黄河三角洲地区大气复合污染特征、成因与VOCs来源解析

为了解黄河三角洲区域细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))大气复合污染特征和成因,本文利用2021年和2022年夏秋季黄河三角洲中心城市东营市、滨州市的挥发性有机物(VOCs)连续观测数据及常规污染物数据,识别对O_(3)和二次有机气溶胶(SOA)生成有显著贡献的VOCs物种并对VOCs进行来源解析,同时利用基于观测的化学盒子模型探讨O_(3)的生成敏感性.结果表明:①黄河三角洲地区PM_(2.5)和O_(3)浓度“双高”的大气复合污染主要出现在秋季,夏季东营市和滨州市首要污染物均为O_(3),距离入海口越远的站点O_(3)超标天占比越高;秋季东营市和滨州市首要污染物均为PM_(2.5),且超标情况相近.②烯烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)对臭氧生成潜势(OFP)的贡献大,优势物种为乙醛;芳香烃对SOA生成潜势(SOAFP)的贡献大,优势物种为1,2,3-三甲苯.③东营市夏秋季O_(3)生成均处于VOCs和NO_(x)协同控制区,且夏季O_(3)对NO_(x)更为敏感;滨州市夏秋季O_(3)生成分别处于VOCs和NO_(x)协同控制区、VOCs控制区,且夏季O_(3)对NO_(x)敏感性更高,秋季对VOCs敏感.④油气挥发源、工业排放源和机动车尾气排放源为该区域VOCs的主要来源,且VOCs来源解析结果存在空间上和季节上的差异.夏季,区域溶剂源和生物源VOCs的贡献率增加,东营市溶剂源贡献率(28.2%)明显高于滨州市(6%),机动车尾气排放源贡献率(11.5%)低于滨州市(29.6%);秋季,区域燃烧源和生物质燃烧源贡献率增加,东营市(25.9%)油气挥发源贡献率明显低于滨州市(42.4%).研究显示,黄河三角洲地区夏季应实施VOCs和NO_(x)的协同减排,秋季应优先控制VOCs排放;其次需要加强对油气挥发源、工业排放源和机动车尾气源VOCs的管控.

江苏省大气复合污染特征与相关气象驱动

基于2014～2017年江苏省13个市的PM_(2.5)浓度和O_3_8h_max数据,探讨了其时空分布特征.在此基础上,研究了日益升高的近地层O_3浓度与气象因子的关系.结果表明:江苏省2014～2017年PM_(2.5)浓度整体上呈下降的趋势,年均浓度减少率为6.06μg/m^3,而O_3_8h_max整体上呈上升趋势,年均浓度增长率为3.84μg/m^3.总体上,PM_(2.5)浓度呈现冬春高、夏秋低的V型月变化特征,O_3_8h_max则基本呈现不规则的M型,在5月份达到峰值后逐渐降低,又在7～9月份保持平缓,而后又逐渐下降.空间上,江苏省PM_(2.5)浓度呈现"内陆高,沿海低"的状态,而O_3_8h_max却呈现"沿海高,内陆低"的状态.与气象因子的相关性表明,O3浓度与气温和太阳辐射呈正相关关系,与相对湿度呈负相关关系,太阳辐射对O_3浓度的影响最大,其次是温度和相对湿度.当日平均气温在20～30℃、相对湿度在50%～70%、太阳辐射强度高于150w/m^2时O_3浓度容易出现超标.

大气复合污染物及颗粒物间的多相反应对雾霾影响的研究进展

阐述了大气污染物的物理及化学特性,及污染物与空气中痕量污染气体的相互作用,探讨了细颗粒物表面多相化学反应的研究方法,评述了多相化学反应的研究的若干进展。有研究表明NO2可以促进SO2转化为硫酸盐,但是其发生非均相反应的机制尚不清楚。建议可以采用更接近大气环境中的烟雾箱,对其反应机制进行进一步研究。

