德州市2016—2020年空气质量特征分析及其与气象要素关系初探

德州市影响空气质量的主要污染物为臭氧、PM_2.5、PM₁₀,除人为排放源外,气象因素也对空气质量的影响较大。通过分析臭氧、PM_2.5、PM₁₀ 这3种污染物浓度与气温、风速、湿度、日照百分率等气象因素的关系,发现温度、日照时间对臭氧的浓度影响最大,温度升高、日照时间长有助于臭氧的生成。因气候扩散条件差和取暖排放量增加,PM_2.5浓度以秋冬季最高。受气候因素影响,冬春季扩散条件差,同时扬尘天气多发,PM₁₀浓度以冬春季最高。降水较多,对臭氧、PM_2.5、PM₁₀浓度的降低均有利。合理利用气象条件对污染物浓度的影响规律,因地制宜、因时施策,可以提高环境的空气质量。     

2000—2018年陕西省县域PM2.5质量浓度时空演化特征分析

PM_2.5是形成雾霾天气的重要污染物,探索PM_2.5污染的时空演化规律及空间异质性特征对空气污染的精准治理具有重要意义。基于2000—2018年陕西省县域PM_2.5浓度数据,采用重心模型、空间自相关分析等方法,对PM_2.5污染的时空演化态势进行了系统研究。结果表明,2000—2018年,陕西省PM_2.5浓度年均值经历了前期小幅波动下降、中期急剧上升、后期大幅波动下降的倒“N型”波动变化过程,2011年是PM_2.5浓度年均值波动变化的重要“拐点”;PM_2.5浓度年均值低于一级浓度限值（15μg/m3）的低污染县（区）占比较少且变化不稳定,15～35μg/m3（二级浓度限值）比例有所增加,35～70μg/m3的比例持续减少,反映大多数县（区）未来的PM_2.5污染将逐步控制在二级浓度限值以下,空气质量持续好转;在空间分布上,PM_2.5浓度年均值具有明显的区域分异;PM_2.5浓...     

PM2.5质量浓度的时间滞后效应与气象因素的关系——以山东省6个沿海城市为例

于2019年5月1日到2020年4月30日，以山东省6个沿海城市（青岛、烟台、日照、潍坊、东营、滨州）为研究对象，依据降水量、空气污染程度将6个城市划分为两类，第Ⅰ类为降水较多空气污染相对较轻的青岛、烟台、日照，第Ⅱ类为降水较少空气污染相对严重的潍坊、东营、滨州；根据动态时空二维模型的原理，利用24 090个数据，建立了两类区域的静态时空二维模型、动态时空二维模型；依据模型及通径分析原理，量化分析了PM_2.5质量浓度时间滞后效应与5个气象因素（气压、相对湿度、气温、风速、降水量）的关系。结果表明：（1）第Ⅰ类城市。降水、气温、风速对PM_2.5质量浓度的影响，总体趋势是抑制PM_2.5质量浓度的升高；气压、湿度对PM_2.5质量浓度的影响，总体趋势是促进PM_2.5质量浓度的升高。各气象因素的直接影响——气压、风速、气温、降水均能直接抑制PM_2.5质量浓度的升高，但各气象因素的抑制强度变化趋势不同；湿度直接促进PM_2.5质量浓度的升高。各气象...     

济南市大气污染物“春节效应”特征

为明确济南市大气污染物在春节期间的变化特点,利用2014—2016年济南市16个国控监测站数据,以济南市天桥区、历下区、市中区、槐荫区、历城区5区作为研究对象,对春节期间的PM_2.5、PM₁₀等6项污染物浓度时空变化特征进行分析。研究结果表明,受气象因素及相关政策影响,不同年份、不同污染物在春节期间的平均浓度逐日变化特征并不相同。且烟花爆竹燃放对PM_2.5、PM₁₀、SO₂逐时变化特征影响较大,对NO₂、CO影响较小。与其他污染物相比,O₃变化较独特。在空间分布规律方面,PM_2.5、PM₁₀及SO₂表现较为一致,NO₂分布具有一定对称性。CO呈现南北高,中部低的分布特点。O₃则呈现西北及东南高,东北及西南处低的特征。综合考虑6项污染物日均浓度,可将16个监测站总体分为4类。     

