天津WRF-Chem模式空气污染浓度预报误差时空分析

分析2019—2021年天津WRF-Chem模式日预报结果与实况对比的误差时空特征，得出以下结论：(1)模式预报结果与O₃浓度的相关性最好(0.90)，与PM₁₀(0.59)的最差；(2)模式预报结果对污染物浓度的高估现象更显著，PM₁₀、PM_2.5和O₃浓度的预报绝对误差明显高于其他3种污染物；(3)模式预报的相对误差大小排序为O₃22102.5，且夏季最高，秋冬近似，春季最小，夏秋冬三季相对误差都为PM_2.5最大，春季则为PM₁₀最大；(4)从2种主要污染物浓度预报相对误差的空间分布特征来看，PM_2.5为蓟州、中心城区、大港偏大，PM₁₀为中部地区西青、武清、塘沽、宝坻偏大；(5)经综合衡量，模式预报效果最差的是PM     

济南市主城区空气污染物特征分析

为了深入探寻济南市主城区空气污染物特征,研究基于2019年济南市主城区7个国控自动监测点位的空气质量监测数据,分析PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和O₃共6项空气污染物时空特征,并对相关性进行研究。结果表明：浓度季变化,PM_2.5、PM₁₀、CO、SO₂和NO₂呈正“U”型曲线,O₃呈倒“U”型曲线;浓度月变化,PM_2.5、PM₁₀、CO、SO₂和NO₂呈开口向上波动性抛物线,O₃呈开口向下波动性抛物线;浓度日变化,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO呈“双峰双谷”周期性波动趋势,O₃呈“单峰单谷”周期性波动趋势;空间特征,主城区西部和北...     

基于属性识别模型的铜仁市空气质量评价

为行政部门有效治理城市环境和生态保护,科学客观评价空气质量极为重要。本研究以铜仁市为对象,统计分析了2015—2020年铜仁市空气污染物变化动态特征,同时利用属性识别模型综合评价了铜仁市空气质量水平。研究结果表明：1)铜仁市主要污染物是PM_2.5、PM₁₀和O₃,其污染程度为PM_2.5>PM₁₀≈O₃,PM_2.5和PM₁₀浓度水平处于Ⅱ级标准,PM_2.5在冬季处于不达标水平,PM₁₀于2020年达Ⅰ级以下标准,有显著好转,O₃浓度2016年以来显著增加,存在污染风险。2)铜仁市近几年空气综合质量均为Ⅰ级标准,但空气质量综合水平呈下降趋势,主要原因在于PM_2.5作为首要的空气污染物,污染水平一直没有得到有效控制。此外,O₃污染程度风险增加。因此,PM_2.5和O₃     

北京交通限行对城市次干道空气质量的影响

 为研究交通限行对城市次干道路域环境空气质量的影响,于2015年8月20日至9月30日对北京市典型次干道PM_2.5、NO₂、O₃、CH₄和非甲烷总烃等污染物进行连续监测,并同步观测车流量,研究阅兵期间交通限行措施对北京城市次干道车流量和空气质量的影响。结果表明,交通限行措施对小客车、中型客车和重型货车的车流量控制明显,分别降低了35.36%、45.12%和94.23%,而出租车和公交车的车流量有增高现象;交通限行期间及限行结束后次干道污染物浓度变化显著,交通限行结束后NO₂、非甲烷总烃浓度分别增加了127%和33.3%,O₃浓度下降了27.7%;次干道车流量与CH₄小时浓度呈显著负相关,与PM_2.5小时浓度、日均浓度有相关性;机动车贡献的NO₂、O₃浓度净值与车流量显著相关,交通限行对机动车贡献的NO₂浓度净值的平均削减幅度为51.25%,O₃增加幅度为82.99%;受交通限行和区域减排影响,PM_2.5削减幅度达34.72%。     

