南京地区大气颗粒物影响近地面臭氧的个例研究

通过对2008年4月2～7日南京地区地面气象观测数据以及两个站点空气质量(O₃、NO_x、PM10)监测资料的分析, 发现O₃和PM10之间存在一定程度的反相关。利用一个光化学箱模式对该个例中大气颗粒物影响近地面臭氧的过程进行模拟, 结果发现大气颗粒物浓度的升高使得气溶胶光学厚度增加20％～40%, 导致NO₂和O₃近地面光解率下降20%～30%, OH和HO₂自由基浓度分别减少20%～50%, 造成O₃净生成率下降30%～40%。研究表明, 颗粒物对光化学过程的抑制造成了大气氧化能力的降低, 是近地面臭氧浓度减少的可能原因。     

四平市大气颗粒物浓度的变化特征

利用四平中韩沙尘暴监测站颗粒物监测仪器GRIMM180观测的2011年数浓度及ρ(PM10)、ρ(PM2.5)和ρ(PM1.0)数据及台站的常规气象观测资料,分析了该地区数浓度、质量浓度的变化特征及与气象条件的相关性。结果表明,PM2.5和PM10污染存在着明显的季节性变化,季节变化特征基本一致,表现为冬季>春季>秋季>夏季,冬季最重,夏季最轻;颗粒物质量浓度日变化呈现两峰特征,ρ(PM10)、ρ(PM2.5)和ρ(PM1.0)之间有很好的相关性,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)的平均值为65.7%,ρ(PM1.0)/ρ(PM2.5)的平均值83.9%,ρ(PM1.0)/ρ(PM10)的平均值55.2%;四平地区年主导风向为SSW,颗粒物质量浓度变化受沙尘移动路径影响较大,采暖期间供热燃煤排放对空气质量有较大程度的影响,其中大风、浮尘等天气条件下颗粒物质量浓度值呈较大突变特性。     

基于无人直升机探测的北京地区重雾霾天气大气颗粒物垂直变化特征分析

基于2015年秋末冬初华北地区频繁出现的大范围重污染天气过程,利用无人直升机搭载的气溶胶采样装置和激光粒子计数器对北京顺义及房山地区近地面大气颗粒物进行探测,分析了重雾霾天气大气颗粒物的质量浓度和数浓度廓线及其分布特征。结果表明:北京地区重雾霾天气过程粒径小于1.0μm的气溶胶数浓度随高度变化不明显,粒径大于1.0μm的气溶胶数浓度随高度呈弱的减小趋势,说明重污染天气条件下近地面层大气颗粒物的粒子数相对稳定,亚微米级气溶胶数浓度较高,而粗粒子气溶胶数浓度较低。基于无人直升机搭载的气溶胶采样装置采集的气溶胶样品的质量浓度廓线表明,50 m高度大气颗粒物质量浓度较高,最大浓度达700μg·m-3。     

2015年喀什市大气颗粒物的时空分布规律

本文主要针对塔里木盆地西侧喀什市的大气污染问题,采用多站点、多种污染物数据,分析2015年大气污染物的时空分布规律,揭示其大气污染物的主要特征。总体来看,喀什市主要以颗粒物污染为主,即PM10、PM2.5污染严重。从季节上来看,喀什PM10 平均浓度为春季最高、秋季次之,冬季最低的特点,而PM2.5则呈现冬季最高,夏季最低的特点。如PM10平均浓度春季最高,为504.2μg/m3,这与喀什春季气候特征有关。从日变化来看,PM10的日变化曲线四季除春季外都为双峰结构,春季为多波动型;PM2.5的日变化曲线秋、冬季为双峰结构,春、夏季为波动型结构。总体来看,两类污染物浓度全天的较大值都出现在午夜1:00与下午13:00左右。从空间分布来看, PM10浓度总体上是城市北部低、东南部高的特点;PM2.5浓度四季呈现城市西北部低、南部高的特点。     