第24届冬奥会举办地空气质量特征及环境因子响应机制

空气质量问题是近些年来广受关注的问题，尤其对国际性盛会冬奥会而言，举办地的空气质量也是其能否举办成功的重要评估标准。为评估冬奥会举办地近6 a空气质量状况及动态变化环境相应机理，该研究收集了2014年以来3个冬奥会场馆所在地（北京延庆、奥体中心和河北张家口）的空气质量数据，分别分析了3个监测点的6个空气质量指标（CO、NO₂、O₃、SO₂、PM_2.5、PM₁₀）的浓度动态，并结合2016年奥体中心的气象数据分析了6个指标环境因子的响应机制，结果表明:1)张家口空气质量相对最佳，PM_2.5达标率均在80%以上，但春季大颗粒物污染仍需治理；2)2014-2019年3个监测点的空气质量有明显改善，尤其张家口SO₂从37.50 μg/m³（2014）降至11.06 μg/m³（2019），但截至2019年奥体中心NO₂仍高于国际标准，气体污染物仍是其治理的重点；3)CO和NO²日变化呈“U型”，O³和SO²为“单峰型”，CO、O₃、SO₂季节变化明显。各空气质量指标的主要影响因子分别为CO-太阳净辐射（R_n）、NO₂-太阳净辐射（R_n）、O₃-空气温度（T_a）、SO₂-空气温度（T_a），其中风速（Ws）与各空气质量指标呈负相关关系；6个指标年最大值（7.6 mg/m³、155.5、186.9、68.4、373.2 μg/m³和465.5 μg/m³）均出现在Ws<1 m/s时；然而，由于各空气质量指标的来源及彼此转换，各空气质量指标之间的相关性强于与环境因子的相关性。     

影响污染物浓度的气象条件

利用2015-2018年气象和环境数据, 分析影响北仑区农业经济发展的空气质量的主要气象因子。研究发现, 北仑区PM_2.5、NO₂、SO₂浓度呈逐年下降趋势, 环境状况日益改善, 且污染物浓度具有较明显时间特征。气温、风速的日变化趋势与SO₂的日变化趋势比较一致、与NO₂和PM_2.5相反;相对湿度与NO₂和PM_2.5比较一致、与SO₂相反。根据大气环境承载力, 需要加强重点污染源监控, 提高作物生长质量, 保证农业经济有序发展。     

红松人工林地表针叶可燃物燃烧PM2.5排放影响因子

目的为研究森林火灾对大气环境中PM_2.5的贡献量, 分析不同火环境下地表可燃物排放PM_2.5的变化特征, 以期为森林火灾排放颗粒物污染提供依据。方法本实验以帽儿山地区红松人工林地表针叶可燃物为研究对象, 铺设不同可燃物载量和可燃物含水率组合方式的可燃物床层, 基于燃烧风洞实验室进行点烧实验192次, 并利用崂应2050型智能空气/TSP综合采样器定量测量不同风速条件下可燃物燃烧释放烟气中细颗粒污染物(PM_2.5)浓度。结果在可燃物载量、可燃物含水率和风速的共同作用下, PM_2.5质量浓度值有很大的变化区间, 最小值为166.7μg/m3, 最大值为7516μg/m3。各因子对PM_2.5质量浓度的影响差异较明显, 从大到小的顺序为:可燃物载量＞风速＞可燃物含水率。通过多因素方差分析表明, 可燃物含水率与PM_2.5质量浓度没有明显的相关性(P＞0.05), 可燃物载量和风速与PM_2.5质量浓度相关关系显著(P＜0.05), 且可燃物载量与风速存在显著的交互作用(P＜0.05)。以双因素模型拟合PM_2.5质量浓度预测模型, 可燃物载量和风速共同解释77%的PM_2.5质量浓度变差。结论红松针叶燃烧对大气颗粒物污染有明显的贡献作用。PM_2.5质量浓度对可燃物含水率、可燃物载量和风速的响应程度存在明显差异, 与可燃物载量和风速呈显著正相关, 与可燃物含水率关系不明显。本研究以可燃物载量和风速为预报因子构建的PM_2.5质量浓度预测模型具有较高的精准度, 可以为估算森林火灾排放PM_2.5质量浓度提供理论基础。      

