南通市臭氧浓度特征及气象因素影响分析

利用2017―2020年南通市国控点的逐时臭氧(O_(3))浓度监测资料和同期的南通市国家基本气象站的逐时气象资料,分析了南通市O_(3)污染的年际变化、月变化、日变化以及O_(3)污染特征与气象因素的关系。研究结果表明:(1)O_(3)浓度季节变化幅度表现为夏季>春季>秋季>冬季,日变化呈现出单峰特征,通常在上午06:00―07:00出现最低值,而在15:00左右出现最高值;(2)O_(3)浓度与温度呈正相关,与相对湿度呈负相关,当温度大于20℃,相对湿度在30%~50%之间,风速处于0~4 m/s之间时,O_(3)浓度较高,容易出现超标的情况。

江苏东南部典型城市臭氧污染特征与成因分析

2020年10月在江苏东南部典型城市开展臭氧(O3)及其前体物观测实验,基于观测数据并结合光化学箱式模型、源解析模型等工具,对O3前体物特征、O3控制机制以及气象影响因素进行了分析。结果发现,加大对VOCs的减排力度,可有效降低当前大气中臭氧浓度;VOCs组份中烷烃的占比最高,但芳香烃对OFP的贡献最大,VOCs的主要来源是工业源,其中溶剂使用源对OFP贡献最大;区域传输对臭氧的影响较大,主要是区域污染输出的前体物在本地反应生成以及其他区域生成的臭氧直接传输而来。

沈阳市臭氧污染特征及影响因素研究

近年来,臭氧已然成为沈阳市春季、夏季和秋季空气的首要污染物和近地表生物健康的“隐形杀手”。掌握臭氧污染的特征及其影响因素,是科学防范和治理臭氧污染的重要方法。本文根据沈阳市2021年国控站点城市臭氧监测数据,分析了4~11月沈阳市臭氧污染的特征,以及温度、湿度、风力等气象因子对臭氧浓度的影响。最终研究结果表明,5~8月份的臭氧污染最为严重,而高温、低风速是导致沈阳市发生臭氧污染的主要气象原因,这为该地区春末、夏季和秋初臭氧污染的精准治理提供了更加科学、准确的信息参考。

邵武市近地层臭氧分布特征及与气象条件的关系

利用2016—2021年邵武市ρ(O_(3))(近地层臭氧质量浓度)小时均值与气象常规观测资料,采用统计分析、相关性分析、天气分型等方法,开展邵武市近地层臭氧分布特征及其与气象条件的关系进行分析。结果表明,2016—2021年邵武市ρ(O_(3-8h))(臭氧日最大8 h滑动平均值)在52~61μg/m^(3)之间浮动,无臭氧超标情况;ρ(O_(3-8h))年平均值呈先上升后下降再上升的趋势,不同年份相同月份的ρ(O_(3-8h))平均值差异很大,ρ(O_(3))日分布呈现单峰型;ρ(O_(3-8h))与日最高气温和日照时数呈显著正相关,相关系数分别为0.359、0.592;与日平均相对湿度、日降水量呈显著负相关,相关系数分别为-0.587、-0.429;邵武市ρ(O_(3-8h))随天气形势不同而变化,在冷高压脊(GN)控制下,受区域输送臭氧及其前体物的影响,ρ(O_(3-8h))平均浓度值最高。

光化学臭氧日变化特征与其前体物关系的探讨

应用大气光化学模式研究了日最大臭氧体积分数及其出现时刻与其前体物NMHC、NOx体积分数及NMHC/NOx比值的关系。结果表明,影响日最大臭氧体积分数(φO3m ax)脊线位置(EKMA图,Empirical K inetic Modeling Approach)的关键因子是NMHC成份组成比例;日臭氧体积分数达到最大值需要的时间(τO3m ax)与NMHC/NOx比值及NMHC成份组成比例有关,与NMHC、NOx体积分数关系不大。此外,利用该结果解释了近20 a北京日最大臭氧体积分数出现时刻具有不断提前的变化趋势的原因。

