• 2023年第5期文章目次
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      2023, 15(5).

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      2023, 15(5).

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      摘要:

    • >预警预报
    • 2013—2022年全国环境空气质量变化特征

      2023, 15(5):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.001

      摘要 (5660) HTML (3420) PDF 1.76 M (3979) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2013—2022年全国339个地级及以上城市环境空气质量监测数据,分析了10年来环境空气质量变化特征。结果表明,2013—2022年全国环境空气质量持续改善,74个重点城市ρ(PM2.5)从2013年的68μg/m3降至2022年的29μg/m3,降幅为57.4%;一次排放污染物ρ(SO2)和ρ(NO2)10年降幅分别为71.9%和27.6%,ρ(CO)自2015年以来下降42.1%;全国ρ(O3)波动变化,受高温干旱影响,2019和2022年ρ(O3)为148和145μg/m3,其他年份ρ(O3)在137~139μg/m3波动。全国74个重点城市优良天数比例从2013年的65.7%上升至2022年的83.0%,相当于10年间每个城市优良天数增加65d;重污染天数比例从2013年的7.9%下降至2022年的0.6%,重污染天数减少90%。2020—2022年,90%以上的非沙尘重污染天出现在秋冬季(11—12月和1—2月),夏秋季O3超标问题对优良天数比例影响显著,建议进一步强化重点区域污染联防联控与重点城市大气污染防治,加强多污染物协同治理,推进空气质量持续改善。

    • 基于机器学习的大气PM2.5中金属浓度预测模型的研究

      2023, 15(5):8-16. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.002

      摘要 (7593) HTML (1352) PDF 7.05 M (3300) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2013—2018年哈尔滨市气象数据、大气污染物数据和细颗粒物(PM2.5)中金属成分数据,采用机器学习方法探索大气PM2.5中金属浓度预测模型,并选择最优模型进行污染物浓度预测。结果表明,多元线性回归(MLR)、人工神经网络(BP-ANN)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种模型中,RF对大气PM2.5中5种金属[锑(Sb)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、铊(Tl)]的浓度预测效果最佳,在训练集和测试集中表现均较稳定,其中相关系数(r)均>0.7, 平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)数值较小。RF在大气PM2.5中金属浓度预测上具有较好的表现,可在缺乏监测和实验数据的情况下,实现对大气颗粒物中金属浓度的快速预测,为全面了解颗粒物中金属污染特征提供数据基础。

    • 臭氧激光雷达技术及应用研究进展

      2023, 15(5):17-23. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.003

      摘要 (5241) HTML (1956) PDF 1.18 M (3334) 评论 (0) 收藏

      摘要:差分吸收臭氧激光雷达是完善光化学立体监测体系的重要技术,因其高时空分辨率的廓线探测优势而得以迅速发展,目前已被广泛应用于对流层臭氧浓度的遥感探测。阐述了臭氧激光雷达的原理,归纳总结了雷达系统及关键技术的国内外最新研究进展,梳理了臭氧激光雷达在环境领域的应用现状,并基于我国城市臭氧污染问题现状和管理需求,初步探索设计了臭氧激光雷达监测网络业务应用的整体框架。指出了臭氧激光雷达技术及应用中存在厂家众多但缺乏统一的技术规范和行业标准,数据质量及准确性有待提高,与标准分析方法产生数据的可比性较差等不足之处;提出了核心部件国产化,系统小型化、自动化及商用化,多平台以及与其他监测方式联用等发展趋势。

    • 三维空气质量模型初始场VOCs同化对臭氧预报的影响

      2023, 15(5):24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.004

      摘要 (7533) HTML (919) PDF 2.09 M (3134) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2023年2月15日—3月8日,采用中尺度数值预报模式/嵌套网格空气质量模式系统(WRF/NAQPMS),分析了初始场同化6项常规大气污染物及挥发性有机物(VOCs)对广东省臭氧(O3)预报的改进效果。 结果表明,同化6项常规污染物可显著降低O3预报的标准化平均偏差(NMB)和均方根误差(RMSE),NMB从-26%改善为-8%,RMSE从50.6μg/m3下降到35.0μg/m3。但对相关系数(r)的改善效果不佳,从0.51下降到0.49。相比于只同化常规6项污染物,同时同化VOCs对O3的预报效果改善较为明显,r从0.49提高到0.63。此外,对NMB和RMSE的改善效果也较好,NMB从-8%改善为-3%,RMSE从35.0μg/m3下降到30.1μg/m3。相比于不同化,同化6项常规污染物的改善效果显著,空气质量指数(AQI)等级预报准确率可提升10%以上,AQI范围预报准确率可提升40%以上。相比于仅同化6项常规污染物,再增加同化VOCs,AQI等级预报准确率和范围预报准确率均提升5%左右,改善程度不高。

