沈阳市O_(3)与PM_(2.5)关系及污染主控因素分析

PM_(2.5)与O_(3)的协同控制是空气质量持续改善的关键所在,厘清PM_(2.5)与O_(3)的关系,识别O_(3)主控因素以及量化气象和人为排放贡献是实施二者协同控制的基础.本研究基于沈阳市大气复合立体超级站2019−2022年地面观测数据,分析PM_(2.5)和O_(3)协同关系及成因;利用逐步回归模型得到影响O_(3)变化的主控因素,并估算各气象因素对O_(3)的贡献.结果表明:①沈阳市2019−2022年夏季PM_(2.5)浓度与O_(3)浓度呈正相关,有明显的协同增长效应,其余三季均呈明显负相关.究其原因,主要是由于夏季高温和高太阳辐射条件利于大气光化学反应,促进了O_(3)、PM_(2.5)中二次无机成分〔主要是硫酸盐(SO_(4)^(2−))、硝酸盐(NO_(3)−)和铵盐(NH_(4)^(+)),简称“SNA”〕共同增长所致;而冬季高排放和高大气稳定度等气象条件利于SNA和二次有机碳(SOC)非均相生成,但弱太阳辐射和低温等条件不利于O_(3)光化学生成,加之高NO的滴定效应,使SNA和SOC浓度均与O_(3)浓度呈负相关.②在观测的相关污染物和气象因子中,过氧乙酰硝酸酯(PAN)与O_(3)浓度的关系最为密切,尤其在夏季.③气象因素中,O_(3)浓度与气温高度相关,与风速也呈正相关,而与相对湿度则在各季节均呈负相关.冬、春、秋三季PM_(2.5)均对O_(3)起抑制作用,冬季尤为突出.在高浓度O_(3)污染(O_(3)浓度>160μg/m^(3))过程中,主控因素中气温和风速的抬升促进O_(3)浓度升高,而高NO2和相对湿度(RH)则有利于降低O_(3)浓度.在2019−2022年高浓度O_(3)污染过程中,气象因素对沈阳市O_(3)浓度变化的贡献高于O_(3)前体物排放的贡献,总贡献为57μg/m^(3),对污染形成起着主导作用.

北京不同类型城市森林中PM_(2.5)与O_(3)的关联性分析

大气污染的协同治理是实现经济社会高质量发展,加快生态文明建设的重要途径.PM_(2.5)和臭氧的协同治理是我国“十四五”时期大气污染防治的要求,探究北京市城市森林不同类型林内PM_(2.5)与臭氧的相关性对北京市大气污染的防治具有重要意义.本文利用北京市3个城市森林生态环境监测站测得的PM_(2.5)、O_(3)浓度数据,系统分析不同类型城市森林PM_(2.5)与O_(3)浓度相关性的差异.结果表明:①春季,中心城区、近郊湿地区、近郊浅山区森林中PM_(2.5)与O_(3)浓度呈负相关,中心城区相关性最强(r=0.178,p<0.01);夏季各区域PM_(2.5)与O_(3)浓度均呈正相关,近郊湿地区相关性最强(r=0.095,p<0.01);秋季各区域PM_(2.5)与O_(3)浓度均呈负相关,近郊浅山林区负相关性最强(r=−0.428,p<0.01);冬季近郊湿地区PM_(2.5)与O_(3)浓度呈显著正相关(r=0.061,p<0.05),但中心城区和近郊浅山林区均呈负相关.②工作日期间夜间近郊浅山林区PM_(2.5)与O_(3)浓度相关性相对较强(r=−0.147,p=0.01),其余时间中心城区相关性相对较强,相关系数在−0.14上下波动,周末期间除夜间外,近郊湿地区相关程度相对较强,相关系数在−0.08上下波动.③当PM_(2.5)浓度≤50μg/m^(3)或O_(3)浓度>50μg/m^(3)时,PM_(2.5)与O_(3)浓度呈正相关;PM_(2.5)浓度处于50~200μg/m^(3)之间或O_(3)浓度≤50μg/m^(3)时,二者负相关性相对较强.研究显示,北京市城市森林中PM_(2.5)与O_(3)相关性在季节、不同区域昼夜尺度上有所差异,且林内各区域PM_(2.5)和O_(3)浓度总体呈负相关,表明PM_(2.5)与O_(3)的相互关系受环境背景浓度值、气象要素、人类活动等多因素共同影响.

