济泰区域O_(3)污染变化特征和影响因素及防控措施研究

我国O_(3)污染日益突出,已经引起社会重视。O_(3)污染不仅威胁人体健康和生态环境,还会造成农作物减产。济南-泰安作为省会经济圈的重要组成部分和北方旅游胜地,经济社会协调发展的同时,保持良好的空气质量至关重要。本研究揭示了济南-泰安一体化区域O_(3)污染时间变化特征及影响因素,在此基础上提出了可操作性的O_(3)污染防控措施。该研究工作不仅可以摸清O_(3)污染的规律,把握O_(3)污染的来源,有效进行O_(3)污染预测预警和预防治理,还可为制定环境管理中长期规划提供科学依据。

福建省PM_(2.5)-O_(3)双高特征与天气形势影响分析

为理清福建省天气形势对PM_(2.5)与O_(3)演变的影响,识别二者的不同趋势与特点,揭示双高过程的气象场特征,利用2015-2021年PM_(2.5)与O_(3)连续观测资料,采用统计合成、天气学诊断等方法,探究PM_(2.5)与O_(3)变化趋势、污染状况及其与主导天气形势的关系,阐明气象因素对PM_(2.5)与O_(3)(简称“PM_(2.5)-O_(3)”)双高过程的协同作用。结果表明:2015-2021年福建省PM_(2.5)质量浓度年均值呈明显下降趋势,超标天数从5.6 d(2015年)下降到0.3 d(2021年)。O_(3)日最大8 h平均(简写为O_(3)-8h)质量浓度的年均值呈先上升后略下降的趋势,2018年O_(3)超标天数为2016年的8倍以上。天气形势对PM_(2.5)与O_(3)的影响存在一致性特征,也存在差异性,2015-2021年PM_(2.5)质量浓度在不利天气形势下从34.9μg∙m^(-3)降至24.8μg∙m^(-3),在有利的天气形势下从25.2μg∙m^(-3)降至17.5μg∙m^(-3),且不利天气形势下与有利天气形势下的质量浓度差在缩小。O_(3)-8h质量浓度在有利的天气形势下呈现上升趋势,在中性-拉尼娜气候背景加不利天气形势下却呈略降趋势,可见近年来针对O_(3)的管控措施是有一定效果的。福建省PM_(2.5)-O_(3)双高现象白天发生频率远高于夜间,协同控制最需要关注的是光化学型PM_(2.5)-O_(3)双高现象(08:00-20:00的PM_(2.5)-O_(3)双高现象),主要天气形势有两种,即2-5月锋前暖区下的静稳天气以及7-9月台风外围影响下的静稳天气;沿海代表性城市莆田市非光化学型PM_(2.5)-O_(3)双高现象(21:00至翌日07:00的PM_(2.5)-O_(3)双高现象)占比14.1%,说明加强上游区域的联防联控也是PM_(2.5)-O_(3)协同控制的关键因素之一。研究显示,近年来PM_(2.5)和O_(3)-8h浓度演变与天气形势变化有密切关系。期望研究成果能为低污染排放区域PM_(2.5)与O_(3)协同控制、污染防控效果评估奠定基础。

我国重点地区臭氧变化特征及与气象要素的关系

利用2015~2019年历史数据,分析我国臭氧(O_(3))时间、空间变化特征,结合同期气象数据研究重点区域臭氧污染与气象要素的关系.结果表明:2015~2019年我国O_(3)浓度整体呈上升趋势,全国O_(3)浓度年均值由83.8μg/m3增至92.4μg/m^(3).O_(3)浓度变化主要呈"双峰型",2017年呈"单峰型".5~9月为O_(3)浓度的高值时段.1~3月、10~11月O_(3)浓度波动比4~9月大.我国O_(3)浓度呈"东高西低"的空间分布特征,高值区主要集中在京津冀地区.O_(3)浓度与日照时数呈正相关,与最高温度呈正相关,与相对湿度呈负相关.气象要素对O_(3)浓度的影响存在地区差异,大部分地区O_(3)浓度与温度的正相关性较强(r>0.5),而青藏地区O_(3)浓度与温度呈负相关(-0.2<r<0).大部分地区O_(3)浓度随风速先升高后降低,青藏地区O_(3)浓度随风速升高而升高.当温度高于25℃、相对湿度在45%~60%、风速在3~6m/s时更容易出现O_(3)污染.