颗粒物激光雷达在大气复合污染立体监测中的应用

针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散高度约1 km。重度污染过程中,气溶胶的日均垂直消光系数随高度的变化背离指数衰减特征,800 m高度处出现消光系数的极大值层,极大值超过2.5 km-1,800 m以下消光系数近乎常数,约为0.3 km-1。这说明,重污染过程中,有一层较厚重的颗粒物分布,使近地面污染物在垂直方向的扩散能力减弱,形成积累效应,造成大面积空气混浊。当有外源性沙尘输入时,激光雷达能够清晰地监测到污染团输入的全过程。沙团突然出现在高空2~3 km。污染团退偏振度较大,超过0.3。随着沙尘粒子的重力沉降,沙团的轮廓在垂直方向上不断地增大。沙团的输入,导致近地面粗颗粒质量浓度的增加幅度明显大于细颗粒。在第3个案例中,激光雷达清晰地监测到高空1.8~3 km突然出现含有大量球形细颗粒的污染团,同时还发现此污染团与近地面的污染物有不同的演化特征。近地面污染物随时间垂直向上扩散,12：00左右扩散高度超过1.8 km。而高空的污染团逐渐沉降进入边界层内,与近地面扩散的污染物相互混合,共同导致本地的灰霾天气。综上所述,激光雷达可以清晰地捕获污染物的垂直结构特征,对不同的致霾过程进行立体解析,实现对大气复合污染的监测和机理研判。

大气复合污染区域调控与决策支持系统研究

随着经济社会的快速发展和农业现代化、新型工业化、城镇化建设进程的不断加速,我国环境空气呈现复合型、区域性、压缩性污染特征,大气复合污染已经成为我国城市群区域经济可持续发展的制约因素。以基于方案的DSS框架与设计技术为指导,构建并研发了大气复合污染区域调控与决策支持系统,该系统具备区域基本信息管理、区域污染状况评估、动态目标构建、协同控制方案设计、方案优化、各类方案分析评估等功能,并在珠三角进行了示范性应用,对解决我国区域大气复合污染问题、改善环境空气质量具有很强的科技支撑作用。

济南市灰霾期大气复合污染特征分析

采用济南市蓝翔技校、泉城广场、建筑大学和跑马岭4个点位SO2、NO2、PM10、PM2.5、PM1和O3等的监测数据,研究了济南市灰霾期大气污染物的污染特征。结果表明:灰霾天气下,各类大气污染物浓度均有不同程度的增加,且PM2.5、PM1较其它大气污染物浓度增幅较大,济南市PM2.5占PM10的60.3%,PM1占PM2.5的65.7%,说明济南市大气细粒子对灰霾的贡献率最大。典型灰霾天气下,大气颗粒物污染呈现出"南部山区好于城区、城区好于城乡接合部"的分布特征。市区VOCs与PM10、PM2.5、SO2、NO2均呈显著正相关,而O3与SO2、NO2呈显著负相关,这与光化学反应有关。

区域大气复合污染动态调控与多目标优化决策技术研究

当前我国大气环境空气质量整体形势严峻,区域大气复合污染形成机制不明、来源贡献不清,难以精确定位污染排放的关键行业和重点地区。精细化区域大气污染源-受体关系对高效应对和解决我国突出的大气污染问题,改善空气环境质量起到非常关键的作用,对分析雾霾/光化学烟雾形成机制、控制污染源全过程以及建立污染监测预报预警系统有十分重要的意义,将为量化大气污染对人群健康的影响。

化学反应Petri网的大气复合污染损害度评价模型

大气环境质量状况对人类健康具有重要意义。基于化学反应和Petri网原理,将两者优点有效结合起来,并将其应用于大气复合污染损害度评价系统。用库所表示参与大气复合污染损害过程中化学反应的反应物和生成物,用变迁表示光化学反应发生所需的条件,用弧权表示化学计量数,用标记表示参与反应的单位分子的数量,从而直观地表示大气复合污染损害过程的逻辑因果化学反应关系,提出了一种基于化学反应Petri网的大气复合污染损害度评价模型(CRPNEM),给出CRPNEM算法,并以某煤炭矿区排风口废气排放为例,通过实测数据验证了算法的正确性和普遍适用性。该方法可为大气环境质量管理提供参考。

基于多属性决策的区域大气复合污染多目标优化控制方法研究

大气复合污染是我国目前面临的主要大气环境问题。科学减排对大气复合污染形成起主要作用的一次污染物和二次污染的前体物,是治理大气复合污染的有效手段。本文提出了一种新的区域大气复合污染多目标优化模型,并结合多目标进化算法和基于决策者偏好的多属性决策技术,寻找治理大气污染的最优控制策略。与传统的单目标优化控制技术相比,本文提出的方法在保证环境达标的前提下,同时兼顾治理成本和行业可持续性发展这两种在一定程度上互斥的目标,并融入了决策者从当地实际情况出发对目标重要性的权衡,更加符合管理实践的需求,可为科学治理区域大气复合污染提供借鉴。