2015-2021年鄱阳湖流域主要城市PM_(2.5)和O_(3)浓度分布特征及疾病负担评估

为研究鄱阳湖流域主要城市(南昌市、九江市和上饶市)PM_(2.5)和O_(3)污染对健康的影响,本文评估了“十四五”期间实现特定浓度目标可能带来的健康效益,分析了2015-2021年各污染物的浓度变化,并运用健康影响函数(HIF)及综合暴露-反应函数(IER)对这些城市的疾病负担进行了评估.结果表明:①2015-2021年,南昌市、九江市和上饶市的PM_(2.5)年均浓度分别下降了28.57%、32.65%和34.88%,而O_(3)浓度分别上升了11.53%、8.75%和7.06%;此外,PM_(2.5)和O_(3)浓度分布呈现出明显的季节性变化.鄱阳湖流域主要城市与PM_(2.5)相关的疾病负担下降了18.42%,而与O_(3)相关的疾病负担增加了81.11%.②预测显示,“十四五”期间若实现积极目标,南昌市、九江市和上饶市的PM_(2.5)疾病负担将分别减少55.45%、59.51%和51.44%,在一般目标下将分别减少31.76%、36.43%和33.80%;O_(3)方面,预期目标实现后南昌市、九江市和上饶市的疾病负担将分别下降50.92%、40.58%和36.80%.研究显示,相较于O_(3)浓度控制目标,更为严格的PM_(2.5)浓度控制目标能够产生更显著的健康效益.

泰山夏季O_(3)和PM_(2.5)污染特征及成因分析

华北地区是我国空气污染最严重的地区之一.泰山为华北平原最高峰,可代表华北地区背景大气的环境特征.本研究利用2021年6−8月在泰山顶的强化观测数据,开展了基于观测的化学盒子模型模拟,结合位于泰山下国控站点(泰安市监测站)同期监测数据的对比分析,探究了泰山顶夏季PM_(2.5)和O_(3)的污染特征及成因机制.结果表明:①观测期间,泰山顶NO2、SO2、CO的日均浓度均明显低于泰山下,而泰山顶O_(3)浓度相对更高.泰山顶O_(3)浓度超标天数为61 d,超标率为67.0%,最长连续超标天数达23 d;泰山顶PM_(2.5)日均浓度亦略高于泰山下.②泰山顶日间(07:00−17:00)O_(3)浓度主要来源于光化学反应,而夜间主要来源于区域传输.观测期间,泰山顶O_(3)的生成主要处于NO_(x)控制区.③随PM_(2.5)小时平均浓度的增加,其中二次无机盐(硫酸盐、硝酸盐和铵盐)浓度增加的比例大于有机物;与清洁时段(PM_(2.5)小时浓度小于35μg/m^(3)的时段)相比,PM_(2.5)污染时段(PM_(2.5)小时浓度大于35μg/m^(3)的时段)二次无机盐浓度占比增加了13.1%.④泰山顶PM_(2.5)日均浓度和O_(3)日最大8 h平均浓度(MDA8 O_(3)浓度)呈显著正相关(R=0.73,P<0.01).观测期间共发生50次PM_(2.5)和O_(3)小时浓度同步升高的现象,O_(3)浓度平均升速为(10.1±5.3)μg/(m^(3)·h),PM_(2.5)浓度平均升速为(9.5±6.4)μg/(m^(3)·h),二者同步升高的持续时间为2~14 h.PM_(2.5)和O_(3)小时浓度同步升高的过程倾向于发生在静风时段,与地面污染物向山顶输送、光化学反应、液相反应及残留层中的传输过程有关.研究显示,泰山O_(3)和PM_(2.5)污染防控需关注周边地区污染物排放及残留层传输的影响.

