天津市PM2.5中水溶性无机离子污染特征及来源分析

2008年1、4、7月和10月在天津大气层边界站,利用中流量采样器对大气中的细粒子进行了滤膜样品采集,应用离子色谱检测技术分析了8种水溶性无机离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、NO₃^-和Cl^-)的含量。结果表明,天津市大气PM_2.5中总水溶性无机离子平均浓度为47.3 μg/m³,其中,SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和Cl^-是最主要的水溶性无机离子,占总离子质量分数共计87.3%,表明了天津市细粒子中的主要水溶性无机离子的特征。/2 平均比值接近1.0,显示硫酸氨是细粒子中硫酸盐的主要存在形式。NO₃^-/SO₄^2-浓度比的平均值为0.65,反映了燃煤污染与机动车尾气污染并存的复合型大气污染特征。并通过对PM_2.5中8个水溶性离子成分的主成分分析进一步揭示了其来源。     

京津塘高速公路秋冬季低能见度及应对措施

利用2007年10-12月沿路布设的气象自动站相对湿度资料和能见度资料,初步分析了京津塘高速公路各路段低能见度事件的分布特点,指出秋冬季的低能见度天气分布及成因呈现明显的区域特征:低于1 km的低能见度事件,以塘沽局路段出现的概率最大,达到20%;小于200 m的低能见度事件,以泗村店路段出现概率最大,塘沽局次之;马驹桥路段出现不同视程低能见度事件的概率均为最小.当能见度小于1 km时,各路段车辆须减速;当能见度小于200 m时,建议马驹桥路段限速,塘沽西和泗村店路段在对车辆严格限速的同时,要密切关注能见度变化,随时准备封路,而塘沽局路段最好立即封路.进一步讨论了低能见度事件中相对湿度的分布特征,指出各路段不同视程的能见度事件主要是由雾、霾及其混合物等不同天气现象影响造成的.     

天津大气污染物日变化特征的WRF-Chem 数值模拟

利用大气化学完全耦合模式WRF-Chem 对天津市环境空气中特征污染物CO、NO_x、O₃、PM2.5 的时间变化规律和空间分布特征进行了数值模拟研究,并与实际观测资料进行了对比.结果表明,天津市CO、NO_x、O₃、PM_2.5 具有明显的时空变化特征:O₃ 浓度在中午出现最高值,夜间浓度较低;NO_x、O₃、PM_2.5 在晚上和清晨出现高浓度,午后至傍晚浓度较低.O₃ 在空间分布上表现为中午市区比郊区浓度高,夜间郊区浓度高.其他污染物则均表现为市区浓度高于郊区.在当日东北风情况下,周边地区对天津市污染的影响较小,4 类污染物主要是受本地源的影响.     

天津冬季PM2.5与PM10中有机碳、元素碳的污染特征

研究了天津冬季PM2.5和PM10中碳成分的污染特征.结果表明,天津冬季PM2.5和PM10的平均质量浓度分别为(124.4±60.9)、(224.6±131.2)μg/m3;总碳(TC)、有机碳(OC)与元素碳(EC)在PM2.5中的平均质量分数比在PM10中分别高出5.0%、3.6%、1.2%;PM2.5中OC、EC的相关系数较高,为0.95,表明OC、EC的来源相对简单,可能主要反应了燃煤和机动车尾气的贡献.OC/EC的平均值在PM2.5和PM10中分别为3.9、4.9.次生有机碳(SOC)在PM2.55和PM10中的平均质量浓度分别为14.9、23.4/μg/m3,分别占OC的48.5%(质量分数,下同)、49.8%,OC/EC较高可能主要与直接排放源有关;PM2.5中的OC1与OC2的比例明显高于PM10,而聚合碳(OPC)的比例又低于PM10,同时PM2.5与PM10中的EC1含量均较高,表明天津冬季燃煤取暖和机动车尾气是重要的污染源.     

