卫星遥感监测近地表细颗粒物多元回归方法研究

对地基监测PM2.5和气象数据、MODISAOD卫星数据与NCEP FNL数据进行了处理分析,在与一元简单线性模型(模型1)进行对比的基础上,建立了适应于北京及其附近地区遥感监测近地面颗粒物(PM2.5)浓度的多元线性(模型2)和非线性(模型3)回归模型,并对模型进行了评价验证和遥感监测初步应用.结果表明:模型1,2,3分别能够解释PM2.5 32.5%,56.1%,62.7%的变异.反演的PM2.5浓度与站点监测值相关性分别为0.5488(R2=0.3012),0.7449(R2=0.5549),0.7431(R2=0.5523).对于站点监测PM2.5浓度63.1652μg/m3的均值,反演均方根误差RMSE分别为43.5562,35.3321,36.8450μg/m3.模型2和3中气象因子分别能够解释PM2.5 23.6%和12.6%的变异,说明了气象因子影响北京地区春季PM2.5-AOD关系的显著性.3种模型整体上都不同程度地存在着低值高估和高值低估的现象.

乌鲁木齐气溶胶粒径分布及细颗粒物(PM_(2.5))浓度变化分析

利用乌鲁木齐市中心区域气象局和黑山头2013年1月1日-2014年2月28日期间Grimm180在线监测数据,对乌鲁木齐市大气气溶胶数浓度和PM_(2.5)质量浓度的分布特征及其影响进行了分析,为深入了解乌鲁木齐市颗粒物污染现状,确定乌鲁木齐市大气污染治理重点,制定大气污染防治规划提供依据。结果表明,(1)气象局和黑山头气溶胶数浓度分布趋势一致,0.25~0.28μm之间的粒子数浓度最大;整体趋势表现为双峰型,第1峰出现在0.30~0.35μm之间,峰值分别为467.0和455.4 particle·cm^(-3);第2峰出现在4.0~5.0μm之间,峰值较小;粒径小于2.5μm的粒子数占到了粒子总数的99.88%;在粒径0.25~0.45μm范围内冬季气溶胶粒子数浓度最高,在粒径>0.45μm范围内秋季气溶胶粒子数浓度最高;在粒径0.25~1μm范围内夏季气溶胶粒子数浓度最低,在粒径>1μm范围内冬季数浓度最低;0.25~0.5μm粒径段内粒子占粒子总数的比例大小顺序为冬>春>夏>秋;0.8~2.5μm之间不同粒径段的粒子占粒子总数的比例大小顺序为夏>秋>春>冬;PM_(2.5)数浓度小时变化采暖期表现为双峰型,非采暖期为不太明显的三峰型。(2)观测期间气象局和黑山头PM_(2.5)平均质量浓度分别为61.77,43.42μg·m^(-3),日平均值超标率分别是30.81%和16.44%。采暖期气象局PM_(2.5)质量浓度小时变化呈现单峰,在19:00─21:00出现峰值;黑山头则呈现双峰,在6:00-8:00出现峰值,20:00出现一个不太明显的小峰;非采暖期气象局与黑山头PM_(2.5)质量浓度小时变化趋势一致,均表现为双峰型。两个站点PM_(2.5)质量浓度的季节变化均表现为冬季>秋季>春季>夏季,特殊的地理位置和不同季节污染源的排放强度、气象条件是导致PM_(2.5)质量浓度随季节变化的主要原因。

燃煤电厂细颗粒物控制技术集成应用及“近零排放”特性

细颗粒物是燃煤电厂污染物控制的难点.三河电厂通过技术集成进行"近零排放"技术攻关,包括采用低低温静电除尘器以提高细颗粒物的除尘效率、利用脱硫除尘一体化技术提高脱硫系统的协同除尘性能、通过湿式静电除尘器实现细颗粒物的深度控制.结果表明:三河电厂通过技术攻关和集成应用后,4台燃煤机组先后实现ρ(烟尘)、ρ(SO_2)和ρ(NO_x)分别低于GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》中天然气燃气轮机组各自排放限值(5、35和50 mg/m^3).其中,1~3号机组排放ρ(烟尘)分别为5、3、2 mg/m^3,截至2016年3月15日,4号机组ρ(烟尘)连续265 d在1 mg/m3以下.采用低低温静电除尘技术后,4号机组除尘效率由99.86%升至99.89%,同时可凝结颗粒物前驱物SO_3的脱除效率从25.88%升至46.12%;3号机组采用脱硫除尘一体化技术后,100%负荷下协同除尘效率从34.29%升至87.66%以上,全负荷运行下吸收塔出口ρ(烟尘)稳定在3 mg/m^3左右;1号、2号、4号机组在100%负荷下湿式静电除尘器除尘效率分别为77.87%、88.82%、83.60%,2号湿式静电除尘器对PM_(2.5)、PM_(10)和SO_3的脱除效率分别为98.37%、97.31%和42.23%.