基于机器学习的郑州市大气PM_(2.5)与O_(3)浓度预测方法及气象因子的影响分析

近年来,我国面临着细颗粒物(PM_(2.5))污染形势依然严峻以及臭氧(O_(3))污染日益凸显的双重压力.为进一步准确预测郑州市大气PM_(2.5)与O_(3)浓度并探明气象因子的影响,本研究使用2018−2022年郑州市大气污染物和气象因子逐时数据,结合统计学单因素分析和机器学习LightGBM模型多因素分析,建立了一种基于长时间序列数据的PM_(2.5)与O_(3)浓度预测及气象因子影响分析的综合分析方法.结果表明:①训练后的LightGBM模型能够较好地预测PM_(2.5)污染,准确率达80.8%;对O_(3)污染预测的准确率为52.5%.②郑州市大气PM_(2.5)浓度与气压呈正相关,与比湿和环境温度均呈负相关;大气O_(3)8 h滑动平均浓度(O_(3)-8 h浓度)与比湿和太阳辐射均呈正相关,与气压呈负相关.③有利的气象条件可能是2021年PM_(2.5)年均浓度得到显著改善的重要因素;同时,不利的气象条件也促使2021年和2022年6月O_(3)月评价值(O_(3)日最大8 h滑动平均90百分位浓度)有所上升.研究显示,这种基于长时间序列的综合分析方法适用于大气PM_(2.5)与O_(3)浓度的气象因子影响分析,也能有效预测PM_(2.5)与O_(3)的浓度.

汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)污染导致的健康效应及情景预测

细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))已成为主要大气污染物,对人体健康危害较大.本文选取大气污染防控重点区域汾渭平原作为研究区,分析2014-2021年PM_(2.5)和O_(3)浓度变化特征及其健康效应,并估算2030年实现不同减排标准的潜在健康效益.结果表明:①2014-2021年汾渭平原PM_(2.5)年均浓度呈下降趋势,而O_(3)年均浓度却呈波动上升趋势,PM_(2.5)和O_(3)复合污染天数下降趋势显著.②归因于PM_(2.5)污染的早逝人数和经济损失均呈下降趋势;而归因于O_(3)污染的早逝人数及经济损失均呈上升趋势,2021年归因于O_(3)污染的全因、呼吸系统疾病和心血管疾病早逝人数较2014分别增加了60.36%、11.94%和74.32%,经济损失增加了136.60%、65.18%和157.20%,其中西安市和洛阳市健康风险与经济损失问题相对突出.③若2030年PM_(2.5)和O_(3)年均浓度均达《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准限值,汾渭平原归因于PM_(2.5)和O_(3)的早逝人数较2021年将分别下降15.99%和2.71%,而随着人均可支配收入的逐年增加,健康经济损失将分别增加6.39×10^(8)元(95%CI:5.20×10^(8)~7.56×10^(8)元)和30.05×10^(8)元(95%CI:16.17×10^(8)~43.26×10^(8)元);若进一步将PM_(2.5)和O_(3)浓度降至更低,可进一步避免早逝人数的增加,且带来显著的经济效益.研究显示,汾渭平原PM_(2.5)治理有所成效,但是O_(3)污染问题凸显,其导致的健康死亡人数及经济损失均呈上升趋势,应保证达到现有标准的基础上制定更高目标标准,才能有效改善居民健康状况,并带来显著的经济效益.

邯郸地区2017—2021年PM_(2.5)和O_(3)污染特征

利用实时监测数据分析2017—2021年邯郸市及周边区县PM_(2.5)和O_(3)污染特征。研究发现:2017—2021年各地区PM_(2.5)年均质量浓度持续降低,轻度及轻度以上污染逐渐减少;2017—2019年O_(3)污染加剧,2020年起O_(3)年均质量浓度逐年下降,污染天不断减少。PM_(2.5)和O_(3)-8 h分别在1月(平均浓度为127.3μg/m^(3),平均超标22d)和6月(平均浓度为233.4μg/m^(3),平均超标22 d)污染最严重。结合气象参数分析来看,PM_(2.5)与温度、风速和降水量呈显著负相关,与相对湿度呈显著正相关;O_(3)-8 h与温度呈显著正相关,而与风速、湿度和降水量的相关性较弱。后向轨迹和潜在源分析表明:邯郸地区PM_(2.5)典型污染月受山西省中部地区污染传输影响最大,O_(3)典型污染月受河南省东部污染传输影响最大。

