2015-2022年四川省环境空气质量变化趋势及污染特征

利用四川省2015—2022年环境空气污染物浓度监测数据,分析全省空气质量变化趋势及污染特征。结果表明:2015—2022年,全省环境空气质量整体明显改善,除O_(3)-8 h第90百分位数呈上升趋势外,其余5项污染物呈下降趋势或无明显变化;与2015年相比,2022年O_(3)-8 h第90百分位数升高20%,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、CO、NO_(2)浓度分别降低26.2%、28.4%、50%、28.6%和14.8%。除2015—2017年PM_(2.5)浓度超国家二级标准外,其余年份各指标均达标;优良天数比例为83.8%~90.7%,呈波动上升趋势,重污染天数逐年减少。PM_(2.5)、PM_(10)(冬季>春季>秋季>夏季)、NO_(2)、CO[冬季>春季(秋季)>夏季]、O_(3)(夏季>春季>秋季>冬季)浓度季节变化规律较明显,SO_(2)无明显变化规律。环境空气污染形势由2015—2017年的PM_(2.5)主导阶段向2018—2022年PM_(2.5)和O_(3)复合污染阶段转变;PM_(2.5)超标日主要出现在冬季(12月至次年1月),O_(3)超标日主要出现在夏季(6—8月),春季(3—5月)O_(3)超标情况不容忽视;超标日O_(3)低位轻度污染(161~175μg/m^(3))和PM_(2.5)低位轻度污染(76~85μg/m^(3))占比分别为49.8%和39.9%,消除O_(3)低位轻度污染可大幅提升全省优良天数比例,但降低PM_(2.5)浓度消除低位轻度污染的边际效应较低。2015—2022年PM_(2.5)污染月份分布范围呈逐年收窄并向冬季集中,O_(3)污染月份跨度整体呈扩大趋势并向春季扩展。PM_(2.5)和O_(3)浓度空间分布整体呈“东高西低”的特征,且PM_(2.5)高值范围逐年缩小、浓度空间分布趋于均匀,O_(3)高值范围逐年扩大。通过典型污染过程分析,四川盆地夏季O_(3)污染主要受前体物VOCs排放和高温低湿的不利气象条件影响,冬季PM_(2.5)污染主要受静风、逆温等不利气象条件影响,同时叠加前体物二次转化影响。持续推动污染物总量减排、调整并优化产业结构和能源消费结构等政策措施的实施是环境空气质量大幅改善的重要原因。

四川盆地冬季典型污染过程分析及应急减排效果评估

为探讨成都冬季污染过程成因,评估应急减排效果,以2019年12月成都发生的一次长时间污染过程为例,分析污染成因和典型污染物变化特征等,并对四川省启动预警的管控效果进行评估。结果表明:污染期间四川省PM_(2.5)平均质量浓度为77.9μg/m^(3),高出冬季常态浓度1倍左右,成都峰值浓度高达176.0μg/m^(3);盆地独特的地形和静稳小风的气象条件,加之高压脊控制影响,污染前期出现连续晴好天气,夜间逆温增强,污染物累积迅速,湿度增大导致污染物二次转化增强,是该次污染过程的重要外因;PM_(2.5)中硝酸根离子贡献最大(26.7%),NO_(x)及其二次转化的硝酸根离子是造成该次污染的主要原因;启动黄色预警后,NO_(2)及其转化后的硝酸根离子浓度以及PM_(2.5)浓度仍呈上升趋势,各类源贡献显著;升级橙色预警后,NO_(2)峰值浓度明显下降,硝酸根离子占PM_(2.5)的比例下降3.7个百分点,PM_(2.5)浓度上升趋势得到明显遏制;该次区域协同减排效果明显,区域PM_(2.5)日平均质量浓度下降9.1%~13.1%,区域性污染推迟1d出现,预警城市的重度污染、中度污染、轻度污染天数分别减少13、13、7 d;PM_(2.5)浓度下降主要来自于工业源、扬尘源和移动源的减排贡献,平均减排贡献比例分别为60.0%、31.3%和8.7%。

