Outdoor-indoor air quality in Riyadh: SO2, NH3, and HCHO

A funded research project was conducted during the period July1992 through November 1994. The project was designed to evaluateindoor and ambient air quality in and around buildings of different types and uses in Riyadh, the capital of Saudi Arabia.Thirty intercity buildings and two outercity (background) siteswere carefully selected and monitored for air quality. Ten airpollutants, together with relevant meteorological parameters, were monitored indoor and outdoor at each site continuously andsimultaneously for a period of two weeks covering summer and winter seasons.This article discusses the results obtained for sulfur dioxide (SO₂), ammonia (NH₃) and formaldehyde (HCHO). Results of this investigation revealed that most sites had on the averageexceeded the recommended standards for SO₂ and NH₃ bothindoor and outdoor, with indoor levels being worse than outdoorduring winter time. Several sites also showed high levels of HCHO, with outdoor levels being consistently higher than indoor.Statistical and frequency analyses were performed on the collected data, showing seasonal and sector by sector variability, and outdoor-indoor correlations.     

广东省对流层HCHO柱浓度时空动态分布及影响分析

本文基于OMI卫星遥感反演数据,结合趋势分析、残差分析及Hurst指数,对广东省2009—2018年对流层甲醛柱浓度时空分布特征进行了分析,并结合NDVI、工业总产值、汽车保有量等因素,进一步探究了广东省自然和社会要素结构变化与甲醛柱浓度变化的关系.结果表明,广东省近10年的甲醛柱浓度均值为15.365×10¹⁵ molec·cm^-2,处于全国前列水平,且近10年来年际间浓度变化波动较大.研究发现,甲醛柱浓度四季变化较为明显,春季高、夏季低,且季节性增长较为明显,其中,春、秋、冬三季平均增幅达到15.5%;月际变化与季节变化较为一致,受自然因素影响较为强烈.空间变化主要表现为甲醛柱浓度值由西南往东北递增,其中,高值区分布在广东省的中部和东北部地区,低值区分布在南部和西南部地区;残差研究发现,人类活动依然是影响广东省甲醛分布的主要因素,占87.64%,影响因素主要包括规模以上企业数量、工业废气排放等经济发展要素,并与能源消耗总量及工业生产总值的增加密切相关.自然因素如气温、降水、NDVI对甲醛的生成和分布有促进作用.通过Hurst指数可以发现,未来广东省甲醛柱浓度整体呈下降的趋势,但部分地区如东莞、深圳市等地未来有增加的趋势.     

长江三角洲近10年甲醛柱浓度变化及影响因素

基于Aura-OMI HCHO数据产品,解译并分析了2008~2017年长江三角洲（以下简称长三角）地区甲醛柱浓度的数量分布、动态规律和影响因素.结果显示：10年甲醛柱量均值为14.16×10¹⁵molec/cm²、最大值15.41×10¹⁵molec/cm²、最小值1².²7×10¹⁵molec/cm²、最大增速17.8%、平均增速0.17%、最大降速15.95%.时间上,10年来甲醛浓度呈波动上升的态势,以四级、三级和五级的变化为主,夏季最高,春秋次之,冬季最小,春夏秋冬四季的分担率分别是25.96%、34.28%、22.00%、17.76%.空间上,浓度整体从中部向两侧递减,沿海地区最低,高值区由西北向东南逐渐转移扩大.影响长江三角洲甲醛柱浓度变化的主要因素为自然因素和人为因素,自然因素以气温和降水为主,人为因素以能源消费总量、第二产业、第三产业、生产总值及家具和建房装修材料为主.长三角和京津冀的时空演化及影响因素有相同之处,也有不同之处.     