广西贵港市主要大气污染物特征及与气象因子的关系研究

利用贵港市2018年-2022年大气污染物日浓度、空气质量指数(AQI)数据和同期逐日气象资料,采用时间序列分析方法和统计学方法分析贵港市主要污染物的时间变化特征及其与气象条件的关系。结果表明:2018年-2022年贵港市污染天数先减后增,1月、9月、10月累计污染天数最多,主要污染物为细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3));研究时段内下半年逐日O_(3)浓度和全年逐日PM_(2.5)浓度呈显著的二次抛物线变化趋势,O_(3)浓度在9月越高,1月、2月最低,PM_(2.5)浓度在1、12月最高,6-8月最低;O_(3)与温度因子、日照时数正相关,与相对湿度、降水量负相关,PM_(2.5)主要与气象因子呈负相关。

京津冀及周边地区“2+26”城市臭氧的季节性变化规律

城市臭氧(O_(3))污染已成为当前主要的大气污染问题之一,也是空气污染防控面临的新挑战.然而,基于长时段连续监测数据的O_(3)浓度季节性变化规律及成因解析仍较薄弱.本文基于2014年3月1日—2021年2月28日空气质量在线监测平台日尺度数据,通过偏相关等方法探讨京津冀及周边地区“2+26”城市O_(3)的季节性变化规律.结果表明:①“2+26”城市2014—2020年O_(3)年均浓度上升速率为3.82μg/(m^(3)·a),呈现先上升后下降的趋势,下降速率小于上升速率;O_(3)浓度的季节性变化特征表现为夏季>秋季>春季>冬季.②2014—2020年O_(3)轻度污染天数占比最大且呈上升趋势,除北京市外,其他城市夏季O_(3)中度污染天数上升趋势明显.③2017—2020年O_(3)浓度与CO、NO_(2)浓度的显著负相关性在夏季和冬季有所增强.O_(3)与SO_(2)浓度的关系由2014—2017年春季、夏季和秋季的显著负相关变为2017—2020年夏季和冬季的显著正相关(P<0.05).④春季和秋季O_(3)浓度与日均气温呈显著正相关,夏季和冬季O_(3)浓度与相对湿度呈显著负相关,与日均风速的相关性则相对较弱.研究显示,“2+26”城市O_(3)污染协调治理成效显著,需在保持现有NO_(x)控制力度基础上强化VOCs控制,加强SO_(2)治理,进一步遏制夏季O_(3)浓度上升.

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。

上海及其沿海地区臭氧分布特征分析

使用OMI数据产品OMO_(3)PR数据集,分析了2010年-2019年上海及附近海域近10年的O_(3)数据的时间分布特征。结果表明:A、B、C三个区域O_(3)浓度年际变化趋势相似,各高度O_(3)浓度都呈现明显的季节变化,其中对流层低层和选取的平流层典型层在十年间有小幅的增长趋势,而对流层顶层有一定的下降趋势。三个区域臭氧在不同高度的浓度最大值出现时间具有相似特征。对流层低层O_(3)浓度一般在春末夏初达到一年中的最大值,而平流层O_(3)浓度高值逐渐向秋季倾斜,但仍在6月、7月出现频率较高。

长三角地区2017~2020年臭氧浓度时空分布与人群健康效益评估

近年来,我国臭氧(O_(3))浓度呈升高趋势,成为仅次于PM_(2.5)影响空气质量的重要因素.为掌握长三角地区蓝天保卫战实施期间O_(3)时空变化特征和人群健康影响,采用莫兰指数和冷热点空间统计方法分析了长三角地区2017~2020年210个监测站点O_(3)浓度时空特征,并利用健康风险和环境价值评价法评估了长三角区域人群O_(3)暴露水平变化的健康收益.结果表明,2017~2020年,长三角地区O_(3)年均值和暖季均值的四分位数范围(IQR)呈现从高浓度向低浓度位移的趋势.暖季和冷季O_(3)浓度均值均呈现北高南低的空间分布态势.暖季O_(3)浓度均值在长三角北部和中部腹地城市出现高浓度O_(3)集聚的特征.区域O_(3)年均暴露浓度超过160μg·m^(-3)及以上的人口比例由2017年的72.3%降低至2020年的34.8%.三省一市人口加权年均O_(3)暴露浓度总体呈现下降趋势,但长三角皖西、苏北、苏中部分城市呈现波动上升.健康效益评估结果表明,2020年相较2017年,长三角地区归因于暖季O_(3)浓度改善避免的早逝人数为3 782人(95%CI:2 050~5 511人),实现的健康经济收益为261.98亿元(95%CI:142.01~381.75亿元),与O_(3)主要前体物削减成本相比,费效比约为1∶1.67~3.23.