    • 江苏省颗粒物激光雷达组网在一次复合过程中的应用分析

      2023, 15(5):30-35. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.005

      摘要 (7517) HTML (1121) PDF 11.64 M (3303) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2022年9月5—11日江苏省发生臭氧连续超标,细颗粒物(PM2.5)浓度同步上升的一次典型复合污染过程,利用颗粒物激光雷达组网对江苏省6个城市的大气垂直剖面进行了连续监测,并结合近地面污染物浓度和气象要素观测数据分析了此次污染过程的成因。结果表明,污染过程期间各城市呈现高温、小风、强太阳辐射的特征,造成日间二次生成的颗粒物在本地积聚。各城市颗粒物浓度的小时变化趋势大致相同,颗粒物浓度大幅升高期间,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)值也同步上升,以PM2.5生成为主导。激光雷达探测结果显示,1 km以内的355 nm消光系数显著增强,表明此次污染过程是由于强大气氧化性导致以极细颗粒物为主导的PM2.5大量二次生成,无明显的区域传输,同时夜间伴随边界层高度降低,白天生成的高浓度PM2.5沉降至地面,期间淮安市、扬州市和镇江市受浮尘、扬尘等粗粒子影响,边界层内粗颗粒物浓度也较高。

    • 昆山冬季一次持续性雾霾天气生消过程分析

      2023, 15(5):36-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.006

      摘要 (4536) HTML (906) PDF 3.14 M (3199) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取2016年12月昆山地区出现的1次持续性雾霾天气,对其雾、霾交替过程中所表现的阶段性特征和差异性进行了分析。结果表明:(1)不同程度的雾霾持续约5d,受北方污染气团入侵及冷空气、湿度等条件影响,雾、霾轮流交替出现。(2)与能见度呈现正相关的气象因素有气压和风速;呈现负相关的有相对湿度和露点温度;气温与能见度相关性不明显。(3)颗粒物浓度变化大致可分为前、后2个阶段,当相对湿度增大到接近饱和时,颗粒物并不能无限地吸湿增大,此时颗粒物浓度对能见度的影响可能已不是主要因素。(4)气团后向轨迹分析表明,前期污染物主要来自山西、河南一带,第2次污染气团主要来自西北方向。

    • 连云港市冬季霾污染成因分析及应急管控效果评估

      2023, 15(5):43-50. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.202305.007

      摘要 (7505) HTML (1136) PDF 9.11 M (3255) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对2022年1月5—14日连云港发生的细颗粒物(PM2.5)连续污染事件(PM2.5超标共计5 d),基于常规空气质量参数、气象要素、颗粒物组分参数等数据资料,系统分析了污染期间PM2.5时空变化特征及污染成因,结合大气化学与天气预测模式(WRF Chem)和敏感性试验方法,定量评估了应急减排措施对连云港各区县PM2.5浓度的影响。结果表明,5 d超标日中有3 d为轻度污染,2 d为中度污染,全市PM2.5浓度呈现先上升后下降的趋势。不利的气象条件(静稳、小风、高湿)、本地排放(机动车尾气、工业工艺源)和二次生成共同导致了PM2.5污染的发生。实施黄色预警管控后,ρ(PM2.5)平均值下降了4.6μg/m3,降幅为5.2%,其中东海县和灌云县ρ(PM2.5)的降幅最大,分别为6.1%和8.3%,同时污染天ρ(PM2.5)峰值平均下降了9.4μg/m3(6.0%)。通过PM2.5过程分析方法发现,应急减排导致人为排放、化学过程和背景浓度对近地面ρ(PM2.5)正贡献的减少量要显著大于垂直混合、区域输送和对流过程负贡献的增加量。

