基于255 m气象塔天津地区污染天气高空风特征研究

基于2016年4月—2017年3月天津地区地面、255 m气象塔和风廓线监测数据,结合数值模拟,研究天津污染天气分析中高空风特征,以期进一步提高污染天气预报准确率.结果表明:高空风速和风向分析对污染天气趋势判断有重要作用,如冠层以上高度风速、300~1500 m风向对PM2.5污染程度的指示效果好于近地面同类数据;在选取高空风速指标时,应尽量避免边界层顶附近高度风速数据选取,如使用300 m和600 m风速和作为指标要好于300、600和900 m风速和作为指标.而其是否有利于污染扩散判断的临界阈值为10~15 m·s-1,小于10 m·s-1时水平扩散条件不利于污染物扩散,大于15 m·s-1时有利于污染物扩散.分析高空风向时,需要考虑输送高度和Ekman螺线的影响,与地面不同,300~1500 m高空风分析时,有利于出现污染天气的风向为西风、西南风和南风,而地面仅为南风和西南风;当1500 m高度呈现东风、偏东风和东南风时,天津地区受来自渤海的气流影响明显,污染气象条件有利于污染物扩散,空气质量以良好为主.     

天津市PM2.5-O3复合污染特征及来源分析

为了解天津市PM_2.5-O₃复合污染特征及来源,基于2017～2019年高时间分辨率PM_2.5、 O₃和挥发性有机物（VOCs）在线监测数据,对复合污染下天津市VOCs浓度水平、化学组成及O₃和二次有机气溶胶（SOA）生成潜势来源进行分析.结果表明,2017～2019年,天津市复合污染日为34 d,分布在每年的3～9月,年度变化呈现稳中略升趋势;小时ρ(PM_2.5)在75～85μg·m^-3时,小时ρ（O₃）存在峰值区(301～326μg·m^-3).复合污染下ρ（VOCs）为72.59μg·m^-3,烷烃、芳香烃、烯烃和炔烃质量分数分别为61.51%、 20.38%、 11.54%和6.57%; VOCs中浓度较高的前20种物种的浓度均上升,其中乙烷、正丁烷、异丁烷和异戊烷等烷烃类物种质量分数上升,烯烃和炔烃类质量分数略下降,芳香烃类中的苯和1,2,3-三甲苯质量分数略升....     

天津市土壤多环芳烃污染特征、源解析和生态风险评价

采用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)分析了天津市不同功能区10个采样点表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的浓度,并对其污染特征、来源和生态风险进行了分析.结果表明:天津市土壤中16种多环芳烃的总浓度(∑PAHs)范围为142—1.49×103ng·g-1,平均浓度765 ng·g-1,Bap浓度范围7.06—118 ng·g-1,平均值37.6 ng·g-1.∑PAHs浓度均值呈工业区近郊区城区远郊区趋势.采用PAHs成分谱、污染物的特征比值和主成分分析的污染来源解析结果表明:工业区PAHs主要来源于焦化、煤和天然气的燃烧,以及机动车的污染排放;城区和郊区土壤中PAHs除来自于煤和焦炭的燃烧外,机动车污染是一个非常重要的污染源.根据荷兰土壤质量标准,所有采样点均有PAHs单体超标,其中西青、津南、北辰、汉沽、塘沽和大港采样点超过荷兰土壤标准规定的10种多环芳烃的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(TEQ Bap10)限值33 ng·g-1,说明天津近郊区和工业区土壤已受到PAHs的污染,存在潜在的生态风险.     

基于主成分分析和水质标识指数的天津地区主要河流水质评价

于2009年5月(枯水期)、8月(丰水期)、11月(平水期)对天津地区蓟运河、潮白新河、永定新河、金钟河、北塘排污河、黑猪河、海河、大沽排污河、独流减河、青静黄排水渠、子牙新河和北排水河12条主要河流的水质进行监测,并对监测数据进行主成分分析,构建水质评价指标体系,采用水质标识指数进行水质评价。结果表明,主成分分析与水质标识指数相结合的评价方法客观可靠。从时间分布来看,枯水期水质最差,58.3%的河流为劣Ⅴ类水质,部分河流已经黑臭,8月水质较好。从综合水质标识指数来看,海河以南河流污染较为严重。该地区河流NH3-N污染最为严重,其次是BOD5、CODMn和TP,属于有机型及富营养化污染。     

