2014年1月济南市空气污染气象条件分析

为研究大气环流背景及气象条件对山东中西部PM2.5污染的影响,利用气象及PM2.5浓度资料,选取济南市作为典型代表城市,诊断分析了大气环流背景及气象演变过程对2014年1月济南市PM2.5浓度的影响,建立济南静稳指数公式。结果表明：2014年1月华东北部至华北南部地面至对流层中层风速均为负距平,水平方向污染扩散能力差,偏南风异常加强了南方水汽的输送,有利于气态污染物向颗粒态转化,推高了PM2.5浓度;对流层低层东亚冬季风异常偏弱,逆温增多,垂直方向污染扩散能力差;500 hPa异常高压,抑制了东亚大槽的发展,更加有利于污染物在底层的累积。天气演变过程分析表明：地面水平方向及高空垂直方向气象条件对PM2.5浓度均有影响,地面风速偏弱（偏强）,高（低）湿度,风场辐合（辐散）时,PM2.5污染偏高（偏低）;边界层高度降低（升高）,垂直方向气流下沉（上升）,对流层中低层大气层结不稳定增强（减弱）时,PM2.5污染升高（降低）。静稳指数对于空气质量及重污染过程具有较好的预报能力。     

河北廊坊重污染天气特征及气象条件影响研究

利用2013—2016年廊坊市环境监测数据以及同期相关气象资料,采用数理统计等方法,研究重污染天气特征及影响的气象条件.结果发现:空气质量达标天数呈逐年上升趋势,而重污染天数逐年下降;重污染天气主要出现在1—3月、10—12月;重污染天气首要污染物只有PM_(10)、PM_(2.5)、O_3与PM_(10),PM_(2.5)4种情况.重污染天气日气象要素特征明显:主导风向主要位于风玫瑰图的第一、第三、第四象限,风速基本上小于1.6 m/s;相对湿度多在50%以上;年均能见度小于10 km;1—3月、10—12月主要污染月逆温层厚度更厚,强度更强,逆温出现频率也更高;静稳天气指数除了4、5、7月小于10以外,其余月均大于等于10;3—6月混合层高度在1000 m以上,其余月小于1000 m;重污染日霾、雾、轻雾、露、霜、结冰6种天气发生的频率较高.     

长三角城市群冬季一次重污染天气过程分析

利用NCEP/NCAR和FNL再分析资料,并结合长三角城市群地面气象观测数据,探讨了2014年1月18—25日长三角城市群一次重污染天气过程的气象成因以及污染物路径分析。结果表明,污染期间随着相对湿度和PM2.5浓度的升高,大气能见度明显降低。2014年1月影响我国的东亚冬季风势力偏弱,导致重污染期间冷空气活动偏弱;此外,垂直方向上出现逆温,限制垂直运动的发生、发展。上述因素有利于长三角地区污染物在近地面层堆积,导致重污染天气的发生发展。污染物从温度高的地方向温度低的地方扩散。低空气温低时,不易形成对流,促使污染物在长三角地区堆积。HYSPILT模式模拟显示污染物主要来自山西、河北一带,以平流和弱辐散的方式向长三角地区输送。大气化学模式WRF-Chem可较好地模拟出PM2.5浓度的变化过程,可用作长三角城市群重污染天气预报的业务模式。     

北京市大气静稳型重污染的印痕分析

2004年10月1-10日,北京出现了一次典型的大气静稳型重污染过程。利用印痕(footprint)分析方法,结合主要污染物PM10的逐时浓度监测数据,对这次静稳型重污染过程及其影响源地进行分析。结果表明： 1 重污染过程中PM10浓度的日变化特征有明显改变,下午和晚上出现高浓度; 2 北京地区PM10浓度的水平分布总体呈“南高北低”形势; 3 重污染发展阶段伴随着印痕分布区域不断朝偏西南方向延伸的过程,延伸区域达100～200 km,反映西南方向源区对这次重污染的明显贡献。     