甘肃省植被与对流层甲醛关系及影响因素分析

植被可以截获和吸收大气中的颗粒物、SO₂和NO_x等,对大气污染物具有一定净化作用,但也释放大量挥发性有机物,对光化学烟雾污染的形成具有促进作用.以甘肃省为例,利用卫星资料反演手段,解译了2008-2016年NDVI（植被覆盖指数）和对流层HCHO（甲醛）柱浓度,并探讨了二者之间的关系及影响因素.结果表明:①甘肃省2008-2016年NDVI空间分布梯度呈东南向西北递减的趋势,其年际动态不显著,季节性动态显著,与对流层HCHO柱浓度时空分布及动态有一定的相似性.②甘肃省对流层HCHO柱浓度和NDVI的年变化范围分别为7×1015~11×1015 molec/cm2和0.22~0.25,并且二者之间呈显著正相关,相关系数为0.63.③甘肃省NDVI和对流层HCHO柱浓度的分布与气象因素（如辐射、气温和降水量）有关,并且甘肃省中部对流层HCHO柱浓度分布还与甘肃省人类足迹分布特征相似.研究显示:甘肃省中部人类足迹指数高,HCHO主要来源于人类活动;而甘肃省西部和南部人类足迹指数低,HCHO主要来源于自然排放.      

基于OMI数据的四川盆地对流层甲醛时空分布特征

基于OMI卫星遥感反演的对流层甲醛柱浓度资料,对2005—2016年四川盆地对流层甲醛柱浓度的时空分布特征及其影响因素进行了分析.结果表明,12年间甲醛柱浓度年际变化总体呈上升趋势,年均增长率为1.17%.12年间甲醛柱浓度具有波动性,年均最低值和年均最高值分别出现于2005年和2012年.2005—2008年四川盆地甲醛柱浓度相对较低;2011年对流层甲醛柱浓度达到最大且高值区范围最大,2012年后浓度逐渐降低.四川盆地甲醛柱浓度季节变化表现为夏季春季秋季冬季.一年之中,月均甲醛柱浓度最小值基本出现在每年的11—12月,最大值则出现在6—8月.甲醛柱浓度空间分布的高值区主要分布在盆地内西南部的成都平原地区,低值区则多处于人为源排放较低的重庆东北部山区.能源消耗、生产总值及机动车保有量与对流层甲醛柱浓度具有显著的正相关关系.工业源、居民源和交通源排放对甲醛柱浓度具有重要贡献.四川盆地独特的地形及区域内风场对甲醛的扩散也有重要影响.     

2005~2018年东北三省甲醛时空变化及其影响因素分析

基于臭氧监测仪（OMI）遥感数据获取中国东北三省（黑龙江、吉林、辽宁）2005~2018年的甲醛柱浓度,对东北三省近14年来甲醛的时空分布变化规律以及影响因子进行研究。结果表明：近14年来东北三省的甲醛年平均柱浓度呈先增大再减少,再增大的趋势,最大增长率为14.3%,最大降低率为10.1%;甲醛的月、季平均柱浓度变化具有明显规律性,在每年夏季（6~8月）出现最高值,冬季3月左右出现最低值;甲醛的季平均柱浓度水平为：夏季 > 秋季 > 冬季 > 春季;东北三省的甲醛柱浓度在空间上基本呈南高北低分布,高浓度区域主要集中在中部平原较发达的地区。甲醛柱浓度的影响因子包括自然条件和人类活动两个方面。降水和温度等气象因素是甲醛柱浓度变化的重要影响因素,而地形、植被等自然因素对甲醛的分布有一定的影响。交通运输和工业生产等人类活动对甲醛浓度的区域性变化也有重要贡献。     

长三角对流层甲醛柱浓度时空变化及驱动因素

通过OMI卫星数据分析了2005~2016年长江三角洲对流层甲醛柱浓度的时空变化规律.同时结合2008年和2010年各部门VOCs人为源排放量,利用BP神经网络和RBFN神经网络模型对对流层甲醛柱浓度进行了县域尺度上的回归模拟和各部门排放量贡献度分析.结果表明：长三角城市群对流层甲醛柱浓度在2005~2010年存在着增加趋势,2011~2016年甲醛浓度有下降的趋势.高值区域分布在皖北苏北、上海及其附近,低值区域分布在浙西南一带.人为源排放使得经济发达地区的甲醛柱浓度显著增高.工业源在长三角的分布较为广泛,电力源分布稀疏且VOC排放量远小于工业源排放量,居民源的VOC排放量介于工业源和电力源之间,有明显的南北差异.交通源主要集中在苏南、浙北和上海附近,少部分沿交通线条状分布.机器学习算法可以较好地利用人为源排放数据对甲醛柱浓度进行模拟.神经网络的拟合精度可以达到0.6~0.8,比线性回归的拟合精度超出0.3~0.4.模型变量重要性计算显示各部门中居民源对甲醛柱浓度的贡献程度最高.研究对流层甲醛柱浓度的长期时空变化及其影响因素有利于深入研究臭氧污染,同时也为大气治理和政策制定提供了科学依据.     

