上海市大气环境中PM2.5/PM10时空分布特征

针对上海市颗粒物的污染和防治问题,利用2014年4月14日—2015年3月24日10个国控监测点的PM_2.5和PM₁₀小时数据及对应的气象因素资料,以PM_2.5质量浓度占PM₁₀质量浓度的比例为研究对象,使用聚类分析和相关性分析PM2.5/PM₁₀的时空分布特征. 结果表明:P_2.5和PM₁₀的季节高低为冬>春>秋>夏,PM_2.5/PM₁₀的季节分布在不同区域存在差异性. PM_2.5/PM₁₀的日变化呈现双峰型趋势,峰值出现在05:00和14:00左右,上午PM_2.5/PM₁₀高于下午. 颗粒物质量浓度及PM_2.5/PM₁₀具有明显的“周末效应”,这与车辆通行政策与人类作息时间变动相关. 在空间分布上,颗粒物质量浓度及PM_2.5/PM₁₀均表现为背景站>浦西站>浦东站.     

基于PCA-OS-ELM的大气PM2.5浓度预测

为了提高细颗粒物PM_2.5浓度预测精度,提出一种主元成分分析与在线序列极限学习机相结合（PCA-OS-ELM）的PM_2.5浓度预测方法. 首先,通过主成分分析方法（PCA）提取高维大气数据中影响空气质量的关键变量,并去除不必要的冗余变量;其次,利用提取的关键变量建立在线序列极限学习机（OS-ELM）网络预测模型,将批处理和逐次迭代相结合,不断更新训练数据和网络参数实现大气PM_2.5浓度快速预测.研究结果表明,PCA-OS-ELM预测方法采用不同批次训练数据更新模型的方式,能够快速实现大气PM_2.5浓度预测,证明了该方法的有效性.与其他方法相比,该方法预测误差小,预测精度高,具有更好的实用价值.      

秦皇岛冬季典型污染时段PM2.5中重金属和PAHs的污染特征

为了探究近年来秦皇岛市大气中PM_2.5污染特征和影响因素,通过采集冬季重污染时段城区和开发区PM_2.5样品,使用等离子体发射光谱仪和气相色谱-质谱仪,分别测定城区样品中6种元素(Cu,Pb,Zn,Cr,Ni,Cd)和PAHs.结果表明,秦皇岛城区PM_2.5日平均质量浓度186μg/m³,开发区平均质量浓度为118.88μg/m³,城区PM_2.5中各重金属元素的浓度水平排序为Zn＞Pb＞Ni＞Cr＞Cu＞Cd,其中Cd为强-极强污染,Pb为中-强污染,Zn属于中等污染,Ni,Cu,Cr等其他元素基本无污染.PM_2.5中定性的检测到奈(Nap)、菲(Phe)、荧蒽(Fla)、芘(Pyr)、苯并(k)荧蒽(BkF)等单体.PM_2.5日浓度与风速具有显著的负相关性,与相对湿度呈正相关性.     

粤东三市PM2.5和PM10质量浓度分布特征

采用在线监测方法于2009年7月8日至22日在广东省汕头、潮州、揭阳三市各选择1个有代表性的空气质量监测点同步进行PM2.5和PM10监测。监测结果表明,粤东三市PM2.5和PM10质量浓度低于部分沿海城市;PM10与PM2.5的质量浓度日变化呈双峰分布,分别处在上午(6:00至10:00)以及下午(18:00至22:00)两个时间段;PM10与PM2.5日平均浓度变化呈周期性波动,周期约为3～4 d;对于粤东三市区域,PM2.5/PM10为0.5215,说明PM10中细颗粒物含量大于粗颗粒物含量。     

基于神经网络的PM2.5预测模型

目前PM2.5的计算主要采用物理方法,其成本较高.为此,通过采集空气中O3,CO,PM10,SO2,NO2的浓度数据,选择神经网络方法建立PM2.5预测模型.实验结果表明,该模型对PM2.5的预测准确率较高.     