丽水市气象条件对大气颗粒物污染的影响研究

对2016—2018年丽水市颗粒物浓度分布特征进行分析,与同期气象数据进行相关性分析,使用计算流体动力学仿真技术,模拟南城污染源产生的颗粒物在正南风或西南风时水平扩散对丽水市区的影响。结果表明：丽水市区颗粒物浓度变化受交通、气象因素影响显著,其中气压、温度与颗粒物浓度显著相关,降水、风则与数小时后的颗粒物浓度具有更强的相关性;通过模拟得知正南风时市区低空呈单涡流场分布,南城颗粒物较难进入市区,主要沿涡流外围在城北进行扩散;西南气流下市区低空呈双涡流场分布,易形成颗粒物输送带,对市区颗粒物扩散有积极影响。     

上海市大气颗粒物与能见度的关系

大气能见度成为当前区域大气环境研究的重要指标,不同粒径的颗粒物对能见度的影响有着显著的区别。本研究在线连续监测了上海市嘉定区2008年11月—2009年1月不同粒径大气颗粒物质量浓度和粒子数浓度的日变化,同步收集了相同区域空气水平能见度的数据。比较不同粒径大气颗粒物质量浓度与空气水平能见度和颗粒物消光系数的相关性,结果表明：中值粒径为0.4 μm和0.65 μm的大气颗粒物对上海嘉定空气水平能见度的影响最显著;中值粒径为0.17 μm、0.26 μm、0.40 μm和0.65 μm的大气颗粒物对颗粒物的消光系数影响较大。该相关系数的分布趋势与各种组分(SO42-、NO3-、NH4+、OC和EC)的粒径分布十分一致,证明了这五种组分是影响大气颗粒物消光系数的重要原因。     

采暖期和非采暖期西安大气颗粒物中水溶性组分的化学特征

为了探讨采暖期和非采暖期西安大气颗粒物水溶性组分的化学特征和来源,分别于2005年冬季(2005年12月-2006年2月)和2006年夏季(6～8月)采集西安大气PM2.5和TSP样品,分析其中Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、Br-、NO-2、NO-3和SO2-4共11种水溶性离子的浓度,并对其季节特征和来源进行了研究.结果显示,采暖期西安大气PM2.5和TSP中11种水溶性离子的平均浓度分别为53.2μg·m-3和110.3μg·m-3,非采暖期分别为51.3 μg·m-3和89.3μg·m-3.SO2-4、NO-3和NH+4在PM2.5和TSP中均为最主要的离子组分,浓度之和在采暖期分别占到PM2.5和TSP总离子浓度的78%和76%,在非采暖期则占到88%和76%.PM2.5和TSP中,NH+4、SO2-4和NO-3三者之间都有很好的相关性,其在颗粒物中的主要结合形式为(NH4)2SO4、NH4 HSO4和NH4 NO3.硫的转化率(SOR)和氮的转化率(NOR)在非采暖期明显大于采暖期,揭示SO2-4和NO-3的形成机制为气相氧化,主要受温度的控制.阴阳离子平衡和pH值测定的结果表明西安市大气PM2.5稍偏酸性,TSP为碱性,无论是粗、细粒子采暖期比非采暖期更偏酸性.对比10年前的研究结果,显示西安市大气污染控制措施大大降低了采暖期气溶胶中二次组分的污染程度,但主要污染排放源已逐渐由燃煤型向机动车排放转化.     

郑州市气象因子对大气颗粒物浓度的影响研究

基于2015、2016年河南省环境监测中心站获取的郑州市9个监测点颗粒物浓度和逐日气象数据,对气象因素和颗粒物浓度相关性进行了研究。结果表明:郑州市大气颗粒物浓度受季节影响较强,总体呈现冬季高、夏季低的趋势。降水量与大气颗粒物浓度呈现明显的负相关。相对湿度的增高不利于PM_(2. 5)浓度的降低,而PM_(10)的浓度则随着相对湿度的增高有所降低。春夏秋三季的主要风向为东北偏东,当春季风为东南风和西风时,颗粒物浓度最低;当夏季风为东北偏东风时,颗粒物浓度最低;秋季吹东北风时,颗粒物浓度最低。冬季吹西北风(郑州冬季盛行风向)时,大气颗粒物质量浓度最低。     