济南市冬季大气污染时空分布特征及潜在污染源区分析

利用2016—2018年冬季济南市大气主要污染物和气象监测数据,对大气污染特征及潜在源区进行分析。结果表明：2016—2018年冬季济南市环境空气中可吸入颗粒物PM₁₀和细颗粒物PM_2.5分别占首要污染物的34.7%和63.8%,轻度污染以上天数占总天数的58.6%,冬季高质量浓度PM_2.5导致年均值增加7.5μg/m³;从空间分布来看,PM₁₀与PM_2.5空间分布为天桥区、槐荫区及平阴县质量浓度较高,SO₂则为商河县和济阳区质量浓度偏高,NO₂和CO为济阳区、天桥区和槐荫区质量浓度较高;研究期间NO₂、CO、PM₁₀、PM_2.5的质量浓度呈正相关性,相关系数均在0.7以上,推断交通源、工业燃烧源、燃煤是颗粒物的主要来源;济南市冬季的气团输送为偏南、西北、偏北和偏东4个方向,偏南和偏东气团为影响济南市冬季大气污染主要输送路径。进一步研究潜在源区贡献...     

呼和浩特市大气污染特征及气象条件影响分析

为了解呼和浩特大气污染防治效果,选取呼和浩特市2017—2022年的主要大气污染物、气象要素数据,对污染物浓度的年、月变化、浓度比值、相关性进行分析,利用后向轨迹聚类对2020年3月进行分析。分析结果表明：呼和浩特市2017—2022年空气质量为优、良的天数呈上升趋势。各污染物浓度年变化特征明显,各污染物的浓度变化趋势除O₃均呈“U”形分布。PM_2.5、PM₁₀污染是呼和浩特市大气污染主要研究对象,PM_2.5/PM₁₀的值有明显的月变化特征,5月份为全年最低值。PM_2.5和PM₁₀高度相关性,而NO₂和SO₂与PM_2.5、PM₁₀均呈现正相关性。受气象要素影响,PM_2.5和PM₁₀污染物浓度变化趋势为夏低冬高,7、8月降雨量大,有利于空气质量改善,降水可带走、稀释更多的污染物。而后向轨迹聚类分析得4条气团...     

合肥市高新区大气SO2与O3和NO2污染特征及来源分析

采用长光程差分吸收光谱系统对合肥市高新区大气SO₂,O₃,NO₂进行连续观测，分析气体污染特征和可能存在的污染源.日变化显示，夜间SO₂质量浓度较高，日间质量浓度低.NO₂呈单峰单谷型，交通晚高峰对NO₂质量浓度有一定影响，全日质量浓度持续偏高(35～45μg/m³)且变化较小，存在其他重要的氮氧化物排放源.O₃有明显的日变化，日间质量浓度高，在午后16:00出现最大值；夜间质量浓度低，凌晨出现最低值.冬季大气边界层低，不利于污染扩散，NO₂和SO₂质量浓度保持较高水平，而夏季光解反应剧烈，湿沉降明显，污染物质量浓度较低，O₃质量浓度表现为春夏季高于秋冬季.污染源分析表明，SO₂高值主要与观测点西北面农村居民生活燃煤及东南侧制药公司和涂料厂的无组织排放有关.低风速下NO₂高质量浓度受观测点附近望江西路的机...     

基于GIS技术与嵌套网格的大气PM2.5污染最优集成预报方法

为了提升城市空气质量的预报准确率,分析大气PM_2.5污染物各尺度污染变化情况,提出基于GIS技术与嵌套网格的大气PM_2.5污染最优集成预报方法.基于大气污染扩散模拟情况,利用GIS技术的前、后期数据处理以及结果显示输出,处理大气PM_2.5污染数据,可视化展示污染扩散情况;采用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),模拟大气PM_2.5污染物各尺度污染变化,完成污染预报;基于观测、预报资料结合多种集成方法组建集成预报,经评价获取评分最高集成预报方法,完成大气PM_2.5污染最优集成预报.以安阳市为例,应用该方法进行空气质量预报实验.结果表明：该方法的PM_2.5质量浓度预报值与实际观测值更加接近,有效提升了大气污染预报准确率,以PM_2.5为代表的细颗粒物和以扬尘为主要源的粗颗粒物污染突出,需加强企业烟尘污染物的管控.     