济南市春季大气中PM2.5、PM10颗粒物分布状态及元素分析

采用扫描电镜和能谱仪对济南市区春季大气中PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物的显微形貌、粒径分布和化学元素进行连续30 d全天候研究,对大气颗粒物的粒径与数量进行统计回归分析,绘制相应粒径变化柱状图。依据检出的元素来推断大气颗粒物化学组成和来源,提出控制大气颗粒物PM2.5、PM10污染的有效对策。实验结果显示,大气颗粒物显微形态有球状、片状、棒状等不同形状且主要集中于0～1.0μm和1.0～2.5μm粒径范围,检出C、O、Cl、Si、Ca、K、Na、Mg、Al、Fe、S等多种化学元素,大多以矿物质氧化物、硫酸盐、硅铝酸盐等形式存在,主要来源于土壤尘、风沙尘、燃煤飞灰等。该方法简单、快速、科学,值得进一步推广应用。     

基于Lamb-Jenkinson方法的天津地区PM2.5污染环流型分析

用2012—2019年逐日08时(北京时)NCEP/NCAR海平面气压场再分析资料,采用Lamb-Jenkinson客观环流分型方法,探究天津地区易发生PM_2.5污染的主要环流型,并对其进行验证.研究表明,天津地区主要存在6种环流型,分别为高压反气旋型、偏北气流型、偏东北气流型、低压气旋型、偏西北气流型和偏西气流型.为了进一步分析天津地区的污染环流型,定义污染环流指数B值,得到易引发天津地区PM_2.5污染的环流型,且按污染的形成机制可将其分为4类,即沙尘输送型、海风型、高压后部均压场型和低压前部均压场型.     

上海PM2.5中糖类化合物的组成及来源分析

通过硅烷化试剂(Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide,BSTFA)衍生化反应和气相色谱-质谱(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS)分析,对上海市宝山(郊区)和徐家汇(市区)两地点大气PM2.5中的糖类化合物进行了定性和定量分析.结果表明,大气PM2.5气溶胶中的糖类化合物主要以脱水糖类、单糖类和糖醇类化合物为主,其中两个站点糖类化合物总质量浓度的年平均值分别为340 ng/m3和268 ng/m3.相关性分析和正定矩阵因子分析(positive matrix factor analysis,PMF)的结果显示,生物质燃烧是阿拉伯醇的主要来源,而葡萄糖和果糖主要来源于土壤的再悬浮.土壤有机质对PM2.5中水溶性有机质的贡献在春夏季较高(6%～10%),而秋冬季较低,这表明来自土壤(扬尘)的有机质在春夏季时对大气细颗粒物的吸湿性、大气能见度以及灰霾的形成有较大的影响.     

中国大陆地区传染病的PM2.5归因发病率分析

通过研究PM_2.5对中国大陆地区7种传染病发病率的影响,得到了百日咳、猩红热、麻疹、肺结核、风疹、流行性腮腺炎及流行性感冒的PM_2.5归因发病率分布和变化趋势.结果表明,这7类传染病的PM_2.5归因发病率主要集中于中国大陆中部和东部地区;除流感、猩红热及少数省份的百日咳外,其余传染病的PM_2.5归因发病率均呈不同程度的降低.当部分省市的ρ(PM_2.5)降至世界卫生组织提出的安全值10μg/m³时,北京、天津及上海等人口稠密,ρ(PM_2.5)高值区的PM_2.5归因发病率降低程度最大.     

东莞市环境空气PM2.5污染现状及防治对策浅析

细颗粒物PM2.5如今已成为国内大气污染研究领域的热点和前沿,其污染现状也引起了国家和公众的重视。主要阐述了PM2.5的意义及其危害,并结合国家新颁布的环境空气相关标准,分析了东莞市环境空气中PM2.5的污染现状及污染成因。针对广东省及东莞市的现状,提出了东莞市环境空气PM2.5污染的防治对策。     