基于观测模型的长三角北部县城区域臭氧敏感性研究

利用泗阳县城区环境空气质量自动监测站2020年-2022年的监测数据,对近地面大气中臭氧的污染特征进行了分析,并于2022年通过开展108种挥发性有机物(VOCs)组分的在线观测,利用箱体模型研究本地臭氧敏感性。结果表明泗阳县臭氧污染以本地生成为主,奥体中心站点臭氧峰形会出现双峰,而生态公园站点则有拖尾峰,两个站点均受传输影响。两个站点臭氧前体物NO_(x)和CO浓度水平接近,但生态公园站点NO_(x)变化幅度远大于奥体中心。臭氧敏感性分析显示泗阳县城区域属于VOCs控制区,两个站点臭氧生成对前体物的敏感性大小排序为:人为源VOCs>NO_(x)>植物源>CO,对烯烃和芳香烃类的变化较为敏感。

受焦化影响的下风向城区臭氧污染特征及潜在源区分析

为了解受焦化影响的下风向城区臭氧(O_(3))的污染特征及来源,基于2019年临汾市6个国控点的O_(3)浓度、气象参数(气温等)以及北大街站点VOCs监测数据开展研究。结果表明:2019年临汾市O_(3)日最大8 h滑动平均值(MDA8)的90百分位数(MDA8-90th)为204μg/m^(3),在山西省11个地市中排名第一;全年共有103 d O_(3)浓度超标,且超标天主要集中在5—9月;MDA8从2月开始升高,6月达到最大值,之后逐月下降;O_(3)小时浓度总体呈14:00—16:00出现峰值的单峰日变化。MDA8与日最高气温(T_(max))呈正相关、与日最低相对湿度(RH_(min))呈负相关,当T_(max)>22℃或RH_(min)<55%时,可能发生O_(3)浓度超标现象。VOCs的O_(3)生成潜势(OFP)分析结果表明,乙烯的OFP最高,占总OFP的44.5%,乙烯是导致O_(3)污染的关键VOCs活性物种;液化石油气(LPG)的使用、机动车尾气和炼焦活动等的排放对临汾市O_(3)污染有重要贡献。6个国控点中,城南和唐尧大酒店对临汾市区所有级别的O_(3)污染贡献均较大,2个站点均有77%的O_(3)超标出现在刮南风和西南风时,其中城南有16.6%的O_(3)超标出现在风速大于3 m/s时,作为焦化典型示踪物的萘在南风向其浓度高于均值的占比为30.4%,表明不合理的工业布局使临汾市区大气受到了焦化区的影响,O_(3)浓度更易在刮南风时超标。临汾市区O_(3)污染除受到本地生成影响外,还受到襄汾县、洪洞县、翼城县和浮山县的焦化企业和钢铁企业排放的含高浓度NO_(x)、VOCs污染气团传输的影响。因此,临汾市在对本地LPG使用和机动车尾气排放进行管控的同时,还要加强与上风向焦化地区的联防联控。

三明市近地面臭氧变化特征及其与气象因子的关系

臭氧(O_(3))作为影响人类健康和生态环境的污染物,近年来越来越受到人们的关注。基于2015—2019年三明市臭氧的连续观测数据与欧洲中心大气再分析资料,研究臭氧浓度的变化特征及其与气象因子的关系,分析2015—2019年2个典型臭氧污染事件的成因。结果表明,三明市臭氧浓度日变化表现为单峰现象,峰值出现在14:00左右,2017年比2015年日小时浓度峰值平均高20~30μg·m^(-3),夏季臭氧浓度日变化幅度大于其他季节。在季节变化中臭氧浓度的超标数量呈现明显的双峰现象,峰值分别出现在春季的4—5月和秋季的9—10月,且在2017年、2018年最为显著。在年际变化中臭氧浓度呈现先上升后缓慢下降的趋势,2017年达到峰值。三明市臭氧污染事件不仅有本地光化反应作用影响,同时受到外源传输的影响。2017年5月27—28日的臭氧污染事件中,近地面风速没有明显的日变化特征,后向轨迹模型分析显示受到从边界层内输送的来自长三角等地区污染物的影响。2019年9月25—27日的臭氧污染事件由于长时间晴稳的天气条件,利于本地排放的臭氧前体物一氧化碳(CO)和二氧化氮(NO_(2))积聚,在光化学反应下生成臭氧,从而导致臭氧浓度超标,之后降水过程导致温度和太阳辐射降低,进而光化学作用减弱,臭氧浓度显著降低。

