黄河三角洲白蜡人工林空气PM_(2.5)浓度变化规律的研究

以黄河三角洲典型的白蜡人工林为研究对象,选取2016年3月～翌年2月期间白蜡林内、外的PM_(2.5)数据和相关气象数据,对比分析了林内、外PM_(2.5)浓度的季节性变化和日变化特征,同时对特殊天气下PM_(2.5)浓度的变化进行了研究。结果表明:林内、外空气PM_(2.5)浓度均呈明显的季节性变化,均表现为冬季>春季>秋季>夏季;四季PM_(2.5)浓度的日变化近似呈双峰型曲线,变化趋势为夜间>日间、上午>下午;除冬季外,林内PM_(2.5)浓度普遍低于林外空地的;大风、降雨和降雪均有利于空气颗粒物的消除,且随着风力的增强和降雨量的增加,清除效果更好;在3种特殊天气下PM_(2.5)浓度均表现为林内>林外;春季和冬季的空气PM_(2.5)浓度与温度、风速呈显著负相关,与湿度呈显著正相关。     

厦门植物园空气负离子与PM_(2.5)浓度分布特征

为了探讨厦门植物园空气负离子浓度和PM2.5浓度在时间和空间上的分布特征,选取了厦门植物园15个观测点及园外1个对照点,在一年四季早、中、晚对他们进行现场实测并进行了分析,结果显示:四季植物园内空气负离子浓度均高于对照点;空气负离子浓度不同季节排序为夏季>秋季>春季>冬季;园内植被与水边、广场之间四季空气负离子浓度均有显著差异,郁闭度高的植被样点空气负离子浓度也较高,不同植物专类园之间空气负离子浓度无显著差异;PM2.5浓度不同季节排序为夏季<冬季<秋季<春季。植被与水边、广场之间四季PM2.5浓度均无显著差异,不同植物专类园之间PM2.5浓度无显著差异。     

厦门植物园空气负离子与PM_(2.5)浓度分布特征

为了探讨厦门植物园空气负离子浓度和PM2.5浓度在时间和空间上的分布特征,选取了厦门植物园15个观测点及园外1个对照点,在一年四季早、中、晚对他们进行现场实测并进行了分析,结果显示:四季植物园内空气负离子浓度均高于对照点;空气负离子浓度不同季节排序为夏季秋季春季冬季;园内植被与水边、广场之间四季空气负离子浓度均有显著差异,郁闭度高的植被样点空气负离子浓度也较高,不同植物专类园之间空气负离子浓度无显著差异;PM2.5浓度不同季节排序为夏季冬季秋季春季。植被与水边、广场之间四季PM2.5浓度均无显著差异,不同植物专类园之间PM2.5浓度无显著差异。     

云和县PM_(2.5)浓度变化特征分析

利用云和县环保局城区环境监测站点2014年1月至2015年6月PM2.5逐时数据,以探究PM2.5浓度的气候分布特征。结果显示:PM2.5逐小时浓度日变化曲线为单峰分布,峰值出现在北京时间7:00—9:00;春节等特大节假日PM2.5浓度值与燃放烟花爆竹等人为活动关系密切;PM2.5月平均浓度呈现波峰波谷分布,浓度值在冬季最大然后降低并在7—9月达到全年最低,秋季开始增大并在冬季达到最大。秋冬季节日平均浓度变化存在12 d左右的变化周期;冬季PM2.5日平均浓度变化幅度大于其他季节。     

6种城市绿地空气PM2.5浓度变化规律的研究

为合理安排树木的种植和配置结构,发挥绿色植物在改善城市生态环境方面的重要功能,研究6种城市绿地空气PM2.5浓度的日变化规律、月变化规律,分析不同类型绿地空气PM2.5浓度差异以及不同天气条件下PM2.5浓度.结果表明:PM2.5浓度日变化和月变化规律明显,不同季节有显著差异;6种城市绿地空气PM2.5浓度在同一季节内没有显著差异,从均值来看,春、秋、冬季有乔木的绿地内空气PM2.5浓度较低,夏季草坪内空气PM2.5浓度较低;阴天颗粒物的浓度比晴天高45%,雨后阴天颗粒物的浓度比雨后晴天高426%,降水对PM2.5的清除作用在雨后晴天发挥的较好.     