镇江市大气颗粒物污染的特征分析

基于2013—2018年镇江市4个站点常规大气污染物数据,研究镇江区域空气质量状况和大气颗粒物时空污染特征。结果表明：2013—2018年,镇江市空气质量总体良好,多年均达标,达标率为64%;大气颗粒物(PM_2.5、PM₁₀)年平均质量浓度总体波动下降,具有明显的季节变化特征,冬季>春季>秋季>夏季,其中7—9月大气颗粒污染较轻,12月、1月污染较重。首要污染物以大气颗粒物污染为主,其中PM_2.5占比高于PM₁₀;AQI指数和大气颗粒污染的空间聚类表明,新区办事处站有别于其他3站。     

济南地区霾污染天气气溶胶和逆温层特征

利用逐小时的气溶胶、探空、ERA5气象数据,分析了2020年年底济南地区3次严重霾污染天气过程,结果表明：2020年年底的3次霾污染过程中AQI的变化趋势与PM_2.5、PM₁₀和NO₂基本一致,说明PM和NO₂是造成济南地区冬季霾污染天气的主要污染物,而CO、SO₂和O₃不是济南地区霾污染天气的主要污染物,其中PM与O₃呈明显的错峰趋势;1 000 hPa风场特征：a过程,在12月8日前后,济南地区受高压反气旋影响,风力微弱以晴好天气为主,不利于污染物的沉降和扩散,11日开始受西北冷空气影响,雾霾过程结束。b过程,12月26日前后济南地区受东南暖湿气流影响,到27日达到最强,然后减弱,使得这次短暂的霾污染过程减弱。c 过程,1 月 20 日前后济南地区受东南暖湿气流影响,23 日开始减弱,使得 AQI 下降,然后在 27日受东北风影响,此次长达8 d的霾污染天气结束。济南地区几次霾污染过程均出现逆温层,贴地逆温和脱地逆温均影响了霾的形...     

居住区不同植物群落对细颗粒物浓度的影响

选取广州市光大花园二期居住区为研究对象,分析居住区内5个植物群落的植物组成及气象因子对空气中细颗粒物(PM_2.5)浓度分布的影响。结果表明:居住区内空气PM_2.5浓度都在优良范围内,且一天中出现3个峰值。以乔灌草为主的复层结构,且郁闭度在75%~85%的植物群落对PM_2.5浓度影响明显。PM_2.5浓度与温度和风速均呈负相关关系。随相对湿度增加,PM_2.5浓度先增加,但当相对湿度在65%以上时,PM_2.5浓度又呈现下降的趋势。     

2017—2021年临沧主城区O3浓度特征及气象影响分析

利用2017—2021年临沧市逐日、逐时的O₃浓度和气象资料,研究了O₃浓度变化特征及其与气象要素的关系。结果表明,O₃浓度夏季最低,秋末开始增长,冬末出现跃增,春季达到最高。日变化呈“单峰单谷型”,8 h滑动峰值较小时浓度峰值推后4 h。O₃浓度与风速、气温日较差、日照呈正相关关系,与湿度呈负相关关系,与气压要素相关性不明显。当日最高气温在28℃以上、气温日较差超过14℃、日最小相对湿度低于20%、日照时数超过7 h、日平均风速超过1.5 m/s时,发生O₃污染的可能性增大,需警惕O₃污染的发生。     