人为排放对信阳市细颗粒物和臭氧的影响评估

基于信阳市2017—2020年细颗粒物(PM_2.5)和臭氧(O₃)浓度数据及同期地面气象观测资料,利用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波法将原始浓度序列分解为短期分量、季节分量和长期分量,采用逐步回归方法建立污染物基线分量和短期分量与相应尺度气象要素的线性回归模型,通过对残差进行滤波和序列重建,得到去除气象影响的污染物长期变化趋势,该浓度仅与污染物的排放量有关。结果表明,PM_2.5和O₃浓度的波动主要由污染源排放及气象条件的短期变化和季节变化引起,气象条件对PM_2.5季节分量和O₃长期分量影响较大。信阳市PM_2.5污染排放减弱,O₃污染排放先升高,在2018年10月后降低。由于污染排放导致的2017—2020年PM_2.5和O₃长期分量分别降低3.5、1.5μg/(m³·a)。     

山东省大气环境污染时空特征及其原因分析

 利用大气例行监测数据,分析了2014年山东省大气污染进行时空特征。从空间看,淄博、济南、枣庄等是山东省大气污染最严重的城市,日照、青岛、威海等城市的污染最轻,东部沿海城市的污染程度明显轻于内陆城市;各地市SO₂的达标情况较好,超过50%,其余污染物的达标率均较低,PM_2.5甚至出现各地市均超标的现象。从时间看,污染物冬季浓度高夏季浓度低;PM₁₀和NO₂浓度在3月有小高峰;8月份,SO₂、NO₂浓度略有升高;从全年来看,NO₂污染物排放浓度变化不大。通过灰色关联法分析可知,能源消费与污染物空间分布相关性最大,风速与污染物时间分布相关性最大。     

中央环保督察与地方大气质量改善——基于多期双重差分法的检验

 采用2014-2018年中国225个地级市的面板数据,以各地市当年PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO、O₃的年均浓度作为被解释变量,通过多期双重差分的方法检验了中央环保督察制度在改善地方大气质量方面的政策效果及其持续性。研究发现：中央环保督察对PM₁₀、SO₂和CO的浓度改善具有显著作用;在政策效果持续性上,相比PM₁₀,中央环保督察对地方SO₂、CO浓度的改善更具有持续性。建议进一步常态化中央环保督察制度以持续推动地方大气环境质量改善,关注移动源、建设工程扬尘与二次污染物防治以推动多类大气污染物的减排,实现空气质量的综合提升。     

湖北省五市空气质量时空差异及首要污染物分析

近年来我国灰霾天气频发，环境空气质量引起了人们的广泛关注.本研究在湖北省5个代表城市2018年3月至2019年2月空气质量基础上，采用线性拟合分析法对该地区空气质量时空变化规律和温度对首要污染物PM_2.5的影响进行研究.年度结果表明，五市空气质量最差时段均出现在1月，且7月空气质量最优，其原因是冬季北方城市供暖，以及民众燃放烟花爆竹导致空气质量下降.五市空气质量空间分布结果表明，全年空气质量以咸宁市最优，襄阳市最差.冬季湖北省东部(武汉、黄冈和咸宁市)空气质量明显优于西部(襄阳和宜昌市);进一步对湖北省东部的武汉和西部的襄阳的首要污染物加以比较发现，两城市首要污染物均为PM_2.5和O₃,其中武汉市NO₂日均值达标率低于襄阳市，其来源一部分是当地工业生产和汽车尾气排放，另一部分则是由于气候风向和地形因素导致北方城市的空气污染物扩散而来.     