遂宁市夏季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

2019年7—8月在四川省遂宁市实验学校、遂宁中学、金鱼小学、石溪浩4个点位同步开展为期20d的挥发性有机物(VOCs)离线观测,分析了遂宁市VOCs浓度时空分布特征、臭氧生成潜势(OFP)和VOCs主要来源。遂宁市TVOC体积浓度为39.4×10^(-9),占比较高的组分为OVOCs和烷烃,体积浓度分别为15.6×10^(-9)和13.3×10^(-9),占比分别为39.5%和33.6%。遂宁中学、金鱼小学、石溪浩24 h平均体积浓度分别为29.8×10^(-9)、58.4×10^(-9)、30.0×10^(-9);加密点实验学校的小时平均浓度为22.9×10^(-9)。遂宁市总OFP为166.7μg/m^(3),占比最大的为烯烃(33.1%)。实验学校、遂宁中学、金鱼小学、石溪浩OFP浓度分别为101.2、134.4、243.6、122.1μg/m^(3)。金鱼小学采样点位于工业园区下风向,受工业园区企业排放源影响,VOCs浓度和OFP值均明显高于其他点位。PMF模型源解析结果表明:遂宁市VOCs来源占比最大的为工业排放源,达32%;其次为机动车尾气源、燃烧源,占比均达17%;油气挥发源、天然源、溶剂使用源分别占13%、11%、10%。工业源、机动车尾气来源占比最高的均是金鱼小学,分别为39%、30%;天然源占比较高的是实验学校(13%)和石溪浩(10%)。

成都春季大气臭氧污染过程VOCs特征分析

2020年4月28日~5月6日成都出现了一次近5年来春末夏初时段污染时间最长,污染程度最重的臭氧污染过程.为了解该污染过程中VOCs对成都臭氧的贡献,通过采用数理统计、臭氧生成潜势(OFP)等方法,对成都市城区VOCs进行分析.结果表明,成都市城区污染前与污染后VOCs体积分数均低于污染中VOCs体积分数.VOCs日变化呈双峰性,分别出现在早高峰时段及凌晨.污染前、污染中、污染后臭氧生成潜势(OFP)浓度值分别为110.5、199.0、93.3μg/m^(3).间/对二甲苯、乙烯、甲苯和邻二甲苯为绝对优势物种.通过分析整个污染过程VOCs特征,为成都春季臭氧污染防治提供技术支撑.

不同制备条件对TiO_2薄膜形貌结构、晶体结构及光电催化性能的影响

采用阳极氧化法以HNO3/乙二醇/水为电解液制备不同形貌特征的Ti O2薄膜,研究阳极氧化电压、氧化时间和退火温度等参数对Ti O2薄膜形貌结构的影响,并利用一级动力学反应进一步探究不同制备条件对光电催化活性的影响。利用场发射扫描电镜(SEM)对Ti O2纳米薄膜形貌结构进行表征,并通过X射线衍射(XRD)分析Ti O2纳米薄膜的晶相组成、晶粒尺寸。结果表明,不同制备条件对Ti O2纳米薄膜的形貌结构有着显著的影响。阳极氧化电压与氧化时间交互影响其形貌结构和光催化活性。当阳极氧化电压为40 V、氧化10 min,500℃退火1 h制备得到的Ti O2纳米薄膜光电催化活性最高。

CF-TiO2的制备及其在模拟太阳光下的光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氟化钠分别为碳源和氟源,采用溶胶-凝胶法制备了CF-TiO2光催化剂,并对其进行了SEM、XRD、N2吸附、XPS、UV-visDRS和PL表征。研究了CF-TiO2在模拟太阳光下光催化降解亚甲基蓝溶液的活性,并讨论了氟掺杂量以及CTAB加入量对催化性能的影响。结果表明,CF-TiO2为锐钛矿型,孔结构丰富、比表面积大,氟碳共掺后使TiO2光催化剂的禁带宽度变窄为2.40 eV,在可见光区吸收增强,有效提高TiO2在模拟太阳光下的光催化活性,而且当n(F/Ti)(氟钛摩尔比)为0.1,加入碳源CTAB量为2 g时,其光催化活性最好。