杭州临安一次严重大气污染过程的气温与污染物特征

为了研究严重污染过程大气温度与污染物的特征,选取杭州临安近3 a中一次严重大气污染过程,利用MTP5温度廓线仪数据和空气质量监测数据进行统计分析,探索气温和污染物变化特征。结果表明:①逆温现象主要集中在清晨和傍晚,全天温差超过7.0℃未出现逆温现象,逆温底高和顶高通常为400和700 m。②逆温厚度最大值为700.0 m,平均逆温厚度为359.9 m。逆温温差最大值为3.7℃,平均逆温为0.7℃。逆温温差与逆温厚度极显著相关（R2=0.914,P＜0.01）。③细颗粒物（PM_2.5）和可吸入颗料物（PM₁₀）是主要污染物。该次严重污染期间,PM_2.5和PM₁₀质量浓度分别超过115和250 μg·m-3;二氧化硫、一氧化碳、臭氧、二氧化氮等4种气体在这次污染过程中始终处在优良状态。④PM_2.5和PM₁₀与逆温底高具有极显著正相关,逆温顶高与2种颗粒物质量浓度不存在显著相关。造成污染的原因之一是逆温底高度下降,垂直方向上颗粒物扩散受阻而产生大量聚集。     

河南鸡公山林区PM2.5污染与气象因子全年时尺度相关性分析

利用鸡公山林区环境空气质量监测站2019年监测数据,对PM_2.5污染及与气象因子在全年时尺度上的变化和关系进行系统的研究分析。结果表明:1) 林区PM_2.5年均质量浓度为34.48 μg·m^-3。2)降水对PM_2.5污染具有显著的去除作用。3)全年PM_2.5时均质量浓度与对应的气温、气压、空气湿度和风速4个气象因子间存在极显著的多元线性回归关系,且单气象因子对PM_2.5时均质量浓度值的影响均达到极显著水平(P＜0.01)。4) 在时尺度上,各单气象因子与PM_2.5质量浓度间的回归模型精度较低。为此,采取各单气象因子的等值点、小梯度递增与对应的PM_2.5质量浓度值域一并平均后再回归,显著提高了两者间的回归精度,更适于通过单气象因子估算PM_2.5质量浓度。研究结果揭示了林区PM_2.5污染特征,可为区域大气污染联防联治和景区森林旅游资源开发提供参考。     

廊坊地区PM2.5变化特征研究

利用廊坊市气象信息共享平台公布的PM_2.5质量浓度的实时观测数据,对廊坊市区PM_2.5的质量浓度变化情况进行分析,有利于人们根据污染特征选择出行和开展户外活动。结果表明,全年PM_2.5质量浓度日内逐时平均变化呈现双峰特征,白天6:00—9:00污染较重,夜间21:00至次日3:00污染最严重。PM_2.5质量浓度季节变化呈现冬季>秋季>春季>夏季的特征。秋季与冬季PM_2.5质量浓度日内变化趋势大致相似,但是峰值和谷值出现时刻有区别,夜间PM_2.5质量浓度高于白天;夏季PM_2.5质量浓度在白天与夜间的变化幅度都偏小。一周内的PM_2.5质量浓度周末总体上高于工作日。周末的浓度变化范围较大,且星期日的变化最大。     

基于DSM的城市公园对PM2.5和PM10的消减特征研究——以南昌市人民公园为例

【目的】PM_2.5、PM₁₀等空气颗粒物是城市空气首要污染物,在城市空气污染中占主导地位。了解固定外源下PM_2.5、PM₁₀在城市绿地的消减特征,可为城市阻控空气颗粒物、缓解空气污染提供有利依据。然而目前空气颗粒物的研究大多以点测定方式量化空间结构及植被类型对空气颗粒物的影响,对固定外源污染下PM_2.5、PM₁₀在城市绿地空间尺度上的影响机制研究较少。【方法】研究结合DSM与地统计学,以南昌市人民公园为例,探索城市公园阻隔外源污染的空间梯度效应及空间结构类型差异。利用克里金插值法对其空间分布特征进行可视化模拟;利用Arcgis和R语言等软件分析不同空间结构PM_2.5、PM₁₀的浓度差异。【结果】人民公园PM_2.5、PM₁₀的浓度在空间分布上趋势一致,均表现为以固定外源点为核心,浓度随距离增加呈极显著梯度递减的趋势,且在中部(约距外源点150～220 m处)消减效率最高,...     