滨海地区湿地重建的生态工程范例

在天津泰达区盐田上通过淡水浸泡、消浪墙构建、土壤更换、水生植物引种等措施，重建了湿地生态系统的结构。结果表明，人工湿地在初期阶段是成功的。     

天津高沙岭潮间带泥螺对多环芳烃菲的累积特征

污染物的生物可利用性对生物修复、污染物生态毒性和环境风险评价有着十分重要的影响.本文通过对天津高沙岭潮间带底柄生物泥螺Bullacta exarata进行室内菲染毒实验,从泥螺暴露在菲污染环境之日算起,分别于1、3、5、7、10、12d采样,样品经冷冻、干燥、研磨、混匀、称量后,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测量了泥螺体和肝脏对多环芳烃菲的累积数量,经过计算生物累积因子(BSAF值)研究了泥螺对菲的生物可利用性.结果表明,泥螺对菲的累积周期为12 d,其身体和肝脏中菲的质量分数均呈现先升高后降低的趋势,分别在第7天和第5天达到最大值,其中肝脏的累积能力更强,肝脏对菲的最大累积量大约是身体的10倍,在食物链的传递中,这无疑会对更高营养级的生物造成较大的影响.研究还发现,泥螺对菲的累积主要来自于对底泥的摄食,这不仅与其自身的生活习性有关,还与栖息环境密切相关.所以,应当严格控制菲的人为输入.尤其是要严格控制石油类产品的泄露.该研究成果可以为天津河口、潮问带和近岸海域的环境监测、生态风险评价及生物修复提供科学依据.     

天津夏季地面O3浓度变化规律与影响因素

臭氧是城市污染大气中的首要光化学污染物,其变化规律与前体物(NO、NO2和CO)和气象因素关系密切.利用2008年夏季天津城区地面大气O3、相关前体物和气象因素等观测数据,研究了O3浓度水平和时间变化规律,重点分析了7月3日-8月5日O3与NO、NO2和CO等前体物及气象因素(气温、相对湿度和风速)的相关性.结果表明,天津城区夏季O3存在一定的污染,超标时段多发生在13:00-19:00,这一时段对应高温、低湿、大风的天气条件;NO、NO2和CO作为O3的前体物,昼间其浓度与O3浓度呈线性负相关,夜间相互作用较为复杂,相关性显著降低;气象因素对O3浓度影响明显,高温、低湿利于光化学反应的进行,O3浓度与风速呈正相关表明可能有外来源的存在.     

京津地区大气中非甲烷烃(NMHCs)质量浓度水平和反应活性研究

2006年8月15日—9月15日同时在北京和天津对大气中的非甲烷烃（NMHCs）进行了同步观测,利用最大增量反应活性（MIR）计算了两地NMHCs的臭氧生成潜势以估计其对臭氧生成的影响. 结果表明,北京大气中ρ（NMHCs）平均值比天津高78.0 　μg/m3.用上午的ρ（NMHCs）计算了京津地区臭氧生成潜势,分别为1 470 和814 　μg/m3,其中苯系物对臭氧生成的影响最大,分别占总臭氧生成潜势的75%和73%,其次是烯烃（占13%和11%）和烷烃（占12%和16%）. 比较两地ρ（NMHCs）和NMHCs的反应活性可知,北京地区大气中NMHCs的组成比天津的稳定,且其反应活性强于天津. 结合臭氧浓度发现,北京地区大气的氧化能力比天津强.      

天津市工业区氨污染特征及感官特性评价

为了解天津市工业区氨气污染现状,于夏、秋季节对该地区氨气进行监测采样.分析结果表明,夏季氨气的平均浓度要明显高于秋季.氨浓度要低于我国厂界一级标准限值,不过与欧洲环境质量标准比较,大部分都高于标准中目标限值的要求.氨的气味品质是厌恶型,厌恶度和浓度指数二者之间的关系,符合二次多项式模型;当厌恶度为-1时,氨的臭气浓度值为45,此浓度下人们开始感到身心不愉悦.基于此,建议将臭气浓度值45,作为氨环境影响限值的参考值,即使只是理论层面的研究,也可以为氨控制标准的制定指引一个新的方向.