地面气象观测无人值守系统的设计与应用

气象观测数据的传输率和可用率是气象预报服务及时准确的基础,是衡量通信系统运行可靠程度及运维保障能力的关键指标。长期以来,各级业务人员通过不间断值守班来保障气象观测数据的传输质量。随着现代化气象业务体系的不断发展,气象业务对资料传输的时效性、完整性要求也越来越高,对气象资料的综合监控能力也提出了更高的要求。在全国地面气象业务体制改革的要求下,广西率先在全国实行了基层台站无人值守业务调整,设计并实现广西地面气象观测无人值守系统。该系统集数据传输监控、数据传输时效统计于一体,通过自动监控告警、主备站资料(要素)智能识别替代、双条传输链路热备等设计,建立一套无人值守传输业务流程,从技术上支撑业务改革调整,大大降低基层业务人员工作强度。业务应用分析表明,无人值守系统运行可靠,业务质量保持高水平稳定,业务效益凸显。     

丹东市大气颗粒物质量浓度变化特征及其与气象要素的关系

利用2008-2017年大气颗粒物质量浓度资料和逐日地面气象观测资料,统计分析了丹东市大气颗粒物质量浓度时间变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:2008-2017年丹东市大气颗粒物质量浓度年际变化具有一定的波动性,其中2015-2017年大气颗粒物污染状况持续改善明显;质量浓度月和季节变化特征明显,1月和12月最高、7月最低,冬季最高、夏季最低,非汛期显著高于汛期,供暖期显著高于非供暖期;非汛期大气颗粒物质量浓度超标日相较达标日,气温和能见度偏低,降水偏少,风速偏小;非汛期PM2.5、PM1质量浓度与相对湿度呈显著正相关,与风速呈显著负相关,汛期PM2.5、PM1质量浓度与风速呈显著负相关;PM2.5、PM1质量浓度春、秋、冬季与风速的负相关性最显著,冬季与相对湿度的正相关性也十分显著。     

北京大气气溶胶中碱性成分的研究

采用７级冲击式分级采样器采集北京春秋季大气气溶胶样品,研究不同粒径颗粒物的可溶碱性成分,详细分析了钙盐和镁盐作为碱性组分的作用,表明可以采用可溶碱性钙盐代表颗粒物的可溶碱性组分即颗粒物对降水的酸中和能力。比较春、秋两季的结果,春秋季各级颗粒物中碱性钙盐占酸溶钙盐的比例基本恒定,１～７级粒径由大至小该比例分别为０．８４、０．７６、０．７１、０．５９、０．５３、０．５７、０．２８,随着粒径增大而增大。这表明碱性钙盐及酸溶钙盐的粒径分布不随季节变化,且碱性钙盐主要分布于粗粒子中。最后,计算了北京春秋季各级颗粒物中的碱性钙盐量。     

新疆重点城市大气颗粒物变化特征

本研究基于新疆16个主要城市2015—2022年40个环境监测站逐时的6类空气污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3）数据,分析了大气污染物的时空分布特征,得出以下结论：（1）新疆大气污染物以颗粒物为主。（2）PM10浓度的空间分布由南往北逐步降低,浓度最高值出现在和田的春季,达六级污染（546 μg·m-3）;PM2.5浓度在春季、夏季、秋季与PM10浓度分布特征一致,冬季中天山北坡城市浓度明显升高,全年最高值出现在五家渠市冬季,达五级污染（172 μg·m-3）;四季PM10和PM2.5浓度最低值均在阿勒泰市,空气质量优。（3）乌鲁木齐市和喀什市颗粒物浓度整体呈下降趋势。阿勒泰市两类颗粒物浓度整体较低,空气质量均为优良等级。乌鲁木齐市PM10及PM2.5浓度在冬半年较高,两类颗粒物均在2017年1月达到最高值,达五级污染。喀什市PM10浓度在2—5月较高,PM2.5浓度在10月至次年5月较高,两类颗粒物均在2016年3月达到最高值,达六级污染。（4）两类颗粒物浓度日变化相似,阿勒泰市四季均在23:00时前后较高,乌鲁木齐市春、夏、秋三季在00:00—02:00较高,冬季在22:00时较高,喀什市春、夏、秋三季在夜间01:00时前后较高,冬季在13:00时较高。     

