广西典型行业VOCs排放源成分谱特征

挥发性有机物(VOCs)作为臭氧生成的重要前体物,摸清其排放源成分谱特征,是破解臭氧污染防治难题的关键所在.当前,广西臭氧污染日益凸显,然而VOCs排放底数仍模糊不清.针对此问题,本研究对广西包装印刷、家具制造、汽车维修、岗石制造、人造板制造等5个典型行业VOCs排放进行采样,分析115种VOCs组分,探究其VOCs排放浓度水平、源成分谱特征及臭氧生成潜势.结果表明,包装印刷行业VOCs的浓度相对最高(12.98 mg·m^(−3)),是其余4个行业的2—86倍,其次分别为家具制造(5.72 mg·m^(−3))、汽车维修(1.34 mg·m^(−3))、岗石制造(0.84 mg·m^(−3))、人造板制造(0.15 mg·m^(−3))行业,其中,包装印刷行业排放以烷烃(55.37%)为主,其次是OVOCs(27.51%);家具制造行业以OVOCs(50.98%)排放为主,其次是芳香烃(31.05%);汽车维修行业以芳香烃(32.25%)为主,其次是OVOCs(23.76%);岗石制造行业组成以烷烃(42.43%)排放为主,其次是芳香烃(23.76%);人造板制造行业以OVOCs(52.05%)排放为主,其次是芳香烃(14.32%).臭氧生成潜势计算结果显示,臭氧生成潜势大小依次为家具制造(22.62 mg·m^(−3))>包装印刷(17.24 mg·m^(−3))>汽车维修(4.29 mg·m^(−3))>岗石制造(1.44 mg·m^(−3))>人造板制造(0.50 mg·m^(−3))行业,5个行业中对臭氧生成潜势贡献最大的关键物种依次分别为己醛(44.21%)、2-甲基己烷(9.76%)、间/对-二甲苯(24.61%)、苯乙烯(29.27%)、乙醛(23.86%).针对家具制造、汽车维修、岗石制造、人造板制造行业的VOCs治理及其引起的臭氧污染防控应重点关注臭氧生成潜势贡献率大的关键VOCs物种.

2021年广西居民生态环境与健康素养水平现状及影响因素分析

目的 探究广西壮族自治区居民生态环境与健康素养水平现状,并分析其影响因素,为政府部门生态环境与健康素养水平提升工作的开展提供参考依据。方法 采用多阶段整群随机抽样方法,于2021年8月24日—9月11日对广西15~69周岁常住居民开展调查,采用χ^(2)检验、多重线性回归模型分析影响居民生态环境与健康素养水平的主要因素。结果 2021年广西居民生态环境与健康素养水平为18.39%,一级分类水平中基本知识维度较低,为15.98%;二级分类水平中基本认知、科学知识维度较低,分别为12.90%、15.64%。多重线性回归分析结果显示,家庭人均可支配收入分别为5500~元/年(β=0.044)、13 000~元/年(β=0.045)、21 000~元/年(β=0.086)、>32 000元/年(β=0.094)以及文化程度分别为小学(β=0.108)、高中(β=0.119)、专科/本科(β=0.320)、研究生及以上(β=0.326)是影响居民生态环境与健康素养水平的主要因素(P<0.05)。结论 广西居民生态环境与健康素养水平实现稳步提升,但仍存在城乡差异明显、基本认识和科学知识维度知识内容知晓率偏低、15~岁和50~岁居民具备率偏低等问题,需持续开展居民生态环境与健康素养水平提升工作。

青藏高原雷暴电荷结构特征及成因的数值模拟研究

利用三维雷暴云动力-电耦合数值模式,通过对青藏高原地区2003年8月13日一次雷暴过程进行模拟,分析了高原雷暴的电荷结构特征并从微物理角度讨论了其主要形成原因。结果表明,高原雷暴以三极性结构为主,在消散阶段电荷结构转变为偶极性,结构整体电荷密度较小,主正电荷区与主负电荷区深厚,下部次正电荷区范围较大,持续时间较长。其中三极性结构主要是由于云内冰相粒子通过非感应起电机制作用形成;后期偶极性构是由霰粒子下落固态降水的增强导致。云内暖云区厚度较小,混合相区域内有效液态水含量较高,对流层顶较低,导致冰晶、雪所在的高度更低,与霰、雹这样的大粒子重合的区域更大,形成了下部范围较大持续时间较长的正电荷区。

闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物(LNO_x)经由光化学反应对O_3浓度变化及夏季O_3低谷形成的可能影响,本文利用2005～2013年由OMI卫星得到的对流层NO_2垂直浓度柱(NO_2 VCD)、O_3总浓度柱(TOC)和O_3廓线以及星载光学瞬变探测器OTD和闪电成像仪LIS获取的总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长江中下游地区的TOC和NO_2 VCD月均值时空分布特征、闪电与NO_(2 )VCD的相关性和O_3的垂直分布特征及其与LNO_x的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O_3低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长江中下游地区低约10～15 DU(Dobson unit)。青藏高原NO_2VCD总体较小,表现为夏高冬低的分布特征。青藏高原夏季O_3浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNO_x浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O_3浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O_3浓度差,减缓了O_3总浓度的下降,抑制了夏季O_3低谷的进一步深化。

广东一次雷暴过程的宏微观及电特征的数值模拟

采用三维雷暴云动力-电耦合数值模式,模拟了2015年7月17日广东清远一次系统性强雷暴过程,探究此次雷暴的宏微观及电活动特征,从微物理角度出发,分析电荷结构的复杂成因。结果表明,由于水汽充足,上升气流速度大,云体高度高,小粒子随着强上升气流快速上升,迅速增长为雨滴等大粒子,降水出现早,强度大,较高的气温,使得很难产生固态降水。本次过程中,电荷结构由三极性结构逐渐演变成偶极性结构,这是由于霰的自动转化作用较强,中层霰粒在雷暴云成熟期转化为雹下落,上升气流由于强降水的发生不能维持,冰晶和霰粒子分布区域重合面积减少,非感应起电减弱,使得下部电荷结构消散。较高的电荷区高度使得云闪数目远远多于地闪数目。

青藏高原闪电与NO_2的分析及中国内陆地区LNO_x产量的估算

为了进一步认识闪电活动与对流层氮氧化物的关系及更准确地估算中国地区闪电产生的氮氧化物（LNOx）总量,选取人口稀疏,工业生产水平较低的青藏高原地区作为研究区域,基于LIS（Lightning Imaging Sensor）和GOME-2（The Global Ozone Monitoring Experiment-2）卫星探测仪资料,分析了青藏高原中部区域2009年1月至2012年2月闪电与对流层NO2垂直浓度（VCD）月均值资料的时空分布特性和相关性。在此基础上,结合Beirle et al.（2004）的LNOx估算方法,估算了中国内陆地区的LNOx产量。结果表明：青藏高原地区对流层NO2与闪电与在年际趋势、空间分布及季节变化上保持很好的一致性,闪电密度与NO2VCD的线性拟合相关系数为0.84,这表明青藏高原地区NOx受人为源影响小,是研究LNOx的理想区域。基于拟合结果,估算得到中国内陆地区LNOx的年均产量为0.15（0.03-0.38）Tg（N）a^-1。这一结论进一步缩小了以往研究中中国地区LNOx产量估算的不确定范围,有助于更清楚地认识闪电在中国气候变化中的重要作用。

广西秸秆露天焚烧源排放清单及时空分布研究

秸秆露天焚烧一直是影响广西冬季环境空气质量的主要因素,秸秆露天焚烧具有地方特色,是大气污染防治工作中的重中之重。基于大气污染源排放清单编制,采用排放因子法测算了广西秸秆露天焚烧源排放清单,利用环境空气质量数据和火点监控数据,分析了秸秆露天焚烧污染物的时空分布特征。结果表明,广西2019年秸秆露天焚烧排放污染物量为CO 80.7万t、可吸入颗粒物(PM_(10))14.8万t、细颗粒物(PM_(2.5))14.5万t、挥发性有机物(VOCs)15.9万t、SO_(2)1.1万t、NO_(x) 5.1万t、黑碳(BC)1.9万t、有机碳(OC)8.3万t和NH_(3)1.0万t,其中甘蔗秸秆焚烧污染物排放贡献占比为82.1%~87.8%,是广西主要的大气污染源。每年11月至次年2月是广西甘蔗秸秆焚烧主要时段,该季节气象条件利于焚烧且不易扩散,对环境空气质量影响较大。来宾市22:00和崇左市9:00左右秸秆露天焚烧特征明显。

燃用蔗髓锅炉的硫平衡及二氧化硫排放分析

通过现场监测和调研数据,分析燃用蔗髓锅炉的硫平衡及SO 2排放情况。结果显示,烟气排放的SO 2主要来源于鲜蔗和回用洗布水中含有的硫。8个锅炉硫排放在线监测均值与手工监测均值相对偏差为3.76%~14.9%,表明结果一致性较好。蔗髓硫质量分数为0.01%~0.04%,蔗髓含硫折算后的SO 2值和在线监测SO 2值分别为22.1 mg/m 3~49.9 mg/m 3和43.9 mg/m 3~114.5 mg/m 3,说明鲜蔗和制糖工艺流程的共同影响使得燃用蔗髓锅炉排放烟气SO 2值偏高。