    • 上海市建筑工地扬尘在线监测技术研究与应用

      2023, 15(5):51-57. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.008

      摘要 (4466) HTML (1236) PDF 4.42 M (3219) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用光散射颗粒物监测仪,通过对其采样系统、自动除湿装置、自动校准装置进行研发设计和改造,建成了一套应用于建筑工地扬尘的颗粒物在线监测仪。通过光散射法与标准重量法的比对试验,分析了该仪器的技术指标。结果表明,其平行性≤±7%,平均相对误差≤±20%,最大相对误差≤±25%,相关系数≥0.8。通过点位位置、点位高度、除湿等试验及1年的试点应用,确定仪器的量程、时间分辨率、除湿方式、校准方式等关键性能指标,并研究制定和发布了《上海市建筑施工颗粒物和噪声在线监测技术规范(试行)》。最后总结了上海市建筑工地扬尘在线监测系统在预警、监管和执法中的应用成果。

    • 石家庄市夏季臭氧污染近地层垂直变化特征

      2023, 15(5):58-64. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.009

      摘要 (7389) HTML (1124) PDF 3.28 M (3155) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2022年6月1日—8月31日河北省石家庄市地面气象要素和臭氧(O3)观测数据,结合O3激光雷达垂直探测数据分析近地层O3垂直变化特征,并利用后向轨迹聚类分析法探讨其污染来源。结果表明:(1)2022年夏季石家庄O3污染天数为6月>7月>8月。影响ρ(O3)变化的主要影响因子是气温,平均气温与ρ(O3)正相关,相对湿度与ρ(O3)负相关。(2)当探测高度≥2 km时,全天、日间、夜间的ρ(O3)变化较稳定,ρ(O3)均在100μg/m3左右。近地层ρ(O3)差异最大,无论是日间还是夜间,ρ(O3)均在0.3 km左右达到峰值,之后逐渐降低。6月的ρ(O3)垂直变化速率较大,7、8月ρ(O3)垂直变化速率逐渐降低。(3)不同垂直高度下,石家庄夏季ρ(O3)日变化情况均成“单峰单谷”型,地面ρ(O3)日变化波动最明显,随着高度的上升ρ(O3)日变化情况趋于平缓。(4)后向轨迹聚类分析结果表明,距离地面10,500,1 000 m高度层的O3后向轨迹均呈散射状分布,距离地面10 m的O3路径来源为河北西南部,距离地面500 m的O3路径来源为河北南部,距离地面1 000 m的O3主要途经地点为内蒙古西南部、西北部和河北东北部。

    • >碳排放研究
    • 基于大涡模拟的甲烷点源排放无人机观测实验:排放速率及其不确定度估算

      2023, 15(5):65-74. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.010

      摘要 (5443) HTML (1080) PDF 5.41 M (3510) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人机已被证明是适用于甲烷点源排放速率估算的一种新颖且有效的观测平台,然而对其估算的准确度与不确定度尚缺乏有效分析与量化。利用包含已知排放速率被动示踪物的大涡模拟,再现了1种强湍流混合环境下的甲烷羽流并对羽流进行了连续多次模拟飞行观测实验,通过逆高斯方法(IG)和质量平衡方法(MB)对排放速率进行了估算并量化了其准确度与不确定度,最后对不同的飞行时间安排及差异化的空间飞行策略进行了探究以提升估算效果。结果表明,对于研究所涉及的大气混合条件,通过IG和MB方法对多次模拟飞行估算的排放均值可达到既定排放值的95.3%和86.1%,不确定度为56.6%和56.9%;通过单架无人机多次重复飞行采样进行估算可显著降低不确定度,5次重复飞行可降至<30%;2架无人机在不同高度的同步飞行可使MB方法估算的不确定度降至35.2%~51.9%,IG方法则对该措施不敏感。研究仅考虑甲烷的传输扩散过程,结果也适用于其他被动示踪物的点源排放估算。

    • 适用于城市碳排放反演的CO2格点化排放清单编制——以杭州市为例

      2023, 15(5):75-83. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.011

      摘要 (5533) HTML (1480) PDF 11.98 M (3208) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于碳监测网络测算城市人为碳排放通量,需要二氧化碳(CO2)格点化排放清单作为反演计算的先验信息。现有格点化清单大多针对全球或全国尺度编制,排放源的空间位置不确定性高,不足以支撑城市碳监测工作。以杭州市为例,构建了高空间分辨率(1 km)、分部门(工业能源、工业过程、交通等6类排放部门)的城市CO2格点化排放清单,并对其不确定性进行了表征。该格点化清单基于中国城市温室气体工作组编制的《中国城市二氧化碳排放数据集(2020)》,依据848个点源的精确位置信息和一系列空间代理数据,对各部门的城市CO2排放量进行格点化分配,得到杭州市高分辨率排放清单模型。与现有清单,如欧洲开发的全球大气研究排放数据库(EDGAR)、清华大学开发的中国多尺度排放清单模型(MEIC)等相比,本研究编制的格点化清单能合理地反映杭州市CO2排放的空间格局,包括人口、路网密集的市中心,萧山区和钱塘区的工业园区,钱塘江中上游沿岸的水泥企业等高排放热点,可以作为杭州市CO2反演的人为源先验清单。