邢台市影响PM_(2.5)和O_(3)浓度多时间尺度演变的重要因素

为了揭示邢台市大气PM_(2.5)-O_(3)复合污染的演变特征及其影响因素,基于在线监测平台提供的气象要素及污染物浓度数据,使用KZ滤波法分解邢台市PM_(2.5)和O_(3)的原始浓度序列,之后将多元逐步回归法与KZ滤波法结合定量识别污染物的长期分量中源排放及气象因素对污染物浓度的贡献.同时使用随机森林方法,定性探究具体的源排放和气象因子对于邢台市PM_(2.5)和O_(3)原始序列浓度的影响.结果表明:邢台市PM_(2.5)浓度的长期分量呈现显著的下降趋势,短期分量是PM_(2.5)浓度的主要贡献者.O_(3)浓度长期分量呈现增加的趋势,季节分量是O_(3)浓度的主要贡献者.源排放和气象因素对PM_(2.5)长期分量浓度变化的贡献占比约为5:1,两者对于O_(3)长期分量浓度变化贡献占比接近3.5:1,源排放过程是邢台市长期大气PM_(2.5)-O_(3)复合污染的主因.相对湿度(RH)对邢台市PM_(2.5)原始序列浓度的影响最大,其次为工业源排放和机动车尾气排放;影响O_(3)原始序列最大的的3个因子分别是气象因素中的短波辐射强度(SR)、温度(T)以及机动车尾气排放.

基于机器学习的汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)变化特征及影响因素

本文以2017—2021年汾渭平原典型城市西安大气PM_(2.5)和O_(3)浓度数据为基础,运用机器学习方法分析了PM_(2.5)和O_(3)的变化特征和趋势,讨论了污染气体(NO_(2)、SO_(2)、CO和HCHO)与气象因素(温度、相对湿度、风速、大气压力、边界层高度和太阳辐射)对PM_(2.5)和O_(3)浓度变化的交互影响.Theil-Sen趋势分析发现2017—2021年西安市PM_(2.5)和O_(3)分别以每年6.03%和2.06%的速度下降.单因素广义加性模型(GAM)中,NO_(2)、SO_(2)和CO对PM_(2.5)浓度变化影响的模型解释率较高,温度、太阳辐射和大气压对O_(3)浓度变化影响的模型解释率较高.多因素GAM模型中,PM_(2.5)和O_(3)均呈现非线性变化,模型的解释方差分别为84.9%和75.0%,拟合程度较高.通过等高线图分析了多个气象因素和多种污染气体两两交互作用分别对PM_(2.5)和O_(3)浓度的影响,其中温度和污染气体(NO_(2)、SO_(2)、CO和O_(3))对PM_(2.5)浓度的影响更大;温度和太阳辐射对O_(3)的影响更大.NO_(2)和CO分别与气象条件两两相互作用时,PM_(2.5)浓度随NO_(2)和CO的增高而增高,O_(3)浓度则与NO_(2)和CO的变化趋势相反.结合本地污染物源清单,建议加强控制工业源和移动源排放,有助于降低PM_(2.5)和O_(3)的浓度.

大连市PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征及潜在源区分析

为探究PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征并分析潜在源区,文章基于大连市2019年高时间分辨率PM_(2.5)和O_(3-8 h)监测数据和气象数据,分析复合污染时气象特征,计算潜在源贡献因子确定潜在源区。结果表明:海平面压力为1008.6~1016 hPa、温度为14.5~21℃、相对湿度为48%~59%时更易发生PM_(2.5)-O_(3)复合污染;大连市西北和西南方向气流占比最大,西南方向在春、秋、冬3季携带的PM_(2.5)浓度最高,可达82.55μg/m^(3),且春季携带的O_(3)浓度最高,为109.83μg/m^(3),西北方向夏季气流携带的O_(3)浓度最高,为122.02μg/m^(3)。大连市PM_(2.5)和O_(3)污染受到山东省东北部、京津冀西南部和渤海海域等地区远距离输送的影响。研究结果表明,发生PM_(2.5)-O_(3)复合污染的气象条件更为严苛,大气污染区域联合防控时应重点关注山东省东北部、京津冀西南部等城市的外来输送影响。

