“双碳”背景下细颗粒物和臭氧污染研究进展

随着全球气候变化问题的日益严重,我国做出了“双碳”目标的承诺。目前,我国尚未从根本上解决PM_(2.5)污染问题,与此同时,O_(3)污染逐渐加剧,各地PM_(2.5)和O_(3)复合污染事件频发。因此,持续改善PM_(2.5)和O_(3)污染问题对保护人民健康和实现碳中和目标方面具有重要意义。为了更好地理解和应对PM_(2.5)污染问题,本文概述了NO x和NH 3排放以及二次有机气溶胶对PM_(2.5)污染的影响;同时,总结了当前排放源(氮氧化物、挥发性有机物)和气象要素(温度、相对湿度、紫外辐射强度、风速和边界层高度等)对O_(3)污染影响的研究,为改善我国O_(3)污染以及制定减排策略提供方法和理论支撑。此外,综述了我国在PM_(2.5)和O_(3)复合污染区域研究、化学影响机制以及协同减排等方向的研究进展,旨在为我国空气质量改善以及“双碳”背景下PM_(2.5)和O_(3)复合污染的协同治理提供相关参考和指导。

我国人为源大气污染物排放清单研究进展

大气污染物排放清单不仅能够提供大气污染物排放源的基本信息,助力大气污染防治决策的制定,还能为空气质量模式模拟提供基础数据。排放清单的准确性会极大程度上影响大气污染治理决策的有效性及模型建模的准确性,因此一份准确的大气污染物排放清单在大气污染防控工作中至关重要。本文总结了我国人为源大气污染物排放清单的研究现状,包括大气污染物排放清单编制方法、不同尺度排放清单研究现状以及排放清单评估方法三个方面,同时提出我国排放清单研究中存在的问题。在此基础上,结合我国当前“减污降碳”防治需求,分别从大气污染物排放清单与温室气体排放清单相结合,制定统一的减污降碳政策、建立即时更新的排放因子库、统一规范排放清单编制体系、统一各地精细化排放清单以及构建更精准的国家大气污染物排放清单等方面对我国人为源大气污染物排放清单的研究方向进行了展望。

VOCs氧化整体式催化剂研究进展

挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)对人类健康和生态环境具有严重危害,催化氧化是一种目前能够有效去除VOCs的技术.为了满足工业应用,开发适宜的整体式催化剂为该领域的研究重点之一.其中,开发合适的载体基底以及提高活性组分在载体表面的锚固力是制备高催化活性和高稳定性VOCs氧化整体式催化剂的关键点.本文重点讨论了VOCs氧化整体式催化剂的载体及活性组分类型、制备方法以及新型耦合催化技术,详细介绍了不同的载体、活性组分与制备方法对催化剂活性的影响,阐述了新型能量供应方式的优势及耦合技术之间的协同促进作用.最后,对VOCs氧化整体式催化剂的研究前景进行了展望,以期为未来VOCs氧化整体式催化剂的设计与节能高效催化技术的发展及其工业化应用提供基础与参考.

聊城市城区夏季VOCs污染特征及来源解析

基于聊城市2021年6月挥发性有机物(VOCs)和臭氧(O3)在线监测数据,系统分析了O3污染日和清洁日VOCs的浓度水平、组成特征、日变化特征和O3生成潜势(OFP),通过潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)识别了VOCs的潜在源区,利用特征物种比值和正定矩阵因子分解(PMF)模型对VOCs来源进行了解析.结果表明,聊城市2021年6月O3污染日和清洁日ρ(VOCs)小时均值分别为(115.38±59.12)μg·m^(-3)和(88.10±33.04)μg·m^(-3),各类别VOCs浓度水平在污染日和清洁日的大小均表现为:含氧挥发性有机物(OVOCs)>烷烃>卤代烃>芳香烃>烯烃>炔烃>有机硫.污染日和清洁日浓度差值较大的VOCs物种均出现在二者VOCs浓度小时均值贡献前10物种中.总VOCs、烷烃、炔烃、芳香烃、卤代烃和有机硫浓度日变化趋势表现为日间低于夜间,OVOCs浓度日变化呈现出白天高,夜间低的特征.OFP在污染日为285.29μg·m^(-3),在清洁日为212.00μg·m^(-3),OVOCs、烯烃和芳香烃对O3生成贡献大.PSCF和CWT结果发现,聊城市VOCs潜在源区集中分布在东昌府区北部和东北部以及茌平区中部和西南部.特征物种比值结果表明,聊城市VOCs可能较多来源于燃煤、汽油挥发和机动车尾气;PMF模型解析结果显示工业排放源(30.57%)、机动车尾气及油气挥发源(19.44%)、燃烧源(17.23%)、空气老化及二次生成源(13.69%)、溶剂使用源(12.75%)和天然源(6.32%)为聊城市VOCs的主要来源.