长沙某区域空气污染成因分析

探寻长沙某区域内的大气污染成因，为该区域大气污染预警与控制提供理论依据。以该区域内大气中PM_2.5、PM₁₀、O₃、NO₂、SO₂、CO、有机污染物等污染因子为研究对象，以各污染因子浓度与组成在2021年3月至2022年2月的监测数据为依据，通过污染因子与影响因素之间的关联性分析，确定该区域内各污染因子的形成原因。结果显示：该区域内PM_2.5年均浓度为40μg/m³、PM₁₀年均浓度为43μg/m³，大气颗粒污染物主要由工地扬尘、非道路移动机械、机动车尾气以及燃烧源共同引起；大气有机物污染主要是由机动车尾气排放、有机溶剂挥发以及化石燃料燃烧产生。通过对臭氧生成潜势进行分析发现，芳香烃类物质贡献最大，占比60.8%，其次为烯烃类物质，占比为22.9%，这表明该区域臭氧浓度受溶剂涂料使用工序影响较大。     

海陆风环流和城市热岛环流相互作用及其对空气污染的影响

沿海城市的PM_2.5和臭氧除受排放源、天气条件影响以外，还往往同时受城市热岛环流和海陆风环流的双重影响.利用2015年杭州市气象和环境监测数据以及数值模式RBLM-Chem，分析研究了杭州市在陆风天气、海风天气和海陆风三种环流条件下污染物浓度特征及城市效应对其的影响.得到了以下主要结论：海风使杭州市污染物浓度增大，在观测数据中PM_2.5浓度和臭氧浓度分别最大增高了10.9μg·m^-3和12.0μg·m^-3，在模拟结果中相比于陆风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别增大13.1μg·m^-3和18.9μg·m^-3；相比于海风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别减小24.1μg·m^-3和11.6μg·m^-3.城市效应导致杭州市边界层高度增加63.8 m，地面风速减小0.99 m·s^-1，地面气温增高1.14℃，PM_2...     

重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征

为探究川东平行岭谷大气颗粒物质量浓度垂直变化特征,通过对四川盆地偏东部的重庆市荣昌区典型雾霾期气象条件下大气颗粒物质量浓度(PM₁,PM_2.5和PM₁₀)的垂直连续监测,分析温度、风速、相对湿度等气象条件与大气颗粒物浓度垂直分布的关系。结果表明：PM₁,PM_2.5,PM₁₀的日变化在各高度范围内均表现为夜间浓度较高。3种粒径段颗粒物的质量浓度均随高度升高而下降,0～300 m内颗粒物质量浓度最高,PM₁,PM_2.5,PM₁₀分别为39.61,193.62,338.87μg/m³。不同空气质量状况下,颗粒物浓度纵向分布不同。空气质量为良时,颗粒物随高度升高缓慢下降,600 m处PM₁,PM_2.5和PM₁₀浓度为100 m处的70.49%,69.60%,65.94%;轻度污染期间,600 m高度的颗粒物浓度比...     

2020年春季江西省大气环境质量时空变化特征及其影响因素

利用江西省6项主要大气污染物的逐时监测资料,通过反距离权重插值法和相关分析方法,探讨了2020年春季江西省空气质量的时空变化特征及其影响因素。研究结果表明：江西省11个地级市2020年春季空气质量较2019年同期均明显改善,其中大气污染物浓度普遍呈现出前期南高北低,随着时间的推移浓度高值区向北部转移的趋势;空气质量与地区生产总值和第二产业占GDP比重等社会经济因素显著相关,其中地区生产总值与O₃相关系数为0.700,第二产业占GDP比重与NO₂相关系数为0.691;空气质量还与平均气温、平均风速以及平均相对湿度等气象因素相关,其中平均气温与CO、PM_2.5、PM₁₀的相关系数分别为0.591、-0.506和-0.543,平均风速与O₃相关系数为0.540,平均相对湿度与SO₂相关系数为0.503。2020年春季江西省空气质量的改善不仅与停工停产等减排措施有关,还受气温、风速以及相对湿度等气象条件的影响。     