沈阳市环境空气中PM_(2.5)与O_(3)关联性分析

以东北地区典型城市沈阳市为例,运用多种监测手段,分析了沈阳市环境空气中PM_(2.5)和O_(3)的浓度及其组分的关联性,以期为PM_(2.5)与O_(3)的协同控制提供技术支撑。结果表明:春季和秋季O_(3)最大8 h滑动平均值浓度随PM_(2.5)日均浓度的升高而呈现先升高后降低的趋势;夏季两者浓度在0.01水平上呈显著正相关;冬季两者浓度在0.01水平上呈显著负相关关系。春季和秋季昼间PM_(2.5)浓度越高,O_(3)小时浓度上升速率越快,夜间PM_(2.5)浓度越高,O_(3)小时浓度下降速率越快。夏季昼间、夜间O_(3)小时浓度均随PM_(2.5)浓度的升高而升高。冬季昼间、夜间O_(3)小时浓度均随PM_(2.5)浓度的升高而降低。随光化学活性水平的增强,PM_(2.5)和O_(3)的相关性逐渐减弱。中度光化学活性水平下,白天PM_(2.5)/CO的值明显高于其他光化学活性水平,但中度、重度光化学水平下,白天PM_(2.5)/CO的变化速率明显大于低、轻度光化学水平。且PM_(2.5)/CO的峰值与O_(3)峰值具有高度一致性。夏、秋2季SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+))在PM_(2.5)中所占比例与O_(x)在0.01水平上呈显著正相关。春、夏、秋季SOA在PM_(2.5)中所占比例与O_(x)在0.01水平上呈显著正相关。

2018-2021年安徽省PM_(2.5)和O_(3)时空分布特征及其健康风险分析

利用2018—2021年安徽省空气质量监测数据分析了PM_(2.5)和O_(3)时空分布特征及其引发的健康风险。结果表明:从时间分布来看,2018—2021年安徽省PM_(2.5)年均值下降25.5%,而O_(3)-8 h年均值则保持持平;PM_(2.5)和O_(3)-8 h月均值具有明显的季节变化特征,PM_(2.5)月均质量浓度和超标天数均在冬季达到最大值,O_(3)-8 h月均值和超标天数则在夏季达到最大值。从空间分布来看,PM_(2.5)、O_(3)-8 h年均值和超标天数均为皖北最高,其次为皖中,最后为皖南。夏季O_(3)是主要的健康风险因子,冬季PM_(2.5)是主要的健康风险因子。当PM_(2.5)超标时,除2021年皖北地区外(PM10是主要的健康风险因子),PM_(2.5)均是主要的健康风险因子;当O_(3)-8 h超标时,O_(3)是主要的健康风险因子。

宜都市PM_(2.5)与O_(3)季节性分布特征及潜在源区分析

为了解宜都市PM_(2.5)与O_(3)的污染特征及潜在来源,利用宜都市2020年3月至2022年2月在线监测数据及气象数据,对宜都市PM_(2.5)与O_(3)质量浓度变化特征、气象影响因素及潜在源区进行了分析,结果表明:宜都市PM_(2.5)质量浓度冬高夏低,日变化呈双峰特征,O_(3)质量浓度夏高冬低,日变化呈单峰特征。高湿、静稳的气象条件以及较强偏北风作用下的区域污染传输对PM_(2.5)污染有重要影响,高温以及中湿度对O_(3)污染过程有重要作用。春、夏、秋季偏南方向气流轨迹占主导,且携带较高的污染物浓度,冬季来自湖北东北及西南方向的气流占比较高且携带的PM_(2.5)浓度较高;宜都市PM_(2.5)、O_(3)的潜在源区具有季节性差异,总体来看,主要分布在河南南部、湖北东部及湖南的北部区域。

山东省PM_(2.5)和O_(3)的污染现状及协同治理研究综述

PM_(2.5)和O_(3)是当前影响山东省空气质量的主要污染物,二者的协同治理是打赢蓝天保卫战的重要靶区。本文基于2018~2022年山东省生态环境监测中心PM_(2.5)和O_(3)监测数据,利用Origin分析了山东省整体和区域PM_(2.5)和O_(3)污染现状,并提出了二者协同治理的相关措施。结果表明:1.2018年以来,山东省整体PM_(2.5)处于波动下降趋势,而O_(3)始终处于较高水平。虽整体污染天数呈下降趋势,但污染仍较为严重。在统计期间,年复合污染天数基本在20天以下,PM_(2.5)和O_(3)年超标日天数主要集中在30~80天之间。2.就复合污染而言,山东省在2018~2022年期间呈下降趋势,其中,半岛地区的PM_(2.5)和O_(3)污染较轻,鲁中地区和鲁西北地区复合污染日天数降幅明显,2022年鲁南地区复合污染天数最多。3.PM_(2.5)和O_(3)污染具有同源性,可通过推进治理体系现代化、增加相关技术研发、充分落实主体责任、合理制定VOCs和NOx的减排策略等来实现协同治理。

