京津冀地区2015~2020年臭氧持续污染事件特征、气象影响及潜在源区分析

基于京津冀地区2015~2020年臭氧小时浓度数据和气象再分析数据,利用广义加性模型、潜在源贡献函数法、浓度权重轨迹法分析了京津冀地区臭氧持续污染事件特征、气象影响和潜在源区.结果表明,京津冀地区持续3d及以上的臭氧污染事件(OPE3)出现天数由2015年的24d上升到2020年的76d,占臭氧污染总天数的比例最高达到85%;OPE3天数的月变化特征与臭氧浓度的变化特征高度一致,在5~9月的相关性达0.97;京津冀地区OPE3发生的天气形势主要为高温、低湿、异常南风、异常反气旋及明显下沉气流;以京津冀地区的典型代表城市北京为例,OPE3期间气团主要来自于北京以南地区(71.2%),以短距离传输为主,主要潜在源区是河北省南部、山西省东北部、河南省东北部以及山东省北部,污染轨迹的贡献率约79.3%.

天气条件对成都市夏季臭氧持续污染的影响分析

通过统计2014~2017年4~10月成都市9个环境监测站点的O3、NO2、CO、PM2.5的监测资料以及气象观测资料,分析了这四年成都市臭氧持续污染特征,对比分析了成都市城区和清洁对照站点臭氧浓度和气象要素的关系,并以2016年典型个例分析了天气条件对成都市夏季臭氧持续污染的影响。结果表明:成都市臭氧污染与3天以上臭氧持续污染事件多发生在5月和7月;臭氧持续污染与天气系统密切相关,持续污染过程中臭氧浓度与温度呈现明显的正相关;持续高温(日最高气温30℃以上)、较低湿度、晴朗少云天气、无降水、小风速、西风、西北风对成都市臭氧持续污染有利;夏季副热带高压的西伸和维持造成的持续高温天气对成都及周边城市臭氧持续性污染有重要影响。

基于WRF-CMAQ模型的四川盆地春季持续臭氧污染过程中PM_(2.5)组分解析

为探究四川盆地典型城市PM_(2.5)组分的污染特征及其与大气氧化性的关系,利用WRF-CMAQ模型对2020年春季一次持续O_(3)污染过程中PM_(2.5)组分进行模拟分析,并将O_(3,max)作为光化学活性指标,划分出轻、低、中3种光化学水平,对不同光化学水平下PM_(2.5)主要组分及贡献的变化特征。结果表明,四川盆地发生O_(3)污染期间,高空为稳定的天气形势或下沉气流,海平面气压场为高压,对应晴好天气,有利于光化学反应及O_(3)和二次气溶胶的生成。污染热点区域主要集中在成都平原和重庆西部,PM_(2.5)和NO_(2)的高浓度区与O_(3)污染发生的区域相吻合。污染前期,OC和NO_(3)^(-)对PM_(2.5)的贡献较大;污染后期,OC和SO_(4)^(2-)对PM_(2.5)的贡献较大。达州的NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)等离子在低光化学水平下浓度最高,光化学水平再升高反而出现下降的趋势。OC和SO_(4)^(2-)与光化学水平呈较好的正相关关系。对于平均日变化情况,O_(3)和PM_(2.5)与光化学水平呈正相关,EC、NO_(2)和NO_(3)^(-)的日变化情况均与PM_(2.5)类似,自贡夜间N O_(3)^(-)浓度相对于其他3个城市较高,OC在中午和午后出现较高值,SO_(4)^(2-)在轻和低光化学水平下变化不明显,浓度与光化学水平成正比。成都和达州,二次有机碳(SOC)随着光化学水平由轻到中的变化,占比不断增加。而对德阳和自贡,SOC随着光化学水平由轻到中占比先增加后减少。4个城市不同光化学水平下的氮氧化率(NOR)和硫氧化率(SOR)基本超过了0.1,说明二次转化较为明显,且SOR的值明显大于NOR,SO_(2)二次转化率更高。该文的研究方法和结论不仅对四川盆地的空气环境综合整治有重要价值,而且可为其它地区空气污染的预防与控制提供参考。

2015~2022年重庆市近地面臭氧的暴露风险及环境影响

为综合评估近地面臭氧(O_(3))对人类健康和生态系统等的暴露风险,及其对二次颗粒物形成的环境影响,本文研究了重庆市2015~2022年O_(3)长期变化特征,采用多种指标综合表征O_(3)暴露对健康、经济和植被的长期影响及短期持续污染的暴露风险,并探讨O_(3)对夜间硝酸盐生成的潜在作用.结果表明:近年来重庆市近地面O_(3)呈总体上升趋势,夜间O_(3)浓度逐渐增长,春季的高O_(3)事件不容忽视.相应的各类O_(3)长期暴露风险指标均总体呈现2015~2019年先增加后逐渐下降的趋势.短期的O_(3)持续暴露风险相较污染前后显著增加.夜间O_(3)的升高会增大NO_(3)自由基生成速率(PNO_(3)),从而促进N_(2)O_(5)异质水解及夜间硝酸盐的形成,且在高湿伴随的污染条件下更为显著.可见,夜间O_(3)变化的潜在暴露风险及对二次无机盐的生成作用值得深入研究.

2019年8月世警会期间成都平原臭氧污染及其气象成因分析

利用2015—2019年夏季成都平原的空气质量监测数据、气象数据及再分析资料,研究了2019年8月世警会(第十八届世界警察和消防员运动会)期间成都平原持续性高浓度臭氧(O3)污染特征及其气象成因.结果表明:(1)2015—2019年夏季成都平原地表O3-8 h(O3日最大8小时平均浓度)的90百分位呈上升趋势,7月臭氧超标减少,6月上旬和8月中下旬臭氧超标增多;(2)世警会期间成都平原O3-8 h平均浓度为(156.26±41.35)μg·m^(-3),是近几年8月臭氧污染最严重的一次,具有浓度高、影响范围大的特点;(3)世警会期间成都平原高浓度臭氧污染的形成主要受槽后西北气流控制,地面为均压场或弱高压,且存在逆温层,大气层结稳定,臭氧污染的空间移动特征与高空槽脊移动特征一致;(4)气温和相对湿度是影响O3浓度的主导气象因子,当温度为33~37℃、相对湿度为30%~50%和偏北风或西北风风速为1~2.5 m·s^(-1)时,容易导致O3积累,造成区域性污染.