基于观测数据的石家庄交通干线附近臭氧光化学敏感性分析

为确定石家庄东部郊区交通干线附近O₃生成光化学敏感性,利用2019年1月1日—2020年10月31日在线观测的NO_x、NO_y和O₃等数据计算并分析了O₃生成效率(OPE)及O₃光化学敏感性的NO_x临界浓度.结果表明:1交通干线附近O₃光化学敏感性存在季节差异,春季主要受VOCs控制,整体OPE为2.6±0.3,夏、秋季节主要受NO_x与VOCs协同控制,整体OPE分别为5.3±0.4和5.1±0.8;2NO_x体积分数>11×10^-9时,O₃生成主要为VOCs控制;NO_x体积分数介于6×10^-9~11×10^-9时,O₃生成主要受VOCs与NO_x协同控制;NO_x体积分数<6×10^-9时,O₃生成主要为NO_x控制;3O₃生成敏感性存在日变化特征,10:00之前O₃生成主要受VOCs控制,10:00—11:00是O₃生成由VOCs控制转变为VOCs和NO_x协同控制的过渡时段,12:00之后O₃生成主要由VOCs和NO_x协同控制,且午后14:00—16:00之间NO_x对O₃控制比例凸显.因此,石家庄O₃治理不但要重视NO_x与VOCs排放源的协同管控,尤其午后还需要对NO_x排放源进行分时段精细化管控.     

石家庄市臭氧和二氧化氮的时空演替特征及来源解析

为研究石家庄市域臭氧（O₃）和NO₂的时空演替格局及污染来源,取2014~2017年市域18个区县（市）的O₃、NO₂和气象要素资料（温度、湿度、风速、降水、日照）,及2017年夏季挥发性有机物（VOCs）数据,采用网络分析（network analysis）、空间插值（IDW）、Moran模型及后向轨迹方法,对市域内区县O₃和NO₂的空间联系、演替格局、空间影响因素及污染来源进行了分析.结果表明：①2014~2017年市域O₃浓度呈上升趋势,市区O₃月度变动呈单峰型态势,5~9月是O₃污染（O₃≥160 μg·m^-3）的典型时期（TPOP）,TPOP的气象特征为高温低湿弱风强光照,NO₂在TPOP内的负相关性显著;②主城区O₃浓度在2015年后呈逐年显著上升,主城区的污染物类型从NO₂（2014~2016年）转为VOCs（2016~2017年）,而县域2014~2017年均属VOCs控制区;③市域O₃空间影响因子主要集中于工业、农业、经济和人口这4个维度（P≤0.05）.第二产业对O₃污染的高值中心出现在主城区和栾城区,与区域内工业生产活动有关;④VOCs夏季监测期间的轨迹聚类出3个来源方向,即A（东-东北,26.67%）、B（西北-西,43.33%）及C（东南-南,30%）,轨迹A和C是VOCs传输的主要方向（东-东南）.     

基于RS的城市土地集约利用评价方法研究

论文建立了以遥感数据为主要数据源的城市土地集约利用评价指标体系,对城市土地利用遥感影像(IKONOS)特征进行分析,介绍评价指标遥感信息解译方法。在以遥感为主结合调查获取所有指标信息的基础上,应用综合评价和人工神经网络(ANN)模型对城市土地集约利用进行评价,通过评价结果比较,发现人工神经网络模型能够反映自变量和因变量之间的复杂非线性关系,是一种可行的评价方法。因此,论文构建基于遥感和人工神经网络(ANN)作为城市土地集约利用评价的方法体系,并应用其对石家庄市土地集约利用水平进行了评价。实践证明,这种体系构建评价方法更具时效性,实用性更强,工作更快捷、方便,评价结果更为客观。     

石家庄市臭氧污染的时空演变格局和潜在源区

基于石家庄市46个国控、省控环境自动监测站在2019年4—10月的大气O₃-8 h和O₃-1 h浓度数据,在对其进行反距离加权插值（IDW）的基础上,分析了石家庄市域5—9月O₃浓度月度和时域空间演变格局,并结合全球资料同化系统（GDAS）气象资料和大气污染物数据（PM_2.5、NO₂、PM₁₀、SO₂及CO）,进行了空间自相关和后向轨迹分析,探讨了石家庄市O₃污染的空间积聚特征和潜在源区分布.结果表明：①石家庄市域大气O₃稳定程度较低,5—9月变动呈以6月为峰值的单峰型态势,时域变化呈以15：00—16：00为峰值的单峰型趋势;②5—9月O₃浓度为207~260 μg·m^-3,呈中西部高、外围区域低的空间格局;O₃质量浓度在0：00—6：00呈西北至东南向降幅逐渐增加的趋势,在6：00—12：00和12：00—15：00的变动过程中O₃浓度呈东南至西北向梯度交替递增的态势,即前一过程O₃浓度增长强度高的区域在后一过程变弱,其中长安区、井陉县和新华区O₃污染较严重;③O₃污染浓度全域有较强的空间积聚特征（p<0.05）,局部积聚特征出现在市域中部、东部和东南部（p<0.05）,与O₃后向轨迹聚类结果的东-东南向污染轨迹占比一致;④O₃污染潜在源区主要集中于600 km的空间内,权重浓度贡献较大的区域处于200 km的范围,河北中南部、河南中北部、山东西部和山西中部是潜在污染源区的集中范围,对石家庄市O₃污染贡献较大.     

城市化中硫元素的迁移及对土壤质量的影响

随着我国城市化进程的迅速推进,含硫气体的排放也急剧增加,从而影响到城市周边土壤质量.石家庄地区是一个缺硫地区,含硫废气在现阶段可以缓解硫缺乏状况,一定程度上补偿植物对硫的需求.但从长远来看,硫在土壤中的不断累积会造成"化学定时炸弹"效应,石家庄具有潜在"硫化学定时炸弹"的威胁.     

石家庄市夏季臭氧污染近地层垂直变化特征

基于2022年6月1日—8月31日河北省石家庄市地面气象要素和臭氧（O₃）观测数据，结合O₃激光雷达垂直探测数据分析近地层O₃垂直变化特征，并利用后向轨迹聚类分析法探讨其污染来源。结果表明：（1）2022年夏季石家庄O₃污染天数为6月＞7月＞8月。影响ρ（O₃）变化的主要影响因子是气温，平均气温与ρ（O₃）正相关，相对湿度与ρ（O₃）负相关。（2）当探测高度≥2 km时，全天、日间、夜间的ρ（O₃）变化较稳定，ρ（O₃）均在100μg/m³左右。近地层ρ（O₃）差异最大，无论是日间还是夜间，ρ（O₃）均在0.3 km左右达到峰值，之后逐渐降低。6月的ρ（O₃）垂直变化速率较大，7、8月ρ（O₃）垂直变化速率逐渐降低。（3）不同垂直高度下，石家庄夏季ρ（O₃）日变化情况均成“单峰单谷”型，地面ρ（O₃）日变化波动最明显，随着高度的上升ρ（O₃）日变化情况趋于平缓。（4）后向轨迹聚类分析结果表明，距离地面10，500，1 000 m高度层的O₃后向轨迹均呈散射状分布，距离地面10 m的O₃路径来源为河北西南部，距离地面500 m的O₃路径来源为河北南部，距离地面1 000 m的O₃主要途经地点为内蒙古西南部、西北部和河北东北部。