长沙市PM_(2.5)质量浓度及其变化特征

统计2015年9月到2016年8月长沙市PM_(2.5)监测数据及气象数据,并分析其季节特征、温度特征及其与工作日和周末之间的关系,以期揭示城市PM_(2.5)污染的主要特征及其变化趋势。研究结果表明:我国北部和南部的细颗粒物PM_(2.5)的污染程度大于长沙市,长沙市PM_(2.5)质量浓度的季节变化趋势表现为:冬天春天秋天夏天;冬季空气污染较重,PM_(2.5)日均值(75.32±38.12)μg/m~3超过我国空气质量(PM_(2.5))二级标准;夏天空气质量相对良好,日均值(32.40±14.25)μg/m~3,达到我国空气质量(PM_(2.5))一级标准;长沙市PM_(2.5)质量浓度与月平均温度存在一定程度的负相关,当月平均温度最高达29.71℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最低,为29.71μg/m~3,当月平均温度最低为5.07℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最高,为80.9μg/m~3;PM_(2.5)质量浓度在工作日和周末存在显著差异,冬季周末质量浓度高于工作日,而夏季则相反。     

长沙市PM_(2.5)质量浓度及其变化特征

统计2015年9月到2016年8月长沙市PM_(2.5)监测数据及气象数据,并分析其季节特征、温度特征及其与工作日和周末之间的关系,以期揭示城市PM_(2.5)污染的主要特征及其变化趋势。研究结果表明:我国北部和南部的细颗粒物PM_(2.5)的污染程度大于长沙市,长沙市PM_(2.5)质量浓度的季节变化趋势表现为:冬天>春天>秋天>夏天;冬季空气污染较重,PM_(2.5)日均值(75.32±38.12)μg/m³超过我国空气质量(PM_(2.5))二级标准;夏天空气质量相对良好,日均值(32.40±14.25)μg/m3超过我国空气质量(PM_(2.5))二级标准;夏天空气质量相对良好,日均值(32.40±14.25)μg/m³,达到我国空气质量(PM_(2.5))一级标准;长沙市PM_(2.5)质量浓度与月平均温度存在一定程度的负相关,当月平均温度最高达29.71℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最低,为29.71μg/m3,达到我国空气质量(PM_(2.5))一级标准;长沙市PM_(2.5)质量浓度与月平均温度存在一定程度的负相关,当月平均温度最高达29.71℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最低,为29.71μg/m³,当月平均温度最低为5.07℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最高,为80.9μg/m3,当月平均温度最低为5.07℃时,对应PM_(2.5)质量浓度最高,为80.9μg/m³;PM_(2.5)质量浓度在工作日和周末存在显著差异,冬季周末质量浓度高于工作日,而夏季则相反。     

黄河三角洲白蜡人工林不同冠层光合特征研究

本研究以黄河三角洲地区典型白蜡人工林为研究对象,测定了不同冠层叶片的光响应曲线及光合参数的日变化,并对影响不同冠层净光合速率(Pn)的主要生态环境因子进行了分析。结果表明：白蜡人工林不同冠层叶片的光量子效率(α)表现为上冠层(U)>中冠层(M)>下冠层(L),最大光合速率(Pn_max)、光饱和点(I_sat)表现出相同的特征,而光补偿点(I_c)变化相反,说明冠层越往上光适应范围越大;暗呼吸速率表现为冠层U>冠层L>冠层M。冠层U和冠层M的Pn呈双峰曲线变化,有明显的‘光合午休’现象,首峰出现时间均为上午10时,次峰时间分别为14时和16时;冠层L表现为单峰曲线,峰值出现在12时。逐步回归分析和通径分析表明,不同冠层Pn主要受气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)的影响,分别表现为正向、负向影响,但不同冠层的主要影响因子存在差异,且因子间存在互作效应。总之,黄河三角洲白蜡人工林上冠层具有较高的光合能力和光合效率,这为白蜡人工林经营管理中改善其空间结构提供了参考。     