九江市PM_(2.5)时间变化特征及其与气象要素的关系

利用2014年-2015年九江市环境监测站污染物浓度监测资料以及常规的气象观测资料,统计分析近两年九江市PM_(2.5)浓度的时间变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:1)2014-2015年年九江市年平均污染日数为68 d,其中首要污染物为PM_(2.5)的天数占64%,重度污染日的首要污染物均为PM_(2.5);2)PM_(2.5)日变化表现为白天扩散晚上堆积,PM_(2.5)的月平均峰值主要出现在10月至次年1月以及5月底至6月初;3)秋冬季的污染主要由污染物水平输送造成,其次出现在不利于污染物扩散的稳定大气层结条件下。春夏交替期的污染主要由秸秆燃烧造成;4)PM_(2.5)浓度与能见度、温度风速、降水量呈显著负相关,而且弱降水有利于污染的加剧,高相对湿度更有利于出现重污染天气。     

2013-2018年冬季成都市9次大气重污染过程的天气形势及逆温特征

利用2013年1月-2018年12月成都地区气象探空资料、空气质量指数(AQI)和欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料,研究了成都市9次大气重污染过程中的天气形势和逆温特征,结合重污染过程期间的AQI及各类污染物质量浓度变化,讨论了不同天气形势和逆温特征与空气污染的内在关系.结果表明, 9次大气重污染过程中,在低槽天气型且风向主要为西南风、南风和西风时,污染较严重.白天贴地逆温的层数、厚度和强度与气态污染物呈正相关,对流层低层逆温的发展对各类污染物的扩散有抑制作用;晚上脱地逆温层数越多,厚度与强度越大时,颗粒污染物越难扩散.逆温层数与空气污染的正相关性相对于逆温厚度和逆温强度更明显, AQI对逆温总层数和总厚度具有一定的滞后性.     

河北邯郸市典型大气污染物的特性分析

根据对邯郸市大气污染物特征研究,分析污染物在线监测数据、气象数据和水溶性离子数据的变化规律。结果表明,除O_3外,邯郸市近年来大气污染状况有所改善,但PM浓度仍明显高于河北省其他城市。PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO浓度秋冬高,春夏低,O_3浓度则相反。春节期间污染物浓度的变化特征表明,烟花爆竹对粗颗粒物的影响较大。对污染物年平均值贡献较大的是各污染物的重污染累积浓度,其中PM和SO_2影响尤其显著。SO_2、NO_2、SO_2/NO_2与湿度相关性为负,PM_(2.5)/PM_(10)与湿度相关性为正,并且与工业比重、能源结构、环境质量、机动车和人口等也存在相关性。     

成都地区近3 a空气污染物变化特征及降水对其影响

利用成都市2014-2016年逐时空气污染物质量浓度资料和同期逐时降水资料,分析了成都市空气污染物质量浓度变化特征及降水对其影响.结果表明,成都地区2014-2016年大气颗粒物(PM_(10)和PM_(2.5))质量浓度逐年减少,气态污染物(SO_2、NO_2和CO)质量浓度呈波动式降低; 5种污染物质量浓度有明显的年内变化,重污染期均出现在冬季, 1月污染物质量浓度最高, PM_(10)变化幅度最大,最高达192.9μg/m3; 5种污染物质量浓度均存在明显日变化特征,最大值出现时段为09:00-11:00,其中PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2和CO质量浓度日变化为双峰型, SO_2为单峰型.降水对污染物的清除效率总体上随降水量的增加而增大:暴雨中雨大雨小雨,对中雨清除率高于大雨清除率的原因进行了初步分析.连续性降水对污染物的清除率极大值出现在第2天,之后清除效率逐渐降低;单位时间降水清除效率中,阵性降水明显大于连续性降水.     