    • 基于OCO-3卫星观测的上海CO2柱浓度特征分析

      2023, 15(5):84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.012

      摘要 (5363) HTML (1234) PDF 8.46 M (3394) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着卫星遥感技术的发展,城市内部的二氧化碳柱浓度(XCO2)时空特征逐渐能够被识别。本研究基于轨道碳观测卫星(OCO-3)快拍(SAM)模式XCO2观测数据,探讨了上海市2020—2022年XCO2的时空分布特征以及该数据对于火电厂CO2烟羽信号来源识别的能力。结果表明,上海市XCO2呈现春季>冬季>夏季的特征,上海市XCO2年均值为418.3×10-6,高于华东地区的年平均值。从XCO2空间分布差异来看,中部和东北部是上海冬季XCO2的高值区域,这主要是由于城市中部人口密集,北部沿江区域大型电厂较为集中,在冬季盛行风西北风的作用下,CO2被传输至东部沿江多个行政区域。此外,结合近地面风场、CO2人为排放清单、电厂点源信息、对流层监测仪器(TROPOMI)卫星观测数据等,证实了OCO-3快拍模式具有探测到重点点源信号的能力。

    • 基于OCO-2卫星观测的浙江省典型城市CO2柱浓度变化特征及碳排放重点源识别应用

      2023, 15(5):90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.013

      摘要 (5653) HTML (856) PDF 6.79 M (3484) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效制定城市层面的低碳发展政策,实现碳达峰的发展目标,利用碳卫星2号(OCO-2)监测的高分辨率大气CO2柱浓度数据(XCO2),分析浙江省杭州、宁波和嘉兴3个典型城市的XCO2变化特征,以及人类活动和XCO2变化的关系;识别城市碳排放热点区域,评估碳排放热点源对XCO2的影响,并利用拉格朗日粒子扩散模型(LPDM)进行验证。结果表明:(1)2016—2021年3个城市的XCO2年增长量分别为3.1×10-6,2.3×10-6和2.2×10-6,杭州的增长量最为明显;杭州和宁波在2019—2021年XCO2增量明显,分别为8.0×10-6和5.7×10-6。杭州XCO2的变化趋势与临安大气本底站CO2观测数据的变化趋势一致。(2)与2017年相比,3个城市的建筑用地面积都略有增加,分别增加了0.9%,2.2%和4.8%;从人口和GDP数据来看,2016—2021年3个城市也均呈持续增加的变化趋势。表明CO2浓度升高与人类活动密切相关。(3)XCO2正距平高值区域基本都对应了碳排放热点源(电力企业)的下风向地区,电力企业CO2的排放会导致下风向地区的XCO2出现局地性增长,增量为7×10-6~9×10-6

    • 西班牙巴斯克低碳发展轨迹对江苏的启示

      2023, 15(5):96-99. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.014

      摘要 (4482) HTML (870) PDF 771.03 K (2995) 评论 (0) 收藏

      摘要:实现绿色低碳和可持续发展已经成为国际社会的普遍共识。对比分析了西班牙巴斯克自治区和江苏省近年来经济、产业、能源等方面的发展历程,在借鉴巴斯克绿色低碳发展经验的基础上,结合江苏实际,提出了加强低碳发展顶层设计、加速工业绿色低碳发展、推进碳足迹认证和应用、强化金融支持等建议,为江苏绿色低碳发展、积极应对气候变化提供参考。

    • 南京温室气体监测点位规划方法研究

      2023, 15(5):100-105. DOI: 103969/jissn1674-6732202305015

      摘要 (5059) HTML (984) PDF 4.87 M (3268) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京市为温室气体监测区域,以2021年1月和7月作为冬、夏季的代表,利用拉格朗日粒子扩散模型(LPDM)和K均值(K-Means)聚类算法对南京市已有的高塔点位进行筛选,研究温室气体监测点位布设最优位置。通过计算不同点位的城市CO2贡献度,最终确定了冬季和夏季各8个温室气体监测建议点位。结果表明,通过聚类算法筛选出的监测站点选址能对南京市大部分城区的温室气体排放具有相对最大的覆盖范围和较高的敏感性,能够有效反映出南京市CO2排放量的梯度变化,对南京市不同时空尺度上的温室气体排放达到相对最好的监测效果。