上海市亚微米颗粒物中水溶性含氮组分的分布特征

细颗粒态无机和有机含氮组分的形成、转化、传输和沉降在大气氮循环中发挥重要作用.为了解上海亚微米颗粒物(PM₁)中含氮物质的质量浓度、组成及季节变化特征,使用大流量采样器采集了2017—2018年66个PM₁样品,并应用离子色谱仪和紫外/可见光光度计分析了水溶性无机离子和水溶性有机氮(water-soluble organic nitrogen,WSON)的质量浓度.结果表明:上海PM₁中NH₄⁺-N、NO₃^--N、WSON的年平均质量浓度分别为1.79、0.97、0.41μg/m³;NH₄⁺-N对水溶性总氮(water-soluble total nitrogen,WSTN)的贡献最高(56%),NO₃^--N次之(31%),WSON为13%.上海PM₁中含氮组分的质量浓度存在冬季最高、夏季最低的季节变化趋...     

成都平原经济区城市空气质量时空变化特征

基于2016—2020年成都平原经济区城市空气质量监测数据，应用空气质量综合指数评价法、Pearson相关分析法，对成都平原经济区空气质量时空变化特征、成都市主要污染物变化特征进行了研究.结果表明：1) 2016—2020年，成都平原经济区城市群中空气质量指数出现了2个高值和2个低值中心，高值中心分别位于成都市、德阳市，2个低值中心分别位于雅安市、遂宁市，即成都市和德阳市空气质量最差，雅安市和遂宁市的空气质量最优；对于不同季节，1—12月，成都平原经济区的空气质量综合指数呈U字型变化，即空气质量6—10月较好，11月—次年2月较差.2) 2016—2020年，成都市PM_2.5质量浓度值皆超过了国家二级标准限值，并且以PM_2.5为首要污染物出现频率最高，而O₃、CO、SO₂年均质量浓度在研究时段内均低于国家二级标准质量浓度限值.3) 2016—2020年，成都市PM_2.5质量浓度与能见度呈显著负相关；年尺度上，成都市PM_2.5质量浓度与平均气温呈低度负相关，...     

典型黄土高原沟谷城市PM10污染特征与来源分析

为探明黄土高原沟谷内城市高可吸入颗粒物(PM₁₀)污染的可能原因,选择山西省柳林县城区作为代表性城市,对2018-2019年间大气污染物的浓度、变化规律、特征比值和雷达图等进行了分析,并研究了夏冬两季PM₁₀的化学组成特征。结果表明：研究区域PM₁₀年均质量浓度(166.33μg/m³)和其作为首要污染物在全年出现的天数占比(53.14%)均高于国内很多城市;PM₁₀以粗颗粒物为主,被测元素中有86.02%为地壳元素,冬季受燃煤影响有机质(OM)占比大于夏季而元素碳(EC)占比小于夏季;雨后PM₁₀浓度出现增长现象。以上结果提示,城市两侧山坡裸露地表颗粒物的干湿输送和城内机动车的扰动是引起春夏两季PM₁₀污染的主要因素,秋季受自然源和人为源的双重控制,冬季受居民散煤燃烧控制。     

APEC会议前后京津冀空气污染物时空变化特征

 以2014年北京APEC会议前后京津冀地区的PM_2.5、SO₂、NO₂监测数据为基础,通过最优空间插值得到该地区空气污染物质量浓度的空间分布变化图,采用空间自相关与核密度分析法研究了污染物分布的空间差异和变化规律。结果表明,京津冀空气污染物质量浓度具有显著的空间正相关与空间集聚特性,城市群空气污染空间关联密切,PM_2.5热点集中在北京南部、天津、石家庄和保定等地,SO₂热点集中在保定、天津、唐山和石家庄等地,NO₂热点集中在北京-天津-唐山片区和保定-石家庄-邢台片区;不同时段空气污染物质量浓度差异显著,APEC会议前及期间,在冷空气活动与减排措施的双重作用下,污染物质量浓度显著降低,高密度热点区均逐渐向中、低密度区转化,而APEC会议后,受冷空气影响良好空气质量得以短期维持,但污染反弹现象较快出现,高密度热点区污染迅速加强并扩展。