泉州市PM_(2.5)时空变化特征及其影响因素

为研究泉州市PM_(2.5)的时空变化特征及其影响因素,以期为有针对性地提出大气污染防治对策提供科学依据,选取2016年泉州市主城区的一城区点和一背景点大气监测站在线PM_(2.5)与污染气体数据,并同期采集PM_(2.5)样品进行综合分析.结果表明:1)城区点和背景点的年均PM_(2.5)质量浓度分别为(31.06±20.96)μg/m~3和(20.59±10.29)μg/m~3,低于我国空气质量标准中的年均质量浓度二级限值;2)PM_(2.5)的月均质量浓度在2—3月最高,其次为11月,这可能与污染物远源传输和不利天气条件的双重影响有关;3)冬、春季城区点PM_(2.5)同时受到一次排放污染物(如工业、机动车)和二次颗粒物的共同影响,而背景点PM_(2.5)则和较多的二次反应产物生成相关;4)夏、秋季两个站点PM_(2.5)和SO_2、NO_2的相关性明显提升,伴随着夏、秋季主导的西南风,验证了西南部工业区排放污染物传输的影响,此外,城区点PM_(2.5)质量浓度还受到粉尘的显著影响;5)硫氧化率和氮氧化率在冬、春季高于夏、秋季,这可能与上游区域污染物的远源传输相关.上述结果为全面掌握泉州市大气颗粒物的分布规律提供了基础数据.     

2018年春节期间燃放烟花爆竹对福州市晋安区大气污染物浓度的影响

利用2018年春节期间晋安区五个空气自动监测站点PM_(10)、PM_(2.5)、CO、NO_2、SO_2、O_3的监测数据,分析了春节期间燃放烟花爆竹对晋安区大气污染物浓度的影响,重点讨论了除夕、初一两日大气污染物浓度的小时变化特征。结果表明,晋安区春节期间首要污染物主要为颗粒物。烟花爆竹对PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2浓度有直接影响,对PM_(10)和PM_(2.5)浓度的影响尤其突出,对CO、O_3浓度无显著影响。     

郑州市大气污染特征及其与气象条件的关系

利用2001-2012年郑州市空气质量日报资料及2013-2015年郑州市大气污染逐时监测资料,分析了郑州市大气污染特征.结合同期气象观测资料,分析了郑州市大气污染与地面气象要素、最大混合层厚度和稳定能量等气象参数之间的关系,重点分析了2014-2015年冬季采暖期郑州市发生重污染天气(AQI≥200)的气象条件,结果表明,2013年后,郑州市大气优良天数减少,大气污染加重,PM_(2.5)成为主要污染物.郑州市大气污染程度与风速整体呈负相关,与相对湿度冬季呈正相关,夏季呈负相关,最大混合层厚度和稳定能量是表征郑州市大气污染气象条件(特别是冬季)的重要参数.郑州市重污染天气多发生在冬季采暖期,处于地面均压场控制下,高空以平直纬向气流为主,连续多日出现最大混合层厚度低、低空稳定能量大、高湿小风的气象条件时,容易发生重污染天气.     

无霾和有霾情况下大气混合层高度的日变化及其特征—基于河北香河站激光雷达的观测

利用Mie散射激光雷达EZLidar和自动观测站气象资料对河北香河站2006年8月~2007年11月大气混合层高度(MLH)进行了观测研究,得出了灰霾和非灰霾两种天气大气混合层的日变化特征:1 MLH的日变化同温度、风速的变化密切相关,相关系数分别为0.968、0.580,通过了0.01的置信度检验;2春季的MLH明显高于秋、冬两个季节,秋冬两季混合层的发展相似,MLH较低,大体上秋季的MLH高于冬季;3灰霾天气溶胶含量高,阻挡地面长波辐射向外发射,形成了类似的保温效应,灰霾天大气温度要高于非霾天的温度,且随着时间的增加而增加;4灰霾天属于静稳天气,热力引起的湍流非常弱,风速变化对它的影响更大。热力和机械剪切作用共同影响了灰霾天和非灰霾天MLH的日变化。     

龙岩市中心城区大气污染特征与相关性研究

为了解龙岩市中心城区大气环境质量现状,利用2016—2019年龙岩市中心城区6种大气污染物监测数据进行统计分析,结果表明,2016—2019年,龙岩市中心城区SO_2、CO和NO_2三种污染物质量浓度年际变化平稳。O_3的质量浓度年际变化呈明显上升趋势。PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度于2016—2018年呈上升趋势,2019年则下降。龙岩市中心城区SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)和CO的空气质量分指数(IAQI)具有冬季最高、夏季最低的特征,O_3的IAQI则是秋春季高,冬季最低。PM_(10)、PM__(2.5)、NO_2和CO日间浓度变化呈现双峰特征,O_3和SO_2日间浓度变化呈单峰分布特征。通过对一次臭氧超标事件的模拟表明,外来输入和本地的臭氧污染物的集聚是臭氧超标的原因。分析各种污染物间的关系表明,SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)和CO浓度之间呈显著的两两正相关。O_3与CO、SO_2、NO_2呈显著负相关,与PM_(10)、PM_(2.5)呈正相关。     