福建茫荡山地区春季大气O3、HONO、HCHO、H2O2对 ·OH的贡献率研究

2009年春季在福建南平市茫荡山地区进行观测,测量了.OH源O3、HONO、HCHO和H2O2的浓度.结果表明O3、HCHO、HONO、H2O2浓度分别为4.96×10-8、3.97×10-10、2.53×10-10、1.18×10-10,低于华北农村的浓度.利用CMAQ计算O3、HCHO、HONO、H2O2对.OH的贡献率,分别为57.0%、7.7%、34.9%、0.4%.O3光解是该地区最重要的.OH来源.O3、HCHO、H2O2对.OH的贡献呈现单峰变化,在12:00～13:00达到峰值.HONO对.OH的贡献曲线呈波动状,和人类居住环境清晨出现峰值的情况不同.     

辽宁省近12年对流层甲醛柱浓度时空变化及其影响因素

基于OMI遥感反演的对流层甲醛柱浓度资料,研究了辽宁省2005—2016年对流层甲醛柱浓度的时空分布特征,并分析了对流层甲醛柱浓度的主要影响因素.结果表明:近12年辽宁省对流层甲醛柱浓度整体上波动较大,2005—2013年逐渐增大,平均增速为0.74×1015molec·cm-2,空间分布上整体表现为低值区主要分布在辽西山地丘陵地区,高值区分布在沈阳以东大部分地区,浓度在12×1015~13×1015molec·cm-2之间;2005—2008年辽宁省甲醛污染相对较轻,对流层甲醛柱浓度整体多在3级水平以下;2009—2013年之间,对流层甲醛柱浓度的3级分布区域逐渐缩小,4级分布区域不断扩大,并在2010年出现5级水平污染区域且于2013年达到最大.春季各个区域对流层甲醛柱浓度相对于其它季节较低,夏季各个地区对流层甲醛柱浓度值整体上高于其它季节,以4级及5级水平污染为主,秋、冬季各个区域的对流层甲醛柱浓度值分布居于春、夏两季之间.辽宁省对流层甲醛柱浓度的月变化特征大致符合正弦曲线分布特征,即对流层甲醛柱浓度自1月不断上升,于6月达到峰值后又不断下降.能源消耗及工业生产与大气中甲醛的浓度的变化息息相关,人口数量及生产总值与对流层甲醛柱浓度也具有显著的正相关关系.高温利于甲醛的扩散和挥发,辽宁省独特的地形地理位置对甲醛的扩散与传播产生影响.     

基于OMI数据的京津冀及周边地区O3生成敏感性

基于O₃生成敏感性的指示剂法,利用OMI对流层柱浓度HCHO/NO₂分析夏季O₃敏感性.O₃控制区空间分布特征分析结果表明,O₃生成受VOCs排放控制的地区主要集中在北京、太原、石家庄等城市中心及工业较发达地区,受NO_x排放控制的地区主要集中在北京北部、河北北部、河南大部分地区、山东沿海城市,其他区域为NO_x-VOCs协同控制区.分析2005~2016年间京津冀及周边地区O₃生成敏感性的年纪变化特征表明,受VOCs控制的区域面积呈现先增大后减少,受NO_x控制的区域呈先减少后增加的趋势.NO_x控制区在2011年出现“拐点”,NO_x控制区面积占研究区域面积的比例达到最低38%.2011年之后NO_x排放量下降,NO_x控制区面积逐步增大,2016年NO_x控制区占比达到65%,VOCs控制区占比降低为3%.分析2005~2016年6~9月份O₃控制区月变化特征发现,相比6~8月份,9月份VOCs控制区增加显著,这是由于6~8月份的NO_x控制区转变为NO_x-VOCs协同控制区,NO_x-VOCs协同控制区向VOCs控制区转变.