable meteorological conditions.     

基于深度学习方法的PM2.5精细化时空估算模型

提出一种基于深度学习方法的地面PM_2.5浓度时空估算模型（PM_2.5-DNN）,该模型基于葵花-8卫星反演的AOD数据,结合PM_2.5监测站和气象站点观测数据对北京市地面PM_2.5浓度进行了逐时的高精度模拟,同时将PM_2.5-DNN模型的模拟性能与当前的主流方法进行了对比研究.结果表明,使用PM_2.5-DNN模型估算的北京地区1km分辨率每小时地面PM_2.5浓度与地表监测站观测数据对比的一致性较好,模型估算精度可达到R²=0.88,性能优于当前的主流方法.本文所提出的方法适用于区域尺度PM_2.5浓度时空分布细粒度建模与估算,采用端到端的训练方式构建模型,为精细的PM_2.5浓度估算提供了一个简便而有效的方法模型.     

矩形风管局部构件与直管段气溶胶粒子沉降速度比较分析

气溶胶是影响室内空气质量的重要因素之一,室外的气溶胶粒子通过风管系统进入室内,严重危害人们的健康.本文用滑石粉模拟气溶胶粒子,对矩形风管系统(材料为镀锌钢板)的直管段、渐缩段和风阀等3个位置,测定了气溶胶粒子在不同风速和粒径下的表面沉降速度,分析了它们之间的关系.结果表明,风管断面的沉降速度随风速和粒径的增加而增加;同一风管断面上底面的沉降速度最大,侧壁面次之,顶面最小;渐缩段底面、侧壁面和顶面的沉降速度均比直管段大,风阀断面的沉降速度明显高于直管段.研究表明,风管系统底面及局部构件是积尘的主要部位,也是风管系统清洗的重点.     

我国南方某铀矿井下典型工作场所气溶胶浓度分布特征调查

为了解我国铀矿井下典型工作场所内气溶胶粒子浓度及粒径分布特征,采用APS3321对我国南方某生产地下铀矿井典型场所内气溶胶粒子个数浓度和质量浓度进行了监测,得到了各监测点的PM2.5及PM10质量浓度,并分析了不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度和质量浓度分布规律.结果表明:1)在机械通风条件下,风机房的气溶胶粒子个数浓度谱为双峰谱,南风机房与北风机房气溶胶个数浓度谱主峰在0.626μm左右出现(位于积聚模态区),次峰在4.698 μm左右出现(位于粗粒子模态区);其他监测场所的气溶胶粒子个数浓度谱为单峰谱,峰值在0.626 μm左右出现(位于积聚模态区);2)不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度中位直径和质量浓度中位直径不同,其中气溶胶粒子个数浓度中位直径的均值主要分布在积聚模态区,质量浓度中位直径的均值分布在粗粒子模态区;3)部分监测场所的PM2.5与PM10质量浓度较大,超过了国家对大气环境的质量浓度限值.PM2.5与PM10的质量浓度比值代表了PM2.5占PM10的比例,在所监测的场所中,采场、风机房、物探站和坑口的PM2.5与PM10的质量浓度均值比小于50％,其中风机房的比值最小,约为4.8％;中段运输巷道、独头巷道和中段信号房的PM2.5与PM10的质量浓度均值比大于50％,其中独头巷道的比值最大,高达78.2％.     

广州市大气气溶胶散射吸湿增长因子的观测研究

利用环境湿度的日变化,对广州市大气气溶胶散射吸湿增长因子进行了观测研究.基于反向轨迹模型HYSPLIT,将2006年7月到达广州市区的气溶胶分为海洋型、海洋/城市混合型、城市型3个类型.整个观测期间,海洋型、海洋/城市混合型、城市型气溶胶的散射吸湿增长因子f(RH=80%)的平均值分别为2.68±0.59、2.29±0.28、2.04±0.28.经验公式f(RH)=1+a(RH/100)b能够较好地拟合3种类型的气溶胶散射吸湿增长因子,海洋型、海洋城市混合型、城市型气溶胶的散射吸湿增长因子的拟合经验参数a分别为4.92、3.26、2.06,经验参数b分别为5.04、3.85、3.60.     

美国大气挥发性有机物控制历程及对中国的启示

鉴于大气挥发性有机物(VOCs)对中国区域大气复合污染的重要影响,基于大量文献调研,从政策、法律法规、标准和管理手段等方面系统梳理了美国VOCs的控制历程,并从VOCs总量削减和O3浓度变化等角度评估了控制效果.研究表明:美国的VOCs控制体系是卓有成效的,1970年-2010年间共削减VOCs 1 551.4万吨,降幅为50.6％;而且,通过控制VOCs的排放实现了对臭氧(O3)污染协同控制的初衰.该研究结果对中国VOCs控制具有重要借鉴意义.     

北京地面紫外辐射与空气污染的关系研究

基于北京城区太阳辐射和污染气体观测资料,运用TUV4.4辐射传输模型,研究了城市大气中太阳紫外辐射与空气污染的相互关系.结果表明,臭氧总量平均为329DU,并呈冬春季较高,夏秋季较低的季节变化规律,到达地面的紫外辐射呈现相反的变化趋势;受城区大气污染的影响,地面处的紫外辐射量大幅减少(最大50%),且在夏季波动较大;云和污染物对紫外辐射的影响要大于总辐射,紫外辐射衰减约为总辐射衰减的2倍;城市低层大气中O3和NOx浓度的增加是造成紫外辐射衰减的重要原因,午后O3浓度与紫外辐射衰减相关系数为0.70.