细颗粒物(PM_(2.5))主要组分模拟溶液对发光细菌的光抑制分析

为明确NH_4^+、 NO_3^-、SO_4^(2-)及金属等组分在水溶性提取液对发光细菌的光抑制过程中所起的作用,参照PM_(2.5)样品提取液浓度,模拟配制与3级以上PM_(2.5)样品提取液中主要组分:硫酸盐、硝酸盐、氨盐相同浓度的溶液,同时选取与PM_(2.5)可溶性提取液发光抑制率相关性较强的铅、锌,配制不同浓度级别模拟溶液,测试各单一组分对发光细菌的发光抑制率及其混合溶液对发光细菌的联合影响效应。基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价了混合体系联合影响的作用类型。结果表明,与3~6级PM_(2.5)可溶性提取液中硫酸氨、硫酸氢氨、硝酸氨、硫酸锌和硝酸铅浓度相同的模拟溶液对发光细菌的发光没有抑制作用。不同的评价方法对PM_(2.5)主要组分混合体系联合效应评价结果具有较好的一致性,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨混合溶液中,对发光细菌的光抑制均为硫酸氢氨的独立作用,硫酸锌与硝酸铅的混合体系,锌和铅对发光细菌的联合影响效应表现为协同,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨与硫酸锌、硝酸铅的多元混合体系呈现协同作用。

厦门市大气细颗粒物PM_(2.5)源解析的研究

近年来，大气细颗粒物（PM2.5）对环境影响及其与健康的关系已引起越来越多国家和地区的重视。研究发现．城市细颗粒物浓度的短期增长与目前的死亡率之间存在着某种统计关系；此外细颗粒是导致大气可见度降低的雾或阴霾的主要构成。就其成分及来源国外已开展了大量的研究。

哈尔滨市细颗粒物质量浓度变化特征

为了研究哈尔滨市细颗粒物质量浓度的变化特征,对全年大气中PM_1和PM_(2.5)进行了采集和分析。分析结果显示,PM_1质量浓度逐月变化趋势呈现了两边凸中间凹的特征,8月浓度最低,4月浓度最高。PM_(2.5)质量浓度逐月变化特征与PM_1相似,表现为8月浓度最低,2月浓度最高。除6—10月,PM_(2.5)质量浓度均超过国家标准。PM_(2.5)和PM_1在日间和夜间的逐月浓度变化特征基本一致,且大部分月份均表现为日间浓度大于夜间,PM_(2.5)以10月、11月、12月、1月、2月最为明显,PM_1以2月、6月、9月、10月最为明显。PM_(2.5)和PM_1质量浓度的季节变化趋势均表现为冬季最高,夏季最低,且春季略高于秋季。

北京PM_(2.5)浓度的变化特征及其与PM_(10)、TSP的关系

在连续2年进行累积1周同步采样的基础上,对北京市城区和居住区2个采样点环境空气中PM2.5的浓度及其时间变化特征进行了分析.PM2.5周平均浓度的变化范围为37～346μg/m3,年均浓度接近或超过PM10的二级年均标准.PM2.5浓度具有明显的季节变化特征,即冬季最高,夏季最低.2个采样点PM2.5浓度的周变化与季节变化均相似.PM2.5与PM10、TSP的比值均在冬季最高,春季最低,反映采暖燃烧源对细颗粒物的贡献较大,而沙尘天气对粗颗粒物的贡献较大;其年均值分别为55%和29%.