2015-2021年河南省PM_(2.5)-O_(3)复合污染时空特征分析

基于2015—2021年河南省17个城市的污染和气象数据,分析了河南省PM_(2.5)-O_(3)复合污染的时空分布特征及与气象条件的关系。结果表明:2015—2021年河南省PM_(2.5)-O_(3)复合污染累计出现8~60 d,平顶山、焦作、郑州、新乡和安阳出现次数较多,周口、三门峡、信阳、鹤壁和南阳出现较少。PM_(2.5)-O_(3)复合污染主要出现在4—10月。PM_(2.5)与O_(3)呈现“夏正冬负”的相关性,在春季和秋季呈弱相关。PM_(2.5)污染等级为优时,与O_(3)呈正相关;而其它PM_(2.5)污染等级时,与O_(3)为负相关。河南省PM_(2.5)-O_(3)复合污染出现时的主要温度区间为20.1~25.8℃,相对湿度(RH)区间为54.0%~69.0%,风速区间为1.3~2.5 m/s,风向为NE—E和SSE—SSW。郑州市南部周边城市的污染传输对其PM_(2.5)-O_(3)复合污染有重要贡献。

高密度城区绿地景观格局对PM_(2.5)/O_(3)的多尺度影响

为探究高密度城区绿地景观格局对于PM_(2.5)浓度与O_(3)浓度的尺度效应,分析西安市高密度城区范围,选取边界密度(ED)、景观形状指数(LSI)、面积加权形状指数(SHAPE_AM)和平均形状指数(SHAPE_MN)共4个景观格局指数衡量绿地景观格局,爬取2020—2021年国家空气质量监测站点的大气监测数据,运用皮尔逊相关性分析和线性回归分析方法,探究多尺度下高密度城区绿地景观格局对PM_(2.5)和O_(3)的时空分布特征、绿地景观格局特征和PM_(2.5)浓度、O_(3)浓度与景观格局指数的多尺度影响关系.结果表明,景观格局在夏季对于PM_(2.5)浓度、在春季对于O_(3)浓度的影响更为显著;在高密度城区内较小尺度的绿地上优化景观格局对PM_(2.5)与O_(3)浓度影响更有效.由此提出的绿地优化策略可为城市高密度城区多尺度绿地规划设计提供参考依据.

基于机器学习的新乡市大气PM_(2.5)和O_(3)浓度预测

基于新乡市2021—2023年空气质量和气象资料数据,利用随机森林(RF)、支持向量机回归(SVM)和轻量级梯度提升机(LightGBM)机器学习算法,成功构建了PM_(2.5)和O_(3)小时浓度预测模型.结果显示,对于全年PM_(2.5)浓度预测,RF模型的效果最佳,决定系数(R^(2))达0.93,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为11.0和7.3μg·m^(-3);对于全年O_(3)浓度预测,SVM模型模拟性能最好,其R^(2)为0.91,RMSE和MAE分别为15.1和11.0μg·m^(-3);LightGBM模型在夏季O_(3)和冬季PM_(2.5)模拟中表现最好,R^(2)、RMSE和MAE分别介于0.89~0.96、11.6~17.3和8.4~13.1μg·m^(-3).本研究方法为地级市开展空气质量预报预测提供有力技术支撑.