天津近海夏季大气颗粒物元素特征及来源解析

2006年夏季在天津近海海域走航采集总悬浮颗粒物(TSP)样品,用于研究近海海域大气颗粒物污染特征和来源。采集到的样品通过重量分析得到颗粒物浓度,同时进行元素分析。并结合气象要素分析,显示陆源污染物在陆风影响下传输到海上,解释了采样期间近海海域TSP浓度较高的现象。研究使用富集因子和化学质量受体平衡(CMB)模型对近海海域TSP进行解析。通过富集因子分析,估计近海海域TSP来源主要有人为源、地壳源和海盐粒子源。CMB结果显示燃煤飞灰所代表的人为源对TSP贡献最大(36.14%),其次是地壳源类(33.26%)以及海盐粒子(1.58%),其他未识别的源为30.58%。由此推断陆地污染源对近海海域大气颗粒物的贡献远远高于海盐粒子,因此对渤海周围陆地污染源的控制应得到足够重视。     

基于HYSPLIT的典型工业集群区大气污染应急预警系统——以天津临港工业区为例

为使在突发性大气污染事故发生后能够快速确定其危险程度和范围,在天津临港工业区建立了基于混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式(HYSPLIT)的大气污染应急预警系统.该系统由WRF- ARW数值预报模式、HYSPLIT大气扩散模式、地理信息系统及工业园区污染源数据库等部分组成.作为该系统核心的HYSPLIT模式,使用拉格朗日法与欧拉法、质点模型与烟团模型相结合的方法进行计算,模拟物质在大气中的传输、扩散和沉降.系统水平和垂直分辨率分别为0.01°× 0.01°和1 m,WRF- ARW 24 h气象预报数据每8h更新1次,且在工业区内建有气象观测站提供实时气象数据以应对特殊和意外状况.污染源数据库包括了各企业的地理位置信息和各排放物种的物理和化学特征.系统的结果使用以Google maps为核心的可视化网页输出.     

天津市城区暴雨沥涝动态仿真模拟系统

天津城区内涝对人民的财产和正常生活，交通等方面造成了一定影响，因此研制了这套天津市暴雨商涝计算机仿真模拟系统，在收集城区雨量站实况降水资料和数值预报模式36h预报结果之后，通过对降水在地面不同走向的数值模拟，客观地反映出每场暴雨过程中城区的积水范围和积水过程，从而可以对暴雨灾害进行科学评估。     

京津塘高速公路大雾天气气候特征及其对交通的影响

利用京津塘高速公路沿线5个气象站(北京、武清、北辰、东丽和塘沽)1971～2006年的地面观测资料分析发现,近36年该高速公路沿线的大雾日数呈微弱下降趋势,具有明显的年际、季节、日变化特征和地域差异;秋、冬季是大雾多发期,大雾持续时间多数为8 h,且冬季大雾有越靠近沿海雾日越多的特征;同时,还发现京津塘高速公路出现辐射雾的几率明显多于平流雾.在此分析的基础上,探讨了雾天气对交通安全的影响及控制策略.     

天津市秋季臭氧浓度影响因素及相关关系研究

选择天津市秋季典型重污染时期2005年11月2～7日近地面大气O3、NO、NO2、CO、紫外线(UV)强度和温度等观测数据,研究O3浓度的时间变化特征及其与相关前体物、气象条件的相关关系.结果表明,在观测期间O3浓度存在明显的日变化周期,在13:00～14:00时浓度最大,夜间变化平缓;O3浓度与NO、NO2、NOx和CO等前体物呈较好的负相关关系;温度和UV与O3浓度密切相关,昼间O3与UV呈相同变化趋势,相关系数达0.71,O3浓度变化滞后于UV变化,将O3浓度与前1小时的UV对比分析,相关系数提高到0.81.     

天津市颗粒物散射消光特征及化学组分贡献研究

为研究天津大气颗粒物光学特征及不同化学成分贡献水平,对颗粒物散射系数进行了在线观测,同时对全年1,4,7,10 4个典型月份进行PM2.5采样,并分析其化学成分.观测发现,天津市散射消光系数表现为秋、冬季高,春、夏季低,冬季PM2.5的干散射效率最高,为5.18m2/g.当风速大于3m/s时,对污染物的清除扩散作用较为明显,散射系数较低;相对湿度较高时,其对散射系数的增长作用显著.多元线性回归分析结果表明,天津市细颗粒中有机碳和硫酸盐是影响天津市能见度的主要组分.根据IMPROVE法核算化学组分对散射消光的贡献,得出有机物的贡献最大,为38.51%.