福州市PM2.5污染过程中大气边界层和区域传输研究

以福建省会福州市2013年1月空气质量变化为对象,分析大气边界层变化和周边区域污染物传输对福州市大气颗粒物PM2.5的影响.利用福州市2013年1月逐日地面和探空观测资料以及NCEP提供的2013年1月FNL分析资料,通过大气边界层要素与PM2.5浓度之间的相关性,对PM2.5污染过程的大气边界层特征进行分析;同时采用HYSPLIT后向轨迹模拟及区域风场相关矢分析对影响福州雾霾的污染物区域传输路径进行探讨.结果表明:地面气温与PM2.5浓度呈正相关,地面风速与PM2.5浓度呈负相关,近地面边界层条件有利于霾颗粒物的形成和累积.但不同于我国东部主要污染源区霾污染过程中存在大气边界层逆温,福州PM2.5污染过程中并未出现大气边界层逆温结构,这一边界层结构的垂直混合可有利于区域传输的污染物从上层大气到达近地面从而加重福州霾污染,福州是华东地区一个PM2.5污染物的主要接受区,PM2.5污染物主要以外源输送为主.2013年1月份福州市清洁日近地面风向为海洋吹向大陆的东南风,霾污染日则为大陆吹向海洋的偏北风,PM2.5污染物主要从长三角地区、苏北以及安徽河南一带通过东北和西北方向的传输路径影响福州的空气质量.     

西安市大气颗粒物数浓度分布及典型天气条件特征变化

利用2013年3月到2014年12月期间西安市大气中0.25～32μm颗粒物监测数据和同期气象参数、散射消光系数等数据,分析了大气颗粒物数浓度分布及典型天气条件下变化特征.结果表明:采样期间西安市大气颗粒物平均数浓度为206.27个/cm3, 99%以上为<1μm的颗粒物数.大气颗粒物数浓度冬季最高,其次为秋、夏和春季,分别为267.66、231.31、141.82和135.77个/cm3.四季的数浓度低值均出现在18:00左右,之后数浓度上升,且晚上高于白天,冬季6:00左右达到峰值,夏季的昼夜差最小,秋季最大.春夏秋冬的大气颗粒物数浓度与散射消光系数的Pearson相关系数分别为0.756、0.702、0.411、0.377.大气颗粒物数浓度在沙尘天气发生前、中、后会升高、下降和再下降,霾天气出现前、后会升高和下降;高温干燥天气下,大气颗粒物数浓度相对较低;降雨对大气颗粒物的清除作用明显,但降雨后大气颗粒物数浓度又很快回升.     

基于Google Earth的城市大气污染扩散模拟分析

针对城市环境下的大气污染物扩散问题,采用Google SketchUp,从Google Earth地图中提取建筑物高程、经纬度等地理位置信息,建立城市三维模型。基于湍流理论和气体运动方程,模拟污染物在城市环境中的扩散演化过程,重点讨论了污染物扩散的运动规律及危险区域的变化。实验结果说明,污染物浓度一般集中在泄漏口的下方向,高浓度污染区呈现为狭长的椭圆区域,并随时间逐步扩大,但经过较长时间的扩散高浓度污染区趋于稳定。根据污染物扩散数值模拟结果,结合Google Earth地图绘制了污染物扩散危险区域图,为相关部门制定事故应急决策提供参考。     