黄河三角洲白蜡人工林小气候特征的时空动态变化

在山东省盐碱地造林试验站的12年生白蜡人工林内(山东黄河三角洲森林生态系统定位研究站的定位观测样地),设有25 m综合梯度观测塔(包含森林小气候观测系统),在高度1.5、3.5、11.0、13.0 m处分别设置4层气象传感器(空气温度、相对湿度、风速传感器),在高度3.5、11.0 m处设有两层四分量辐射传感器。于2015年3月—2016年2月,每个月份选择3个晴天代表日,按照数据采集频率为10 min的间隔24 h不间断采集数据,分析黄河三角洲地区白蜡人工林小气候特征的时空动态变化。结果表明:一年中,冠层内太阳辐射始终低于冠层上,冠层内年均太阳辐射可降低84.91%;林冠层在4月份表现出一定的保温作用,7月份表现出一定的负作用;一年中,观测塔高度3.5 m处的湿度基本高于观测塔高度11.0、13.0 m处的湿度,且4个月(4、7、10月份和次年1月份)的日变化特征显示林冠层夜间增湿作用明显;不同高度的风速,从大到小依次为13.0 m高处、11.0 m高处、1.5 m高处、3.5 m高处,林冠层年均可降低风速73.54%。     

杭州市城区典型区域PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度变化特征

为研究杭州市城区大气中PM_(2.5)、PM_(10)的浓度变化特征,在采荷监测区内对PM_(2.5)、PM_(10)浓度变化和气象特征进行了为期1 a的监测。结果表明:PM_(2.5)质量浓度呈冬春高于夏秋季节,冬季出现最高值(104.35±99.86)μg/m~3;颗粒物PM_(10)呈冬季远高于其他季节,浓度为(274.39±160.92)μg/m~3,春秋两季相较于夏季高约1倍,说明颗粒物PM_(10)比PM_(2.5)的污染来源更为多样,成分更为复杂。PM_(2.5)、PM_(10)在不同的季节中,二者的相对浓度和变化规律有所不同。细颗粒物浓度日间变化过程在季节间大势体变化趋势规律类似,在观测时段内从峰值逐渐减小,伴随季节间的差异而呈不同的波动。PM_(2.5)/PM_(10)值范围为0.26~0.58,春冬两季的均值分别为0.51和0.50,夏秋两季的均值分别为0.34和0.32,表明春秋两季污染物中PM_(2.5)比例高;颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与温度之间均呈现显著负相关关系,相关系数分别高达0.619、0.640;与气压呈现显著正相关关系,相关系数为0.559、0.583。     

北京市交通干道防护林带内PM_(2.5)浓度变化特征

选择北京市北五环路和京藏高速路上的5个地段对PM2.5浓度、温度、湿度、风速风向进行了连续观测,并对各地段的PM2.5浓度变化和环境因子的关系进行了回归分析。结果表明:1)有林带和无林带地段上的观测点的PM2.5浓度变化趋势不同,无林带地段各观测点的PM2.5浓度一般随距道路距离增加变小,有林带地段各观测点上PM2.5浓度则有升有降;2)林带内各观测点的PM2.5浓度和道路侧的PM2.5浓度显著相关,和林内的温、湿度显著相关,但和林内风速的相关性不显著;3)林带的宽度对林带内各观测点的PM2.5浓度有一定影响。     