夏季川渝地区臭氧污染的气象成因研究

为研究川渝地区夏季臭氧污染特征及气象成因,利用2015-2018年川渝地区臭氧数据和气象数据并主要采用相关分析方法着重对各气象因子与臭氧浓度关系进行了讨论和研究。结果表明:2015-2018年川渝地区臭氧年平均浓度呈现西高东低的分布规律,且空间分布基本不变;而夏季臭氧浓度的空间变化显著,浓度高值区从川渝地区西北方逐渐转移到东南方,且盆底较边坡臭氧浓度更高。臭氧浓度与相对湿度、降水量呈负相关,而与温度呈正相关。各气象因子中,相对湿度与臭氧浓度的相关性程度最高;气温、降水量的相关性程度一般;而气压仅在50%的城市表现出有相关性且相关性程度一般;风速常年为静小风。臭氧浓度与混合层高度呈正相关。在气温28℃左右,相对湿度约为65%,气压约为1002 hPa,日降水量小于或接近0.98 mm,地面风速小于1.5 m/s的气象条件下,发生臭氧污染的可能性较大。

生态环境监测臭氧污染特征与治理策略

鉴于O3的生成机制极为复杂,管控困难,挥发性有机物(VOCs)的前体物质的防控基础相当薄弱,而氮氧化物(NOx)的降低排放的效率也并未达到预期。环保部门需要更深入地提升O3的污染管控的精细化,增强包括污染源列表、规范制定、科研研究、联防联控在内的基本能力;针对那些具有明确排放主体的污染源,环保部门需要增强控制污染的力度;同时,需要优化环保经济政策的限制性指导,促使人们形成绿色的工作和生活模式;另外,环保部门需要制定O3严重污染的天气以及高发季节的紧急降低排放的计划,降低对敏感者的健康风险。

基于客观天气分型的嘉兴市臭氧传输路径探索

利用倾斜T模态主成分分析法(PCT)对嘉兴市2018—2022年4—10月海平面气压场进行客观分型,探讨O3污染重点气象因子阈值,同时,利用后向轨迹法、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)提取嘉兴市臭氧主要传输通道.结果表明,易引起嘉兴市臭氧超标的天气类型按超标率排序为低压底前部型(37.1%)>高压控制型(35.9%)>低压底后控制型(29.4%)>低压后部型(25.9%).低压底前部型相对湿度区间为60%~85%和日最高温度区间为24.6~29.9℃时臭氧超标率达71.4%,低压底后部型在日最高温度和相对湿度区间分别为23.3~32.0℃和59%~79%时臭氧超标率为68.4%.低压底前部型主要输送路径为东南方向,潜在源区主要分布在浙江省内;东南气流和偏西气流对高压控制型下臭氧浓度均有重要影响,此天气型下臭氧潜在源区主要分布在浙江北部、江苏南部及安徽东部地区;低压后部型下臭氧主要输送路径为北方气流,潜在源区为江苏南部及江苏与浙江交接地区;西北气流为低压底后部型下嘉兴市臭氧的重要输送路径,主要源区分布在浙江北部及江苏北部等部分地区.

2013—2016年珠海地区臭氧浓度特征及其与气象因素的关系

利用珠海地区两个代表性环境空气质量国控站(吉大站、斗门站)2013—2016年连续4年的逐时臭氧(O_3)浓度监测资料和离两个国控站最近的基本气象站(珠海气象站、斗门气象站)同期逐时气象资料,综合应用统计分析、个例剖析、HYSPLIT后向轨迹聚类分析和潜在源贡献因子分析(PSCF)方法,研究了珠海地区臭氧浓度特征及其与气象因素的关系.结果表明:①干季珠海市O_3浓度最高且超标天数最多,高温低湿条件有利于O_3的形成;②位于内陆的斗门站O_3污染浓度、污染频率明显高于位于沿海的吉大站;③风场对珠海地区O_3浓度分布有重要影响,东北风或偏北风风速为3～4 m·s^(-1)时下风向珠海地区O_3浓度最高;④10月O_3重污染个例剖析表明,区域输送对珠海地区O_3污染有重要影响.HYSPLIT后向轨迹聚类分析表明,影响珠海地区O_3污染的气团来源中受广东中东部气流影响时污染最重,与潜在源贡献因子分析(PSCF)表明的该污染个例的污染潜在源区主要为广东中东部的东莞、广州增城、河源及以北地区的结论一致.