哈尔滨市沙尘期大气颗粒物物化特征及传输途径分析

为了研究沙尘期大气颗粒物的物化特征及传输途径,分别采集TSP、PM10和PM2.5样品,分析3种颗粒物的分布特征、浓度变化以及离子和无机元素组成,同时利用HYSPLIT逆轨迹模式对沙尘颗粒的远距离输送来源进行了分析.研究结果显示:沙尘期,PM10~100是颗粒物的主要组成,占TSP的50%~57%,PM2.5/TSP和PM10/TSP分别达最低值0.17和0.43;在TSP和PM10中,Na、Si、Al、Ca、Fe、K、Mg浓度变化较为明显,在沙尘期是非沙尘期的2~3倍,在TSP中的最高浓度分别为7.28、1.98、19.89、25.82、18.77、4.68和6.49μg/m3,以土壤尘和扬尘为主;TSP中Ca2+、K+、Mg2+在沙尘期的浓度是非沙尘期的2~3倍,最高达22.23、2.04和1.68μg/m3,主要来自土壤、尘埃,与沙尘有相似的来源;逆轨迹模型分析结果表明,本次沙尘事件由外来沙尘输入导致,其传输途径比较明显,起始位置为内蒙古的西北部和中部地区,沿途向南经过山西,后转为东北方向,经过河北、天津、辽宁、吉林等省份,最后输送到哈尔滨.     

改进TOPSIS方法在大气环境质量评价中的应用

为了更科学合理的进行大气环境质量综合评价,基于TOPSIS模型,采用加权法判定评价指标权重以避免主观定权的随意性,并引入"垂面距离"的方法计算评价对象与最优解之间接近程度,克服传统方法中评价对象可能离最优解"欧氏距离"近的同时离最劣解"欧氏距离"也近的不足,从而合理判定区域大气环境质量是否达到评价标准。研究结果表明:改进的TOPSIS方法与其他方法的评价结果完全一致,说明该评价方法适用于大气环境质量评价并且评价结果客观准确。     

北京城区大气颗粒物中六价铬的污染特征及来源

为研究北京城区大气颗粒物中六价铬污染特征及来源,利用低流量采样器进行大气颗粒物采样,利用离子色谱分离、柱后衍生紫外的方法分析其中六价铬的浓度,优化了样品前处理方法.结果表明,采样期间北京城区大气颗粒物中六价铬浓度为200±86 pg·m-3,晴天六价铬浓度均值为273±84 pg·m-3;霾天其浓度均值为181±76 pg·m-3.统计分析表明,六价铬与NOx(r=0.394)在0.05水平上显著相关,六价铬与相对湿度(r=-0.534)在0.01水平上显著相关.后向轨迹簇分析表明,来自偏南方向的气团时,六价铬浓度为181.0±83.4 pg·m-3,而来自偏北方向气团时,六价铬浓度为226.5±83.1 pg·m-3.     

大气环境质量灰色聚类关联分析法的应用研究

在讨论大气环境质量灰色聚类关联评价法的基础上,通过应用实例和与灰色聚类法及灰色关联法的比较分析,验证了这种评价法的合理性和可靠性。     

两次金汞齐–冷原子荧光光谱法测定大气中的痕量气态总汞

建立了两次金汞齐–冷原子荧光光谱法(CVAFS)测定大气中痕量气态总汞(TGM)的方法.研究表明:本方法的绝对检出限为2 pg;当以0.2～0.4 L·min-1采样速度,采集12～48 h时,采样效率 > 99%,精密度为9.63%;样品经2次循环加热分析,热解吸效率 > 99%.这种分析方法还可以运用到其他环境样品痕量汞的测定.     

武汉市某区域大气颗粒物的测定与分析

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对TSP环境样品和尘源样品中的S、Si、Ti、Al、As、Ca、Pb、V等30余个元素组份进行分析并计算出各元素的含量,得到本区域大气环境TSP和污染尘源元素特征谱,并通过比较微波消解与加热消解两种方法的优劣,确定出较适应消解方法.结果表明,该区域中的A区污染源主要来自道路交通尘源和土壤尘源,B区污染源来自土壤尘源和建筑尘源.     

上海市大气污染物排放现状评价、预测及对策研究

通过对1985-2001年间上海市大气污染物排放情况的考察,分析了SO2排放强度和人均SO2排放量等大气污染物排放指标变化的原因;与国内主要城市和美国的大气污染物排放指标对比情况表明,上海市大气污染物排放强度在国内处于较低的水平,但与发达国家相比还有较大差距;采用Sigmoid模型对上海市大气污染物排放进行了预测;提出了降低大气污染物排放的几点对策.