北京市区春夏PM_(2.5)和PM_(10)浓度变化特征研究

通过对北京市2012年3月～6月PM2.5和PM10实时数据的整理和分析,结果表明,北京市区大气中细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10浓度日变化趋势基本相同,PM2.5和PM10存在显著或极显著的正相关关系;3月～6月,PM2.5浓度随季节变化逐渐升高,PM10的浓度随季节变化先升高后减小;3月～6月PM2.5与PM10日平均浓度分别为62.77μg/m3和133.88μg/m3,分别为国家二级标准的83.69%和89.25%。

气象预报模式参数化方案对重污染过程PM2.5浓度预报效果的影响

针对北京市2016年12月16~21日的重污染过程,基于嵌套网格空气质量模式预报系统(NAQPMS),面向气象驱动模式WRF中7类物理过程的参数化方案,通过单扰动和组合扰动方式构建了51组不同的WRF模式运行配置,对比分析不同方案配置下NAQPMS对这次重污染过程细颗粒物(PM2.5)浓度预报的性能。结果表明:在重污染时段,组合扰动优化方案在城中心站点和城郊站点的PM2.5浓度预报精度都显著高于基准参数化方案配置下的预报结果,特别是能显著改进基准方案下模式对重污染过程结束时间的预报误差问题,显著减小12月21日存在的预报偏差。从统计指标来看,城中心站点在组合扰动优化方案下预报相关性最高,相关系数在0.7以上;从预报均方根误差来看,组合扰动优化方案误差最小。城郊站点同样是在组合扰动优化方案下预报相关性最高,与观测之间的偏差更小。从污染物与气象要素的空间分布来看,组合扰动优化方案比基准方案能更好再现污染时段的气象要素变化,预报的风速更小、相对湿度更高,从而有利于12月21日北京高浓度PM2.5的维持和累积。本文结果表明气象预报模式参数化方案不确定性是重污染预报的关键不确定性来源,选择合适的参数化方案可以减小重污染期间气象要素的模拟偏差,并可进一步提高重污染时段的PM2.5浓度预报精度。

北京发布清洁空气行动计划PM_(2.5)浓度年均降5%

国务院发布《大气污染防治行动计划》后，北京市积极响应，日前发布了《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》． 到2017年，北京细颗粒物年均浓度要比2012年下降25％以上，控制在60μg／m^3左右．其中，怀柔、密云、延庆3个区县空气中的细颗粒物年均浓度下降25％以上，控制在50μg／m^3左右；顺义、昌平、平谷3个区空气中的细颗粒物年均浓度下降25％以上，控制在55μg／m^3左右；东城、西城、朝阳、海淀、丰台、石景山城6区空气中的细颗粒物年均浓度下降30％以上，控制在60μg／m^3左右；门头沟、房山、通州、大兴和北京经济技术开发区5个区空气中的细颗粒物年均浓度下降30％以上．控制在65μg／m^3左右．

北京市前5月PM2.5浓度同比降19.3%

5月份,北京市空气中细颗粒物（PM2.5）月均浓度为54微克/立方米,同比下降3.9%.截至5月底,全市PM2.5累计浓度为65微克/立方米,同比下降19.3%;二氧化硫、二氧化氮和PM10累计浓度分别为15、45和92微克/立方米,同比分别下降28.8%、12.9%和20.9%.空气质量达标天数96天,较2015年同期增加21天;空气重污染同比减少1天.

电感耦合等离子体质谱法-电子稀释EDR技术测定大气PM_(2.5)中22种元素的含量

PM_(2.5)是指大气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的细颗粒物,是大气污染与疾病负担评估的特征指标[1]。PM_(2.5)中所含元素几乎涉及到元素周期表中所有金属、非金属及过渡性元素[2],且浓度水平分布范围宽,痕量元素(铍、汞、铀、钒、镉等)与高含量元素(钾、钠、钙、镁、铁、锌等)浓度常相差4~5个数量级[2-4]。

石家庄市环境空气PM_(2.5)和PM_(10)污染变化特征研究

通过对石家庄市2013年1~12月PM2.5和PM10实时数据的整理和分析,结果表明,石家庄市区大气中细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10月均浓度变化呈明显的季节性,二者变化趋势基本一致,采暖期12-2月份浓度普遍高于其他月份,PM2.5和PM10浓度最高值均出现在1月份;春夏PM2.5和PM10浓度有所降低,7月份浓度最低。PM2.5和PM10存在显著的正相关关系。