煤化工产业园区挥发性有机物污染特征及其对大气复合污染的贡献

为研究煤化工产业园区挥发性有机物(VOCs)污染特征及其对大气细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))的贡献,本研究于2021年夏季利用气相色谱/质谱联用仪在某大型煤化工产业园区开展了环境空气115种VOCs的在线监测研究,分析了VOCs的浓度水平、组成特征、日变化特征、潜在来源及其对O_(3)和PM_(2.5)中二次有机气溶胶(SOA)的生成贡献.结果表明:(1)观测期间,园区站点VOCs的平均体积分数为89.32×10^(-9)±50.57×10^(-9),显著高于该园区所在城市的城区站点VOCs浓度水平.(2)含氧VOCs(OVOCs)是该园区VOCs的主要特征污染物,占总VOCs体积分数的48.2%,乙醇、丙醛和甲醛是体积分数排名前三的物种.(3)VOCs的臭氧生成潜势(OFP)为595.64μg/m^(3),各组分对O_(3)贡献潜势的大小表现为OVOCs>烯烃>芳香烃>烷烃>卤代烃>含硫VOC>炔烃.OFP排名前十的物种均为OVOCs、烯烃和芳香烃,其中丙醛对OFP的贡献占比最高,占总OFP的22.2%.(4)间/对-二甲苯、邻二甲苯和乙苯等苯系物对二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)的贡献突出,其中间/对-二甲苯的SOAFP最大,占总SOAFP的29.6%,主导了SOA生成.研究显示,煤化工产业园区中丙醛和甲醛等OVOCs、顺-2-丁烯等烯烃以及间/对-二甲苯与邻二甲苯等芳香烃对大气复合污染贡献较大,是开展PM_(2.5)和O_(3)污染协同控制重点关注的物种.

浅谈浙江省大气复合污染立体监测网络

为更全面、准确和及时反映浙江省大气环境质量,满足区域大气联防联控、大气重污染预警应急及浙江省清洁空气行动对监测的需求,从2012年起在全省范围内建设浙江省大气复合污染立体监测网络,推动浙江省大气环境监测从现状点式地面监测到区域立体及趋势预警监测的转变。2015年底整个监测网络建设完成投入运行,并应用于G20峰会和世界互联网大会空气质量保障,取得了良好的应用效果。

全面推进大气复合污染整治——以杭州市为例

2012年,杭州市区环境空气质量优良天数为336天,优良率为91.8％;与2011年相比,优良天数增加3天,优良率增加0.6个百分点,二氧化硫、二氧化氮、PM10等均有所下降.但根据历年社会发展综合评价工作的结果,由于三面环山的特殊地理条件以及日益增长的机动车尾气排放等原因,杭州的空气质量与兄弟城市相比仍属薄弱环节. "多管齐下、标本兼治" "十二五"以来,杭州市坚持开展大气环境整治第七阶段(灰霾专项整治)工作,出台《杭州市大气复合污染防治实施方案》,狠抓大气复合污染整治.2012年底,出台了《杭州市"无燃煤区"建设实施方案》,提出到2013年底前,六城区基本建成"无燃煤区";2015年底前,七个区、县(市)建成区基本建成"无燃煤区".

温岭市大气复合污染现状及对策

运用灰色聚类法评价温岭市空气污染较为集中的月份的空气质量,以2013年10月、11月和12月以及2014年1月、3月和4月为例详细分析空气质量变化趋势和其中每一天的PM2.5和O3浓度的变化趋势。结合污染源普查数据,对影响空气质量的因素进行剖析,提出了大气复合污染防控的对策。

东莞市大气复合污染自动监测网络应用研究

在大气复合污染日趋严重的形势下,东莞市结合自身实际,经过优化布点、功能定位、总体架构设计、设备选型、子站设计建造、信息管理平台开发等过程,开发建设了多功能、集成化和自动化的大气自动监测网络,并开展了创新、探索性研究。

浙江省人民政府办公厅关于印发浙江省大气复合污染防治实施方案的通知

浙政办发[2012]80号各市、县（市、区）人民政府,省政府直属各单位:《浙江省大气复合污染防治实施方案》已经省政府同意,现印发给你们,请各地、各有关部门认真组织实施。2012年7月6日浙江省大气复合污染防治实施方案为进一步加强大气复合污染防治工作,着力缓解细颗粒物(PM2.5)污染及灰霾问题,根据国家新的《环境空气质量标准》