空气污染现状及咸阳市大气中SO2浓度变化研究

目的研究空气污染所造成严重健康问题以及咸阳市2014-2017年大气中SO_2浓度变化,并对其进行统计分析,为咸阳市能源结构调整和大气污染控制提供参考。方法以全球环境污染对健康影响的最新成果以及历史上SO_2烟雾事件为背景,结合咸阳市2014-2017年大气中SO_2浓度变化,利用Origin9.0软件进行统计分析,总结其变化规律。结果全世界每6个过早死亡者当中就有一个是因为环境污染而导致的,仅2015年约有900万人因为暴露于毒素而导致疾病致死,因为污染年度损失花费约4.6万亿美元,约占全球经济产出的6.2%。咸阳市大气中SO_2浓度变化,每年度的采暖期(11月中旬到来年3月中旬)SO_2浓度要比其它时间段更高一些;2014-2017年9月之间,年度SO_2浓度平均值有逐年下降之势,而且平均值之间存在极其显著性差异(P0.01);SO_2浓度变化与NO_2及CO浓度变化呈现出正线性相关,而与O_3浓度变化呈现出负线性相关。结论面对全球环境污染发展严重之势,咸阳市大气中SO_2浓度变化呈现出逐年下降的发展态势,与咸阳市进行能源结构调整、控制燃煤消费量等环境保护措施有直接关系。但是,同时也应该注意对于其它大气污染物(PM_(2.5),PM_(10),NO_2,CO,O_3)浓度变化的研究,为保护环境、控制污染提供更为全面的参考依据。     

衡阳市中心城区冬季雾霾天PM_(2.5)中重金属污染初探

为了解衡阳市中心城区雾霾天PM_(2.5)中重金属污染特征与来源,2014~2015年连续2年对衡阳市城区冬季大气PM_(2.5)进行采集.通过滤膜称重法测量PM_(2.5)质量浓度,微波消解—原子吸收光谱法(AAS)测定PM_(2.5)中Pb、Cd、Cu、Cr、Ni和Fe等6种重金属元素质量浓度,结合富集因子法对衡阳城区大气PM_(2.5)进行来源解析.结果表明:采样期间,衡阳市中心城区冬季雾霾天PM_(2.5)平均质量浓度均超过国家二级标准,2014和2015年冬季PM_(2.5)中重金属污染趋势基本相同,分别为CuFePbCrNiCd和CuFeCrPbNiCd,表明衡阳城区冬季重金属污染规律明显,富集因子法分析后发现PM_(2.5)中Pb、Cd、Cu、Cr、Ni和Fe元素的EF值均大于10,明显来自于人为污染源,其中Cd、Cu为极强富集,污染可能来源于城区周围金属冶炼和工业燃煤烟尘.     

石家庄市一次持续性霾过程气象成因分析及其对能见度的影响

基于地面气象观测数据和环境空气质量监测数据,对2015年12月6～13日石家庄市一次持续性重度霾污染过程进行分析,结果表明:空气湿度大、地面风速小、天气静稳为此次持续性霾的发生和维持提供了有利的气象条件;污染过程中逆温主要为不贴地逆温,逆温的形成滞后于污染的形成,霾严重时段逆温顶发展至高空1 km以上,逆温层厚大于1 km;污染的大部分时段,能见度在1 km以下波动,当PM_(2.5)质量浓度达到一定水平后,相对湿度对能见度的影响高于PM_(2.5)质量浓度;不同情景计算表明,重污染过程中降低相对湿度和控制PM_(2.5)质量浓度均能改善大气能见度,但相对湿度是影响能见度的关键.     