杭州市各类餐馆室内空气细颗粒物浓度状况

细颗粒物（ particle matter ≤ 2. 5 μm in aerodynanlicdiameter, PM2.5 ）可广泛损害人体的呼吸、循环、免疫等系统。2012年的《中央政府工作报告》中明确指出，3年内将逐步对所有地级以上城市开展PM2.5等项目的监测。

卫星观测在全球细颗粒物浓度长期暴露评估中的应用

[背景]十余年的卫星观测提供了全球细颗粒物（PM2.5）人群暴露趋势和大小的信息。[目的]利用多个卫星的测量值推断的PM：5浓度，建立和改进大气PM2.5质量和趋势的全球暴露评估。[方法]结合3个卫星反演的PM25源数据，得出1998-2012年10km×10km尺度上全球PM2．5估计值。对每一个源数据，通过GEOS—Chem化学物运输模型把气溶胶光学厚度总柱反演与近地面PM2.5联系起来，以表示当地的气溶胶光学性能和垂直廓线。从文献中收集210个全球基于地面的PM2.5观测值，用北美和欧洲之外其他地区的测量值来评估基于卫星的估计值。[结果]1998--2012年，全球人口加权的大气PM25浓度每年增加0．55gg／m3（95％CI：0．43～0．67）（2．1％／年；95％CI：1．6％-2．6％）。尽管在一些发达地区PM2.5减少，但在一些发展中地区PM2．s的增加推动了这一全球性的变化。在东亚，PMzs水平高于世界卫生组织（WHO）第一个中期目标35μg／m3的人口比例从1998--2000年的51％上升到2010---2012年的70％。相比之下，北美高于WHO空气质量指南10μg/m3的人口比例，从1998--2000年的62％下降到2010---2012年的19％。北美及欧洲以外地区的卫星反演估计值和地面测量值之间存在关联（r=0．81；n=210；斜率=0．68）。卫星反演的估计值偏低，提示真实的全球浓度可能更高。[结论]卫星观测值提供了大气PM2.5浓度的全球性长期变化的新认识。从这项研究中获得的PM2.5的卫星反演估计值和地面观测值可供公众使用。

卫星观测在全球细颗粒物浓度长期暴露评估中的应用(续完)

测量仪器、测量方法以及测量位置的差异会制约我们从已公开发表的文献中推导PM2.5浓度的变化趋势,并会影响其与卫星反演值等需要计算地区权重的数据的可比较性。尽管如此,补充材料图S4～S6显示的北京、新德里和科威特三个城市从文献中获取的PM2.5浓度实测值与图5的卫星反演估计值的比较仍然具有重要意义。Hyvarinen等（2010）于2007—2010年对新德里进行研究,数据显示卫星反演的年均PM2.5浓度偏低，可能由冬季卫星观测增加所致。

银川市环境空气中PM_(10)、PM_(2.5)时空分布特征

以银川市空气质量自动监测站点2014年的数据为基础,对银川市环境空气中PM_(10)和PM2.5质量浓度的空间和时间分布特征进行了分析。结果表明,受冬季燃煤采暖锅炉排放源的影响,PM_(10)和PM2.5的质量浓度在采暖期远高于非采暖期;PM_(10)和PM2.5的质量浓度具有较明显的季节、月份、区域变化特征;PM_(10)和PM2.5的逐日变化趋势较一致;全市PM2.5与PM_(10)的比值为47.3%,小于50%,表明银川市细颗粒物污染程度较轻,但也不应忽视。

便携式PM2.5/PM10检测技术研究

大气PM2.5/PM10的检测在当今越发重要,其技术核心是检测误差和平行性。为了减小大气颗粒物的检测误差和仪器平行性,该文从PM10和PM2.5分离技术、恒流抽尘技术和细颗粒物浓度检测技术三个方面进行研究,研制了一种适用于大气环境的PM2.5/PM10检测的便携式仪器。实验证明:PM2.5/PM10旋风分离器满足设计要求,颗粒物检测仪误差小于2.2%,平行性误差小于4.8%,符合国家检测标准的要求。