区域复合型大气污染调控模型研究

区域复合型大气污染是我国当前面临的主要环境问题之一,为了对其开展经济、有效的调控,本研究提出了一套适用于区域复合型大气污染环境容量规划和污染调控方案优化的线性规划模型.该模型针对区域复合型大气污染特征,可以同时处理多种一次污染和二次污染因子,综合考虑污染控制技术措施对于多种污染物的治理或去除效果、采用"差距闭合法"确定环境质量控制目标并建立软边界约束条件,以提高模型结果的合理性和可行性.在综合考虑多因子环境目标、污染控制经济技术条件以及环境管理要求等多种约束条件下,寻求区域污染控制措施费用最小的控制方案.案例研究结果表明,模型合理、有效,具有较好的推广应用价值.

2014年6月南京大气复合污染观测

二次无机盐是PM_(2.5)的重要组成部分,厘清污染过程中二次无机盐的演变过程和影响因素,是提高对污染过程认识的关键.以2014年6月南京地区两次污染事件为例,研究了污染过程中二次无机盐的演变过程和影响因素.结果表明,两次污染过程均表现出显著的大气复合污染特征;污染初期,臭氧浓度较高,大气氧化性强,气态硝酸具有较高的生成潜势,为细颗粒物中NO-3的快速生成创造前提条件,后期相对湿度(RH)升高对NO-3的生成起决定性作用;当RH大于多组分的共同潮解相对湿度(DRH*)时,NH_4NO_3潮解平衡时NH_3和HNO_3的理论分压积显著降低,低于观测得到的分压积,有利于NO-3生成,同时,观测和理论的分压积差异能够很好地表征NO-3的浓度变化特征.

大气SO_2-Pb复合污染胁迫下毛白杨抗逆相关性分析

大气SO_2-Pb复合污染严重危害生态系统的稳定性和人类的生存发展。植物对大气SO_2-Pb复合污染具有一定抗性,揭示其抗性机制,对大气污染的植物生态修复具有重要意义。研究通过对现场采样的毛白杨叶片相关生理生化指标变化进行抗逆相关性分析,探索毛白杨对大气SO_2-Pb复合污染的抗性机制。结果表明:大气SO_2-Pb复合污染胁迫条件下,毛白杨叶片中MDA含量与可溶性糖含量、POD活性与APX活性、POD活性与超氧阴离子产生速率、可溶性蛋白含量与超氧阴离子产生速率显著相关,其余指标两两之间相关性均不显著;其中,MDA含量与可溶性糖含量、POD活性与APX活性呈显著负相关(P<0.05),超氧阴离子产生速率与POD活性及可溶性蛋白含量呈显著正相关(P<0.05)。说明毛白杨受到大气SO_2-Pb复合污染胁迫后,体内部分保护酶活性增强,其对于其抗逆性机制和解毒作用起到关键作用。

法桐对大气SO_(2)-Pb复合污染的抗性响应研究

植物对二氧化硫(SO_(2))和铅(Pb)等大气污染物具有很强的吸收净化能力,筛选污染抗性强的植物是持续稳定发挥吸污能力的基础和前提。文章采用方差分析、多重比较分析、相关性分析和主成分分析等方法,对比了污染区和非污染区法桐叶片10项指标的变化规律,明确了植物抗性能力评定的参考值范围。结果表明:除叶液酸碱度外,污染区与非污染区各指标存在极显著差异;大气SO_(2)-Pb复合污染胁迫下,法桐通过自身抗逆调节,生成较多的可溶性糖SS,调节叶液酸碱度,抗坏血酸过氧化物酶活性升高,清除体内的活性氧,促进植物对SO_(2)和Pb的吸收;主成分得分101.60可以作为相似污染地区植物抗性能力相同指标的评定参考值,主成分得分>101.60的植物,其抗性能力较强。

四川盆地秋冬季大气复合型污染过程特征分析

基于四川盆地大气复合型污染形势的严峻性,选取2022年10月一次典型的区域性O_(3)和PM_(2.5)复合污染过程进行研究。发现当副热带高压西伸影响四川盆地,易形成暖干盖和逆温条件,导致O_(3)和PM_(2.5)复合型污染。经Pearson相关系数分析得出,秋冬季盆地O_(3)和PM_(2.5)前体物主要来源于燃煤、秸秆焚烧、机动车排放。统计得出本轮污染过程首要污染物出现O_(3)和PM_(2.5)的城市共有15个,占研究数量的88.2%,表明秋冬季是四川盆地O_(3)和PM_(2.5)复合型污染重点关注时期。