基于时间序列的PM2.5时空插值算法改进研究

该文以成都市及其周边市区分布的环境监测站点作为研究对象,将空气污染物指数作为数据源,进行时间序列平稳性处理,改进了时空插值算法的经典算法——约减法,从而提高了PM_2.5数据插值精度。同时还分析了PM_2.5的自相关特点,对时间序列数据进行分段处理,在自区间内使用函数模型法实现对PM_2.5数据的实时预测。实验表明,对时空插值算法改进后,在进行既往缺失数据修补及实时PM_2.5数据预测时,结果精度及可靠性高。     

姜黄素对PM2.5致大鼠急性肺损伤的影响

目的:探讨姜黄素(Curcumin)对大气细颗粒物PM_2.5(particulate matter 2.5μm)滴注致大鼠急性肺损伤的影响。方法:将50只SD大鼠随机分为5组：空白对照组、PM_2.5模型对照组、低剂量姜黄素(100 mg·kg^-1)+PM_2.5组、中剂量姜黄素(200 mg·kg^-1)+PM_2.5组、高剂量姜黄素(300 mg·kg^-1)+PM_2.5组。各剂量姜黄素组用姜黄素连续灌胃14 d,空白对照组、模型对照组用生理盐水灌胃。第15 d灌胃后,除空白对照组外的各组大鼠气管滴注PM_2.5(9.0 mg·kg^-1)混悬液染毒,24 h/次共3次,空白组气管滴注生理盐水。末次染毒24 h后,收集血样、支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid, BALF)、肺组织匀浆和病理切片。分析测定血清中丙二醛(Malondialdeh...     

我国PM2.5的组成来源及控制技术综述

雾霾天气的频繁出现,给人们的日常生活和身体健康带来诸多不利影响,如何改善环境空气质量成为人们日益关注的焦点。而造成雾霾天气、降低能见度、影响交通安全的主要因素就是PM2.5。该文在对PM2.5的组成特性、来源危害等方面进行多角度分析和总结的基础上,通过介绍国内现有PM2.5控制技术,提出今后的发展方向,为后续研究提供理论参考。     

上海市大气PM2.5污染特征及相关因素分析

利用2015年上海市大气污染物的监测数据,运用MATLAB7.0、SPSS等软件进行PM_(2.5)质量浓度污染特征、变化规律以及PM_(2.5)与其他污染气体的相关性分析。研究结果显示,2015年上海市PM_(2.5),年平均浓度为53.6μg/m~3,相比基准年2013年,年均浓度下降14%;PM_(2.5)浓度月变化曲线呈U型分布,其中,月均浓度数值1月份达到最高峰,为82.9μg/m~3;季节污染情况为:冬季春季秋季夏季;PM_(2.5)日均浓度值全年波动较为稳定,超标天数占全年比率21.4%。根据AQI指标监测气体的相关性矩阵来看,PM_(2.5)和PM_(10)之间的相关性最大,相关系数为0.919;与CO、NO_2、SO_2等气体均有较强的相关关系。建议上海市应该优化产业结构、加强公共交通建设、采用清洁能源以期实现治污除霾的目标。     

中国PM2.5污染现状及其对人体健康的危害

 当前,中国大气中PM_2.5污染形势严峻。2013 年,在全国纳入监测范围的74 座城市中,接近92%的城市的PM_2.5年均浓度未达到国家标准,其中,京津冀、长三角和珠三角等重点区域PM_2.5污染尤为严重。PM_2.5中含有的多种有毒有害物质可直接危害公众身体健康。已有的研究结果显示,PM_2.5污染会直接影响人体的呼吸系统、心血管系统,与肺癌的发生率和死亡率密切相关,但需从PM_2.5毒理学及暴露-反应关系等影响机制方面做深入研究。中国对大气中PM_2.5污染的治理任重道远,强化PM_2.5的健康风险研究,科学评价PM_2.5污染对中国不同人群疾病发生的负担率等应是认真思考的问题。     