基于无人机平台的细颗粒物三维分布监测

为获取高空间分辨率的污染物浓度数据,搭建了基于无人机技术的大气污染物立体监测平台,并成功获取临安市2014年11月一次重污染事件1 km以下高度的细颗粒物(PM_(2.5))浓度及同步气象场的三维分布数据。结果表明:大气湍流对PM_(2.5)浓度时空变化具有重要影响。清晨及上午大气垂直湍流活动较弱,大气稳定度较高,逆温等温层多重大气结构不利于PM_(2.5)垂直扩散。中午大气湍流活跃度最高,PM_(2.5)混合充分,垂直浓度梯度较小。下午PM_(2.5)在边界层内水平输送显著,并逐步向下沉降,说明此次重污染事件主要受外地污染源输送影响。     

南京市一次大气污染事件时空演化特征及影响因素

利用数理统计和后向轨迹方法,分析江苏省南京市2015年全年空气质量指数(AQI)及1月21—27日各污染指标数据,探讨南京市大气污染时空分布特征及影响因素.研究发现:2015年南京市AQI达到污染程度的天数在瑞金路、迈皋桥最多,在玄武湖最少;AQI值在秋、冬季较高,春、夏季较低,推测南京市AQI主要受不同功能区污染排放和不同季节天气变化控制.在1月21—27日大气污染事件中, AQI在仙林大学城最高,为211.094;玄武湖最低,为168.881. PM_(10)平均浓度在奥体中心最大,为229.472,玄武湖最小,为179.932. PM_(2.5)的空间分布情况与PM_(10)类似, SO_2, NO_2和O_3浓度空间差别不大.在此期间, AQI总体呈波动上升趋势, 21日、24日、26日出现3次高峰, 25日和27日下降. PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2浓度变化趋势与AQI呈正相关关系, O_3与AQI呈负相关关系.因此,南京市大气污染在空间上具有明显区域特征,在时间上具有累加特征,同时还受周末效应和天气作用影响;主要污染物为汽车尾气、燃煤燃气和工业废气.气团后向轨迹显示,大气污染源主要来自局地和西北地区, 25日气团方向改变,导致污染物浓度下降,推测南京市大气污染受气团带来的外地污染物及天气变化的综合影响.     

天津市环境空气质量时空特征分析

基于对天津市23个自动空气质量监测站点的SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3监测数据进行分析,掌握了2014年12月1日-2015年11月30日期间各项污染物的时空分布特征,并选取主要污染物分析其时间变化特征和空间分布特征.采用Kriging方法对6项污染物进行分析,获取天津市大气污染物的空间插值分布图.研究结果表明,天津市PM_(10)质量浓度年均值为113μg/m~3,PM_(2.5)年均值为69μg/m~3,均超过二级标准;颗粒物质量浓度呈现明显的季节变化特征,PM_(2.5)浓度季均值从高到低依次为冬季(95μg/m~3)、秋季(64μg/m~3)、春季(63μg/m~3)、夏季(54μg/m~3);站点对比结果表明团泊洼站点污染最严重,而塘沽环保局优良率最高.从空间分布来看,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2均表现出中部至南部区域为高值分布区域,说明天津市本地污染排放对大气环境污染的贡献为主要影响因素;而O_3和CO均表现为市区浓度较低而天津市南北区域形成高值且呈现相反分布.     

气象条件变化对石家庄市空气质量的影响

为了确定气象条件对石家庄市空气质量的影响,通过对2014-2018年的逐日空气质量和气象数据、以及1981-2018年的月均气象统计资料进行研究,分析了石家庄市的空气质量变化特征,探讨了气象要素与空气质量的关系,初步确定了利于污染物稀释扩散的气象条件。结果表明:①11月-次年2月是石家庄市污染最重的四个月,空气质量普遍达到中度及以上污染;②PM_(2.5)是影响重污染期空气质量最多的污染物;③相对湿度和水汽压低、风速大、混合层高度高的气象条件利于污染物的稀释扩散,明显降水对污染物也有清除作用,可以提高空气质量;④近年来石家庄的城市"热岛"、"干岛"、"浑浊岛"效应凸显,尤其重污染期的"浑浊岛"效应最为明显。