武汉市科教区冬春季PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度及水溶性离子分析

2006～2007年冬春季在武汉市湖北大学校区连续采集气溶胶样品,并用离子色谱分析了气溶胶中水溶性无机成分的含量。结果表明,PM2.5和PM10中总水溶性无机离子年平均浓度分别为3.98和6.79μg/m3,其中4种主要的水溶性无机离子Na+、Ca2+、SO42-和NO3-,共占PM2.5和PM10总水溶性离子浓度的79%、85%。Mg2+、Ca2+、F-、SO42-、Na+和Cl-主要集中在细粒子中,NH4+和NO3-主要集中在粗粒子中。NH4+和SO24-在PM2.5和PM10中的相关系数R=0.987、0.983,主要以NH4NO3、(NH4)2SO4和NH4HSO4的方式存在。离子来源分析显示,固定排放源(燃煤)对水溶性组分的贡献要高于移动排放源(机动车)的污染贡献,而局地二次扬尘及建筑扬尘也是大气细粒子中水溶性组分的一个重要来源。     

郑州市不同道路等级对近地空气PM_(2.5)和PM_(10)分布特征的影响

为探究城市不同道路等级对空气PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度特征及其日变化规律的影响,本研究选取郑州市的金水路(快速路)、文化路(主干道)和东三街(支道)进行调查和监测。结果表明,PM_(2.5)和PM_(10)的日均值表现为金水路文化路东三街,3条道路PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度均不同程度超过国家标准质量浓度限值。文化路PM_(2.5)和PM_(10)的日变化呈现单峰型曲线,峰值出现在7:00-8:00。金水路PM_(2.5)和PM_(10)日变化波动性较小,且整体保持较高质量浓度水平。东三街PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度峰值出现在6:00-8:00,在12:00之后随着车流量的变化呈现波动。3条道路PM_(2.5)/PM_(10)值为0.64~0.73,且在13:00-14:00之间出现峰值。PM_(2.5)/PM_(10)的平均比值:文化路(0.69)东三街(0.68)金水路(0.66),说明机动车尾气对PM_(2.5)的贡献大于PM_(10)。3条道路的PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与车流量之间存在相关性,但显著性不同。     

大连市区MODIS数据PM_(2.5)浓度遥感反演及应用研究

采用大连市区多时相MODIS遥感数据,运用6S大气辐射传输模型查找表反演大气气溶胶光学厚度,解析大连市区不同时期的气溶胶光学厚度分布特征,并结合地面同步自动监测的PM_(2.5)浓度数据,建立PM_(2.5)浓度遥感估算模型,在精度评估基础上将模型反演结果与空气自动监测子站、环境空气质量功能区、植被、高程、污染源分布等做应用分析,为大连市区PM_(2.5)污染区域防治提出参考依据。     

包头市采暖期大气颗粒物PM_(10)与PM_(2.5)污染水平研究

为了解包头市采暖期大气颗粒物PM2.5与PM10的污染特征,在包头市城区设置采样点,在采暖期采集了PM2.5与PM10,对其中的水溶性离子、元素、有机碳、元素碳的含量进行了分析。结果表明:水溶性离子、元素组分是包头市采暖期大气颗粒物的主要成分,并且在细颗粒物中聚集较多;采暖期的燃煤为2种粒子中元素的主要来源之一;采暖期PM2.5与PM10中OC、EC有共同的污染源,主要来源是燃煤、机动车尾气和生物质燃烧;PM2.5与PM10中有二次反应生成的有机碳。     