Spectroscopic Characterization of Humic-Like Substances in Airborne Particulate Matter

In a standard reference air dust (NIST 1648 – urban particulate matter) as well as in airborne particulate matter collected in German urban and rural areas (Dortmund, Sauerland) 10% and more of the organic carbon can be attributed to macromolecular substances like humic and fulvic acids (HA, FA). Indirect evidence for the presence of humin was also obtained. HA and FA extracted from NIST 1648 and other urban and rural atmospheric particles using 0.1 m NaOH and isolated by ion-exchangers were characterized by their molecular-size distribution applying multistage ultrafiltration, their carbon content and their UV/VIS, Fourier-transformed infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance (¹H-NMR) spectra. Summarizing, the structural studies exhibit that these humic-like substances (HULIS) contained in air dust samples are small in their molecular size and rich in aliphatic and carbohydrate substructures compared to HA and FA from soils and aquatic systems.     

Size Distributions and Elemental Compositions of Particulate Matter on Clear, Hazy and Foggy days in Beijing, China

Total suspended particulates(TSP)samples were collected using low pressure impactors(Andersen Series 20-800,USA)on typical clear,hazy and foggy days in Beijing in order to investigate the characteristics of size distributions and elemental compositions of particulate matter(PM)in different weather conditions. The concentrations of sixteen elements,including Na,Mg,Al,K,Ca,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,As,Se,Cd,Ba,Tl and Pb were detected using inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS).The results showed that Ca,Al,Fe,Mg and Ba on foggy days were 2.0-2.6 times higher than on clear days,and 2.3-2.9 times higher than on hazy days.Concentrations of Cu,Zn,As,Se and Pb on foggy days were 163.5,1186.7,65.9,32.0 and 708.2 ng m-3,respectively,in fine particles,and 68.1,289.5,19.8,1.6 and 103.8 ng m-3,respectively,in coarse particles.This was 1.0-8.4 times higher and 1.4-7.4 times higher than on clear and hazy days,respectively.It is then shown that Mg,Al,Fe,Ca and Ba were mainly associated with coarse particles,peaking at 4.7-5.8μm;that Cd,Se,Zn,As,Tl and Pb were most dominant in fine particles,peaking at 0.43-1.1μm;and that Na,K,Ni,Cu and Mn had a multi-mode distribution,with peaks at 0.43-1.1μm and 4.7-5.8μm.The enrichment factors indicated that coal combustion along with vehicle and industry emissions may be the main sources of pollution elements.     

金沙本底站空气质量与颗粒物浓度变化特征分析

利用华中区域代表性站点金沙国家大气本底站2007—2018年的PM2.5、PM10颗粒物质量浓度数据,2019年3月—2019年6月反应性气体数据,对华中区域空气质量进行整体评价,并分析了颗粒物浓度的变化特征及其影响因素.结果表明,反应性气体CO、SO2、NO、NO2质量浓度其日平均最大值、平均值均达到一级标准,O3日...     