计划烧除影响下的大气O_(3)和PM_(2.5)/PM_(10)多尺度互相关性的多重分形表征

为揭示计划烧除期间烟羽区中O_(3)和二次气溶胶之间的复杂大气光化学行为,基于多重分形去趋势互相关分析(MFDCCA)方法对凉山彝族自治州西昌市5个大气监测点(凉山州政府、青龙寺、邛海宾馆、西昌市政府和长安)不同时间尺度上O_(3)和PM_(2.5)/PM_(10)序列之间互相关性的多重分形强度(Δh)进行研究。结果发现:(1)计划烧除期间(2020年12月—2021年2月和2021年12月—2022年2月)和非计划烧除期间(2016年—2019年同期)各监测点的O_(3)或PM_(2.5)/PM_(10)的日变化规律一致,并且计划烧除期间的O_(3)浓度小于非计划烧除期间,PM_(2.5)/PM_(10)大于非计划烧除期间,其中,青龙寺监测点PM_(2.5)/PM_(10)的增涨幅度最高,而O_(3)浓度的下降幅度最低。(2)各监测点O_(3)和PM_(2.5)/PM_(10)序列之间的互相关性在2016—2022年均具有多重分形特征,各监测点的Δh值均表现出冬春高、夏秋低的季节变化规律,且青龙寺监测点的Δh值最高。(3)各监测点的Δh值均在2020与2021年冬季出现峰值,计划烧除期间的Δh值均高于非计划烧除期间,且青龙寺监测点的增涨幅度最大。研究结果有助于从新的角度理解计划烧除对大气光化学作用的影响,并为进一步研究野火对大气环境的影响并制定相应的措施提供一定的科学依据。

城市公园绿地区域PM_(2.5)-O_(3)复合污染空间分异特征研究——以北京奥林匹克森林公园为例

城市绿地能够改善城市区域环境污染进而提高人居环境质量。以北京奥林匹克森林公园绿地为例,选定典型植物群落结构、群落类型及景观环境样点,基于多年连续动态持续测定并选取典型年度数据(2020年),分析和阐释该公园绿地区域PM_(2.5)、O_(3)及PM_(2.5)-O_(3)复合污染空间分异特征。结果表明,公园绿地不同群落结构区域的PM_(2.5)浓度,乔灌草/乔灌/乔草结构低于灌草/草本地被结构;不同群落类型区域的PM_(2.5)浓度,常绿针叶型/针阔叶混交型/落叶阔叶型低于草本地被/灌丛;不同典型景观环境中,复层群落结构/双层群落结构/滨水植物群落/滨水广场区域的PM_(2.5)浓度要低于单层群落结构。试验中,不同群落结构、类型以及景观环境区域的O_(3)浓度均高于100μg·m^(-3)且样点间未呈现显著差异;以PM_(2.5)-O_(3)复合污染值为主要参数的空气质量评价值(AQI)达到“中度污染”等级,此结果值得进一步关注。以期为基于循证设计的功能型城市绿地规划设计及更新优化提供基础科学依据。

京津冀地区典型城市PM_(2.5)和O_(3)污染的关联性特征分析

近年来,PM_(2.5)-O_(3)复合污染已经成为我国空气污染的主要特征,为深入探究京津冀地区复合污染的防控特性,本文以衡水市为例,基于2021年5月—2022年9月衡水市大气环境监测超级站的观测资料,根据污染物浓度对研究日进行分类,并重点探究不同污染类型及不同光化学水平下PM_(2.5)与O_(3)的关联性特征.结果表明:(1)在2021年5月—2022年9月衡水市污染类型中,清洁日(低浓度PM_(2.5)-低浓度O_(3))占比最大,达48.3%.(2)日均PM_(2.5)/CO(二者浓度之比,下同)的季节性变化趋势呈冬季(0.09)>春季(0.08)>秋季(0.06)>夏季(0.04)的特征,春季大气氧化性较强.(3)随着光化学活性水平的提高,PM_(2.5)浓度、PM_(2.5)/CO以及PM_(2.5)中二次气溶胶的比例均有所增加.(4)PM_(2.5)与O_(3)协同增长时段主要发生在风速为1.3~1.8 m/s、温度为25.8~32.1℃、相对湿度为34.3%~60.5%的气象条件下,集中发生在轻度光化学活性水平(52.9%)情况下,说明低风速、高温和低湿情况有利于PM_(2.5)-O_(3)复合污染的发生,轻度光化学活性水平下可促进PM_(2.5)中二次气溶胶的生成.研究显示,O_(3)促进PM_(2.5)中二次组分的生成,而气象条件也是导致PM_(2.5)-O_(3)复合污染的重要因素之一.