公园绿地不同植物群落对细颗粒物PM_(2.5)浓度的影响

众对北小河公园绿地具有代表性的植物群落的可吸入颗粒物PM2.5浓度进行测定,对不同植物群落全年PM2.5浓度的变化特征进行了对比分析。结果表明:(1)公园内绿地PM2.5浓度低于公园外裸地处PM2.5浓度20%。(2)夏季北小河公园绿地内可吸入颗粒物PM2.5的平均浓度为56.59ug/m3,为四季中最低水平。(3)纯林结构形成较大的树冠,对于颗粒物的拦截作用较大,林内PM2.5浓度低于其余几种植物群落。从全年平均来看,北小河公园内不同植物群落类型内PM2.5浓度大小排序为:乔灌草型乔草型草坪灌草型纯针叶林。     

信阳市不同生态功能区PM_(10)和PM_(2.5)污染特征

目前大气颗粒物污染已成为严重的城市环境问题。利用2015年4个位于信阳市不同生态功能区的环境空气质量监测站数据,比较分析4个站点的PM_(10)和PM_(2.5)污染日变化、季节变化和年际变化特征及其影响因素。结果表明,1)4个站点2015年PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度平均值均表现为南湾水厂平桥分局审计局酿酒公司。2)森林植被对大气颗粒物浓度有明显的削减功能。在不同季节和一天中的不同时段,森林植被盖度高的南湾水厂监测站PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度平均值均明显低于其他3个站点。3)4个站点的颗粒物污染均表现为夏季最轻,秋季其次,冬季污染最严重。4)4个站点的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度日变化特征基本一致,日峰值和最低值出现的时间基本同步。夜间颗粒物污染比白天严重。5)2014-2016年,4个站点的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度均呈现逐年下降趋势。6)影响颗粒物污染的最主要气象因子是气温和气压。PM_(10)和PM_(2.5)浓度与日均气温、日均风速和日最大风速均呈极显著负相关(P0.01),与日均气压均呈极显著正相关(P0.01);PM_(2.5)日均浓度与日均相对湿度呈显著正相关(P0.05)。这些结果显示了信阳市大气颗粒物污染特征,可为当地大气污染防治工作提供参考。     

不同绿地结构对PM_(2.5)和PM_(10)的消减作用

为研究城市道路中不同绿地结构对PM_(2.5)、PM_(10)的消减作用,选择河南省信阳市城区主干道——新五大道、新七大道上不同绿地结构(乔、乔-草、灌-草、乔-灌、乔-灌-草、对照点)为试验监测点,对其PM_(2.5)、PM_(10)浓度进行监测、分析以及消减率的计算,结果表明,不同绿地结构内PM_(2.5)、PM_(10)浓度呈现出"早晚高、中午低"的日变化特征,且在08:00左右浓度达到最大。乔-灌、乔-灌-草绿地结构的PM_(2.5)、PM_(10)浓度显著低于其他4种绿地结构。不同绿地结构对PM_(2.5)、PM_(10)消减作用差异显著,对PM_(2.5)消减作用规律为乔-灌-草﹥乔-灌、乔-草﹥灌-草、乔,对PM_(10)消减作用规律为乔-灌-草﹥乔-灌、灌-草、乔-草﹥乔,整体上看,绿地对PM_(2.5)消减率高于PM_(10)。     

北京PM_(2.5)污染特征的分析

对北京市2007年10月至2011年6月的大气PM2.5质量浓度进行了分析。结果表明:春季、冬季的PM2.5质量浓度高于夏季、秋季,其中2008年8～9月和2009年8月的浓度较低。气象条件(如沙尘暴)是造成春季PM2.5浓度高的主要原因,燃煤取暖是造成冬季浓度高的主要原因。对于环境空气质量标准(GB3095─2012)中的PM2.5标准值,若采取北京奥运期间的空气质量保障措施,则北京以及其他城市的PM2.5达标是可以实现的。     

雾霾天气中PM_(2.5)的分布规律研究

针对2017年3月15日,李克强总理提出的不惜重金组织攻关,抓紧治理雾霾,基于数学专业的角度,我们团队决定利用专业知识,将实地考查与理论知识相结合,就雾霾天气中PM2.5的分布规律展开深入调查和研究并形成一套合理的解决方案。