南宁市2018年春节前后PM1及其水溶性离子污染特征分析

利用在线气体及气溶胶成分监测系统(MARGA)对南宁市2018年春节期间(2月8—22日)大气PM 1及其水溶性离子进行监测,对比分析春节前后PM 1及其水溶性离子的污染特征。结果表明,监测期间大气PM 1和PM 2.5质量浓度平均值分别为40.40、63.50μg/m 3,PM 1是PM 2.5中的主要成分,二次离子(NO3、SO4^2、NH4^+)是水溶性离子的主要组分,烟花爆竹燃放对PM 2.5的影响略高于PM 1;南宁市大气PM 1存在较为明显的二次转化,烟花爆竹集中燃放污染时段硫氧化率较高,非烟花爆竹集中燃放污染时段氮氧化率较高,SO2通过均相、非均相氧化反应转化为SO4^2-,而NOx主要通过与O 3的光化学反应转化为NO3。禁、限放区域的划定可显著降低南宁市春节期间PM 1浓度,对控制PM 1污染有重要意义。

南宁市大气气溶胶新粒子生成特征观测分析

2018年9月至2019年5月,利用颗粒物粒径分布测量仪对南宁市大气气溶胶新粒子生成事件进行长期观测。结果表明:(1)南宁市发生新粒子生成事件49 d,新粒子生成日颗粒物平均数浓度为98700个/cm^(3)。新粒子生成日主要集中在秋、春季,发生频率分别为39.9%和29.3%。(2)新粒子生成在10:00—19:00发生频率较高,12:00—13:00为峰值。新粒子生成粒径主要集中分布在3~25 nm,气溶胶粒径增长率为1.5~21.3 nm/h。(3)新粒子生成日PM_(2.5)和PM_(1)均值比非新粒子生成日低,说明空气清洁易发生新粒子生成。(4)新粒子生成日主要出现在高温、低湿、高辐射的天气。新粒子生成日气团主要来自海南东北部、湖北中部和湖南中部,其中来自海南东北部的气团较清洁,利于新粒子生成。

广西碳达峰、碳中和面临的困难和建议

目前广西壮族自治区仍处于工业化中期阶段,工业产业结构偏重、能源消费刚性增长,短时间实现碳达峰、碳中和任务艰巨。为了落实国家碳达峰、碳中和重大决策部署,广西壮族自治区积极推动广西碳达峰、碳中和路径研究,把降碳作为推动广西经济结构、能源结构、产业结构低碳转型的总抓手,推动绿色低碳发展。

2020年2月南宁市一次大气PM_(2.5)污染成因分析

2020年1月31-2月2日新冠肺炎疫情期间,广西发生的一次区域性大气PM_(2.5)污染引发社会关注.以南宁市为例,利用在线气体组分及气溶胶监测系统(MARGA)、颗粒物激光雷达,结合地面气态污染物和气象数据卫星火点和后向轨迹等分析本次PM_(2.5)污染成因.依据空气质量分指数,将观测过程划分为优、良和污染3个时段.结果表明,污染时段与生物质焚烧相关的K^(+)、Cl^(-)明显升高,K^(+)、Cl^(-)平均浓度分别为优时段的3.6和17.0倍.3个时段8种水溶性离子总浓度占PM_(2.5)均在30%左右,3种二次水溶性离子浓度之和占8种离子总浓度的比例为83.33%~89.18%,二次无机组分占比高,与秸秆焚烧促进二次转化有关.二次水溶性离子浓度变化趋势与占比不一致,除了与秸秆燃烧排放特征有关,还与不同二次无机离子形成的机制及主要影响因素不同有关.秸秆焚烧火点集中分布在良时段的南宁市及周边城市,良时段秸秆露天焚烧直接排放大量颗粒物、气态污染物等,在污染时段边界层高度明显下降,湿度增加、静风等不利气象条件下积累,是造成疫情期间南宁市大气PM_(2.5)污染的主因.污染时段南宁市无明显的颗粒物垂直传输过程,近地面主要受到广东、广西北部湾偏南气流影响,区域污染传输小.

桂林市近地面臭氧与前体物变化特征研究

利用2022年桂林市环境空气监测站和挥发性有机物(VOCs)观测站的同步监测数据,探讨桂林市近地面臭氧(O_(3))和前体物的污染特征及相关性。研究发现,2022年桂林市臭氧前体物VOCs和氮氧化物(NOx)浓度峰值出现在春秋季,而O_(3)污染主要发生在秋季(9-10月)。9-10月O_(3)污染高发期间受到前体物排放和气象条件的双重影响,O_(3)浓度小时变化趋势与其前体物浓度呈较强负相关,与气温、光照强度正相关,与湿度、降雨量、风速负相关,在高温干热、光照较强的天气条件下,O_(3)前体物NOx和VOCs的人为排放易造成O_(3)浓度的迅速上升和积累,是桂林市引发O_(3)持续污染的重要因素。