Particulate content of savanna fire emissions

As part of the FOS-DECAFE experiment at Lamto (Ivory Coast) in January 1991, various aerosol samples were collected at ground level near prescribed fires or under local background conditions, to characterize the emissions of particulate matter from the burning of savanna vegetation. This paper deals with total aerosol (TPM) and carbon measurements. Detailed trace element and polycyclic hydrocarbon data are discussed in other papers presented in this issue.Near the fire plumes, the aerosols from biomass burning are primarily of a carbonaceous nature (C%70% of the aerosol mass) and consist predominantly of submicron particles (more than 90% in mass.) They are characterized by their organic nature (black to total carbon ratio Cb/Ct in the range 3–20%) and their high potassium content (K/Cb0.6). These aerosols undergo aging during their first minutes in the atmosphere causing slight alterations in their size distribution and chemical composition. However, they remain enriched in potassium (K/Cb=0.21) and pyrene, a polycyclic aromatic hydrocarbon, such that both of these species may be used as tracers of savanna burning aerosols. We show that during this period of the year, the background atmosphere experiences severe pollution from both terrigenous sources and regional biomass burning (44% of the aerosol). Daynight variations of the background carbon concentrations suggest that fire ignition and spreading occur primarily during the day. Simultaneous TPM and CO₂ real-time measurements point to a temporal and spatial heterogeneity of the burning so that the ratio of the above background concentrations (TPM/CO₂) varies from 2 to 400 g/kg C. Smoldering processes are intense sources of particles but particulate emissions may also be important during the rapidly spreading heading fires in connection with the generation of heavy brown smoke. We propose emission factor values (EF) for aerosols from the savanna biomass burning aerosols: EF (TPM)=11.4±4.6 and 69±25 g/kg C_{dry plant} and EF(Ct)=7.4±3.4 and 56±16 g C/kg C_{dry plant} for flaming and smoldering processes respectively. In these estimates, the range of uncertainty is mostly due to the intra-fire variability. These values are significantly lower than those reported in the literature for the combustion of other types of vegetation. But due to the large amounts of vegetation biomass being burnt in African savannas, the annual flux of particulate carbon into the atmosphere is estimated to be of the order of 8 Tg C, which rivals particulate carbon emissions from anthropogenic activities in temperate regions.     

吐鲁番市颗粒物浓度变化特征及与气象要素的关系

依据吐鲁番市2015年3月—2016年2月的PM_(10)、PM_(2.5)和气象资料,利用统计分析,探讨吐鲁番市PM_(10)和PM_(2.5)浓度的变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:冬季PM2.5与PM10浓度的平均值最高(106 ug/m3、184 ug/m~3),春季次之(63 ug/m~3、163 ug/m~3),夏季最低(33 ug/m~3、95ug/m~3),且冬季二者浓度的平均值比夏季分别高大约69%、48%。11月至次年2月,每个月中PM_(2.5)和PM_(10)的污染程度在轻度污染以上的天数相比其它月份较多。PM_(10)与PM_(2.5)的日变化曲线特征呈现"双峰双谷"的特点;PM_(2.5)与PM_(10)的比值在冬季达到了60%~80%,这说明吐鲁番冬季主要以PM2.5污染为主;PM_(2.5)和PM_(10)与能见度之间存在极其显著的相关性,相关系数分别为-0.904、-0.792,与单一气象要素(如相对湿度、风速、温度等)的相关性不明显,但不同气象要素的共同作用对其有显著影响。     

春季沙尘天气对内蒙古相关城市颗粒物污染影响研究

沙尘天气是造成我国北方春季区域性沙尘型重污染的主要原因,然而目前对此研究并不多见。因此,本文利用中国环保网2014年1月1日-2016年12月31日内蒙古11个城市环境监测站的颗粒物浓度的逐日和逐时资料,首先分析近3年该地区颗粒物污染浓度的年变化特征,然后对比这3年沙尘天气发生的次数及时段,探究颗粒物污染的年变化特征及其与沙尘天气之关系。统计结果表明,近3年春季内蒙古沙尘天气的发生次数是逐年增加的,中西部是沙尘天气频发区,与之相对应,西部颗粒物浓度的年变化高于东部,且造成内蒙古主要城市PM10浓度春季出现全年的最高值,表明沙尘天气频繁发生对当地粗颗粒物污染有显著的影响。对比内蒙古全年3个时间段的PM10浓度值,其排序是：春季沙尘期间＞春季非沙尘期间＞其他季节;即春季沙尘期间PM10浓度比非沙尘期间高69%,比其他季节高101%。有所不同的是,3个时间段平均PM2.5浓度排序则为：春季沙尘期间＞其他季节＞春季非沙尘期间;春季沙尘期间PM2.5的平均浓度比其他季节高16%,比春季非沙尘期间高29%;可见,春季沙尘天气对相关城市PM10浓度的影响明显大于对PM2.5浓度的影响。最后对内蒙古地区典型沙尘暴和扬沙个例进行细致研究, 发现沙尘暴个例中PM10浓度的增加倍数在2.3~15.1之间,而扬沙过程PM10浓度的增加倍数在0.8~5.6之间,两者相比可看出,沙尘暴过程对颗粒物污染的影响显著大于扬沙过程。