海南岛臭氧污染时空特征及其成因分析

近年来,海南岛臭氧污染特征及其来源分析和防治工作引起了普遍重视。海南岛城市臭氧(ozone,O₃)浓度较稳定,但O₃污染超标事件还是时有发生。从最大8 h滑动平均O₃浓度(O₃-8h)和超标天数上看,其分布特征呈现海南岛北部和西部偏高,中部、东部和南部偏低;其月变化表现为“双峰型”,最大值出现在10月份。人为排放的氮氧化合物(NO_X)和挥发性有机物(VOC_S)是海南岛O₃污染产生的重要前体物;高温、低湿、低风速和有利风向会造成O₃浓度升高;气候变化也会在一定程度上影响着海南岛O₃污染的变化。     

杭州综合医院PM2.5浓度变化规律研究

对杭州市解放军117医院、浙江医院、邵逸夫医院和浙江省人民医院4所综合医院PM_2.5浓度进行测定,分析其PM_2.5污染水平、日变化规律、与植物群落、温度、湿度及其和PM₁₀之间的关系,进一步测定和分析医院室内和室外PM_2.5的污染水平及相关关系。结果表明:4所综合医院PM_2.5污染水平较低;日变化呈“双峰单谷”型;PM_2.5与植物群落层次无直接关系,但绿地中的PM_2.5颗粒物含量明显低于空地;PM_2.5与温度呈负相关关系与空气湿度呈正相关关系;PM_2.5/PM₁₀为0.44~0.59之间;医院病房内PM_2.5浓度较之室外要低,能达到美国PM_2.5控制标准,且室内外PM_2.5之间存在着一定的相关性。     

干旱区城市森林大气颗粒物浓度变化特征及其与环境因子的关系

干旱区城市颗粒物如可吸入颗粒物(PM₁₀)、细颗粒物(PM_2.5)以及超细颗粒物(PM_1.0)受到越来越多的关注。根据新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市燕儿窝生态林大气颗粒物(PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀)浓度、温度、相对湿度、风速等环境因子数据,对干旱区城市森林内大气颗粒物浓度时间变化规律进行分析。结果表明:(1)3种颗粒物(PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0)的日变化较为相似,均呈现"早晚高,中午低"的浅"V"形变化趋势。(2)3种颗粒物季节变化均表现为冬季>秋季>春季>夏季,其中冬春2季林地内浓度小于林地外,而夏秋2季林地内浓度大于林地外。(3)环境因子与3种不同粒径大气颗粒物浓度存在显著相关关系,相对湿度、风速与颗粒物浓度呈显著正相关,温度与颗粒物浓度呈显著负相关。     

2016～2017年秋冬季气象条件对京津冀地区PM2.5浓度贡献的定量分析

文中采用相同的排放清单,利用WRF-CMAQ耦合模式模拟京津冀地区2016～2017年秋冬季PM_2.5浓度,通过比较PM_2.5模拟浓度的同期变化,量化京津冀地区2017年相对于2016年秋冬季气象条件对PM_2.5浓度变化的贡献。研究结果表明:2017年秋冬季气象条件总体有利于PM_2.5浓度扩散,其中承德东南部、唐山、秦皇岛的气象条件对PM_2.5浓度有不降反升的贡献,京津冀其他地区气象条件有利于PM_2.5浓度下降,变化率为5%～15.6%,区域间的气象条件变化存在显著的差异。北京和石家庄城区地处平原,气象贡献分布较均匀,总体有利于污染物浓度的下降,而北京和石家庄部分区县地处山区,特殊的地形条件造成气象影响强度分布不均,表现出局地较强的天气敏感性。     

宁德市消光系数、能见度与PM2.5的关系

利用2019年宁德市监测站提供的逐时PM_2.5质量浓度和宁德市气象局提供的大气能见度监测数据,探讨了PM_2.5与消光系数、能见度的关系。分析结果表明：(1)宁德市PM_2.5质量浓度主要集中在0～50μg/m³之间,夏秋两季PM_2.5小于春冬两季,总体PM_2.5污染不严重。(2)宁德市PM_2.5质量浓度与大气消光系数呈线性正相关,与大气能见度呈乘幂负相关关系。(3)在不同相对湿度等级中,消光系数、能见度与PM_2.5值关系均保持不变,表明影响大气消光系数和能见度的因子包括大气相对湿度与PM_2.5值。