    • 基于STIRPAT模型的闵行区工业能源碳排放分析

      2023, 15(5):106-111. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.016

      摘要 (4392) HTML (1134) PDF 1.07 M (3143) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2006—2020年上海闵行区工业能源碳排放量进行估算,采用可拓展的随机性的环境影响评估模型(STIRPAT)分析了工业能源碳排放的影响因素。结果表明:2006—2020年闵行区工业能源碳排放总量、碳排放强度与工业能源消耗量均呈逐步下降的趋势;煤炭所占工业能源消费比重、人均工业产值、工业化率和工业能源强度与闵行区工业能源碳排放呈正相关关系,其中煤炭所占工业能源消费比重对闵行区工业碳排放影响最大,工业增加值、电力所占工业能源消费比重对闵行区工业能源碳排放影响不显著。基于因素分析结果,提出闵行区可通过调整工业能源消费结构、优化产业结构、提高工业能源利用效率等措施降低工业碳排放。

    • >溯源解析
    • 中山市臭氧污染来源解析与敏感性分析

      2023, 15(5):112-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.017

      摘要 (7460) HTML (1028) PDF 11.07 M (3238) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用数值天气预报模式和嵌套网格空气质量预报系统的来源解析模块(WRF NAQPMS/OSAM)对中山市2019年9月1次臭氧(O3)污染过程进行了模拟分析,并对O3来源进行了解析。结果表明,WRF-NAQPMS/OSAM模型能较好地模拟出该时段的O3浓度。此次污染过程区域传输对中山市O3浓度贡献显著,平均贡献比例为82.9%,本地平均贡献比例为17.1%,对中山市O3贡献最大的2个来源分别是溶剂源和交通源,平均贡献占比分别为43.0%和42.7%。另外,工业源的贡献也不可忽略,平均贡献占比为11.0%。中山市O3总体上处于挥发性有机物(VOCs)控制区,结合臭氧生成潜势(OFP)分析和源解析结果,溶剂源、交通源和工业源排放的甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、1,2,3-三甲苯、正丁烷和异戊烷对O3形成贡献显著,是中山市O3污染治理应注意的重要前体物。建议中山市建立以VOCs控制为主导,VOCs和氮氧化物(NOX)协同控制的长期O3防控策略。

    • 2022年青岛市沿海区域臭氧污染特征及传输影响分析

      2023, 15(5):121-127. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.018

      摘要 (5586) HTML (1057) PDF 4.13 M (3272) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2022年1—12月青岛市沿海区域臭氧(O3)自动监测数据和气象观测资料,对O3污染变化特征及影响因素进行了分析,结合后向轨迹聚类与潜在源区分析等方法,对O3外来输送通道及潜在源分布情况进行分析研究。结果表明:青岛市沿海区域O3污染主要集中在4—10月份,日变化特征呈单峰单谷趋势,峰值出现在15:00—16:00;气象因素中,地面短波辐射对O3浓度变化的相对贡献最大,偏南风易导致O3污染;受二氧化氮(NO2)滴定作用以及海陆风转换影响,沿海区域O3峰值与谷值均滞后青岛城区1 h左右;O3生成整体处于VOCs控制区,1-丁烯、正丁烷与异戊烷是O3污染期间导致O3浓度上升的关键组分;O3污染的主要潜在源区为长三角北部和黄海近岸海域,以及山东中南部地区。