聊城市PM_(2.5)和O_(3)污染特征及气象因素影响分析

PM_(2.5)和O_(3)协同控制是我国“十四五”时期持续改善空气质量的关键,全面认识PM_(2.5)和O_(3)的污染特征及相关性是实现两者协同控制的重要基础.以聊城市为研究区域,分析了2019-2021年PM_(2.5)和O_(3)污染特征及相关性,并探究了气象因素对二者的影响.结果表明:(1)聊城市2019-2021年PM_(2.5)日均浓度和O_(3)-8 h-90per浓度均呈下降趋势,但夏季O_(3)污染和冬季PM_(2.5)污染形式仍十分严峻.在小时尺度上PM_(2.5)浓度呈“W型”与“N”型分布,O_(3)浓度呈“双峰双谷”分布.(2)与O_(3)浓度达标时相比,O_(3)超标时PM_(2.5)组分的平均浓度明显升高,二次无机离子(SNA)中SO_(4)^(2-)的平均浓度增长大,有机物组分中二次有机气溶胶(SOA)浓度增长大.(3)聊城市PM_(2.5)与O_(3)-8 h在春夏季呈正相关(0.14~0.499),冬季呈负相关(-0.259).春季和夏季,紫外辐射强度和相对湿度分别对PM_(2.5)-O_(3)-8 h正相关性起明显抑制作用;冬季,气压对PM_(2.5)-O_(3)-8 h负相关性起明显抑制作用.(4)决策树分析表明,温度>25.66℃、相对湿度<75.4%和风速<2.21 m·s^(-1)时,出现O_(3)污染及PM_(2.5)和O_(3)复合污染的概率分别为43.21%和51.85%.

聊城市2020年大气污染物排放清单与空间分布特征研究

为准确掌握聊城市大气污染物排放情况,加强大气污染管控,本文采用“自上而下”与“自下而上”相结合的方法建立了聊城市2020年大气污染物排放清单.结果显示,2020年聊城市SO_(2)、NO_(x)、CO、VOCs、NH_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)、BC、OC排放量分别为11.70×10^(3)、61.28×10^(3)、285.19×10^(3)、28.43×10^(3)、66.87×10^(3)、47.83×10^(3)、17.15×10^(3)、0.751×10^(3)、1.07×10^(3)t.其中,SO_(2)最大排放源为化石燃料固定燃烧源(64.96%),移动源为NO_(x)排放第一大源(71.27%),CO排放主要来源于工艺过程源(45.71%)和化石燃料固定燃烧源(32.88%),VOCs的主要排放源为溶剂使用源(37.11%)与工艺过程源(22.86%),农业源作为NH_(3)的主要排放源(87.65%),主要由畜禽养殖贡献.PM_(10)与PM_(2.5)的主要排放源为扬尘源(62.02%)、化石燃料固定燃烧源(17.88%)和工艺过程源(17.29%),BC和OC的主要排放源分别为移动源(90.79%)和化石燃料固定燃烧源(65.09%).空间分布结果显示,聊城市除NH_(3)以外的污染物高排放区域主要分布在人口密集、工业发达的东昌府区与茌平区,而NH_(3)高排放区域则主要分布在农业较为发达的冠县和莘县.为尽可能地降低排放清单的不确定性,需要在后续工作中优化活动水平数据质量,建立本地化排放因子数据库,为聊城市空气质量模拟预测与污染治理决策提供数据基础与科学支撑.

类水滑石衍生金属混合氧化物在汽车尾气NO_x存储/还原催化剂中的应用

汽车尾气NO_x污染物的排放,不仅是造成城市灰霾和光化学烟雾污染的重要原因,而且对人体健康危害极大。类水滑石衍生NSR催化剂体系由于其优越的NO_x存储性能、热稳定性和抗硫性等特点受到广泛关注。为促进该技术的研究及应用,综述了类水滑石类催化剂应用于NSR技术的原理及研究成果,重点总结了化学组成、碱金属负载、贵金属负载、煅烧温度等因素对NO_x存储还原性能的影响,指出了类水滑石类催化剂应用于NSR技术中存在的问题及发展方向。