安顺市8次持续2天的PM2.5污染气象成因分析

利用2017年—2018年安顺城区4个空气质量监测点逐小时监测数据、安顺国家基本气象站地面逐小时观测数据、NECP1*1逐6小时再分析数据等分析了2017年—2018年安顺城区8次连续2天PM_2.5空气污染期间PM_2.5浓度与天气形势、气象要素、大气层结条件等的关系及造成空气污染的气象成因,结果表明：(1)安顺城区连续2天的PM_2.5空气污染大都出现在秋冬季,且出现空气污染期间无降水或降水很弱;(2)逆温层强度越强,厚度越厚,就越有利于PM_2.5浓度的增加,如果逆温持续时间长,PM_2.5维持高浓度的时间也会增长,从而导致空气污染;(3)相对湿度、温度露点差、0～3 km垂直风切变、0～6 km垂直风切变与PM_2.5浓度之间有显著的相关性,且PM_2.5的浓度和垂直风切变呈正相关;(4)整层大气温度上升时有利于PM_2.5的扩散,700 hPa以下风速小于4 m/s时有利于PM_2.5的积累。     

金华市区PM2.5化学组成特征及来源解析

利用2021年金华市环保大楼点位空气质量自动监测数据,对PM_2.5化学组分进行特征分析,并利用PMF模型开展PM_2.5来源解析。结果表明,金华市区PM_2.5浓度冬季最高,夏季最低;化学组成以SNA和OM为主,分别占52.5%和17.8%;水溶性无机离子中SNA占比为89.1%,说明二次转换污染贡献较大;金华市区PM_2.5主要来自化石燃料燃烧和工业过程、机动车尾气、生物质燃烧、扬尘等污染源,且冬季和春季受二次污染影响较明显。     

基于RF-EMD-LSTM对PM2.5浓度预测研究

实现PM_2.5浓度的精准预测对空气污染防治具有重要的指导作用.鉴于多数研究中PM_2.5浓度预测算法和特征都较为单一,不能精确实现PM_2.5浓度的短时预测,提出了一种新颖的混合预测框架(RF-EMD-LSTM),通过过去24 h数据实现下一小时PM_2.5浓度预测.首先利用随机森林算法(random forests, RF)对污染物数据特征进行重要性评估,实现特征选择;然后再将特征数据与通过经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)的PM_2.5特征分解后的序列联合作为长短期记忆网络(long short term memory network, LSTM)的输入数据,进行模型训练,训练结果相加获得最终PM_2.5浓度预测值.实验结果表明,提出的混合模型与其他单一模型相比,预测精度明显最佳.     

基于CMAQ-ISAM模型的长三角典型城市PM2.5来源解析

大气细颗粒物(PM_2.5)是影响长三角地区空气质量的关键污染物．近年来随着各项环保举措的实施,PM_2.5的来源特征也发生了变化,为了制定切实有效的PM_2.5治理方案,考察PM_2.5的主要来源及其贡献至关重要．本研究使用CMAQ-ISAM模型,定量分析了2018年长三角内4个典型城市(上海、杭州、南京和合肥)PM_2.5的主要来源．表明了上述4个城市PM_2.5的最主要来源:冬季为长三角外的远距离传输(38.5%~52.6%);秋季为各城市的本地排放(43.0%~50.9%);在春季和夏季,本地排放是上海、杭州和合肥PM_2.5的主要来源(春季37.1%~53.3%,夏季44.1%~64.7%),而南京则是周边区域传输 (春季38.5%,夏季46.3%)．针对冬季不同时期的来源解析表明,相较于清洁时期,4个城市在污染时期来自周边区域传输的贡献占比增大,上海、杭州、南京和合肥的增大幅度分别为10.0%、1.5%、8.1%和4.9%,因此开展长三角大气污染区域联防联控具有重要意义．      

天气和气候条件对大气PM2.5和臭氧污染形成过程的影响

 在大气污染过程中,化学物质排放是内因,气象条件是外因,影响着污染物的传输扩散、化学转化、干湿沉降等过程。综述了中国近几年关于天气和气候条件对PM_2.5和臭氧污染形成过程影响的研究进展和相关领域未来研究的重点。结果发现,目前关于天气和气候条件影响PM_2.5的研究较为系统,能识别气候因子、区域环流、局地静稳天气的配置关系,但对天气和气候影响臭氧污染的研究还较少。