    • 南京市大气VOCs污染特征及来源解析

      2023, 15(5):128-133. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.019

      摘要 (4878) HTML (1134) PDF 1.71 M (3128) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用南京市2022年挥发性有机物(VOCs)在线监测数据,对VOCs污染特征、来源及对臭氧的影响进行了分析研究。结果表明:2022年南京市φ(TVOCs)年均值为25.1×10-9,其中各组分占比为烷烃>含氧挥发性有机物(OVOCs)>氯代烃>烯烃>芳香烃>炔烃。TVOCs及烷烃、烯烃和芳香烃的体积分数季节变化表现为冬季>秋季>春季>夏季,φ(OVOCs)季节变化表现为夏季>秋季>春季>冬季。烷烃、烯烃和炔烃日变化呈“双峰型”特征,芳香烃和氯代烃为“单峰型”。臭氧生成潜势(OFP)贡献总体表现为OVOCs>烯烃>芳香烃>烷烃>氯代烃>炔烃,但冬季烯烃的贡献率最高。南京市臭氧生成的关键VOCs物种为乙醛、乙烯、丙烯、间/对-二甲苯和甲苯。正交矩阵因子分解结果显示,机动车尾气、生物质燃烧和工业生产是南京VOCs的主要来源;对南京臭氧生成贡献最大的VOCs来源为溶剂涂料使用和石化行业。

    • 威海市秋季VOCs污染特征及来源解析

      2023, 15(5):134-140. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.020

      摘要 (7422) HTML (1026) PDF 6.91 M (3075) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究威海市秋季挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2021年9月10—20日采用手工加密监测法对威海市秋季大气中VOCs进行监测,分析了气象因素对臭氧(O3)及其前体物的影响和VOCs污染特征,并利用正交矩阵因子模型(PMF)方法对VOCs来源进行了研究。结果表明,威海市温度对O3生成影响明显,尤其是高温、低湿、扩散较差气象条件下,有利于O3前体物的反应消耗,促使O3生成及累积。观测期间,威海市秋季φ(VOCs)平均值为47.84×10-9,VOCs中体积分数占比最高的为含氧挥发性有机物(OVOCs),占比为58.0%,其次为烷烃(21.6%)、卤代烃(10.2%)。O3生成潜势(OFP)平均值为393.95μg/m3,对OFP的贡献占比最高的为OVOCs(74.1%),其次为芳香烃(12.6%)、烷烃(7.0%)和烯烃(5.4%)。PMF源解析结果显示,机动车尾气排放源、工艺过程源、船舶尾气排放源和溶剂使用源是威海市秋季VOCs排放主要来源,贡献占比分别为30.4%,23.9%,21.1%,16.5%。控制机动车排放和工艺过程排放是控制威海市秋季VOCs污染的重要途径。

    • 基于走航监测的珠海市金湾区夏秋季大气VOCs污染特征

      2023, 15(5):141-146. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.021

      摘要 (4127) HTML (804) PDF 2.53 M (3192) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2021年夏、秋季利用单光子电离飞行时间质谱仪(SPI-MS)在珠海市金湾环境空气自动站(以下简称“金湾站”)周边开展挥发性有机物(VOCs)走航观测。结果表明,金湾站周边大气中总VOCs(以TVOC表示)质量浓度为11.7~203μg/m3(5%~95%分位值浓度),平均值为104μg/m3。烷烃在VOCs组成中占比最高(39.7%),其次为芳香烃(30%)和含氧含氮烃(13.9%)。2021年秋季(9—11月)为ρ(TVOC)的主要高值时段,且在10—11月,芳香烃和含氧含氮烃对TVOC的贡献显著升高。臭氧(O3)生成贡献分析结果表明,烷烃和芳香烃对O3生成的贡献最高,二甲苯、乙苯、三甲苯、甲苯、戊烷/异戊烷是珠海市O3污染防治的优控VOCs物种,其对O3生成的贡献高达56.0%。其中,戊烷/异戊烷主要来自金湾站周边的电子专用材料制造企业,二甲苯/乙苯主要来自周边的电线、电缆制造,橡胶、塑料制品生产企业。

    • 潍坊市大气环境中PM2.5和PM10的污染特征及来源解析

      2023, 15(5):147-155. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.022

      摘要 (7342) HTML (966) PDF 6.02 M (3359) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2017年1月—2018年1月在潍坊市城区8个监测点位按季节采集了环境空气颗粒物样品,对其组分进行分析;采用电子低压冲击仪(ELPI)稀释采样法和稀释四通道法2种源采样方法同步采集源样品,建立了潍坊市本地化的燃煤源、钢铁源等排放源的颗粒物源成分谱;结合排放源清单,利用化学质量平衡受体模型(CMB)开展不同行业的细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)的精细化来源解析。结果表明,各监测点位ρ(PM2.5)、ρ(PM10)年均值均超过环境空气质量二级标准;潍坊市城市扬尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘特征组分分别为硅(Si)、Si、钙(Ca),燃煤尘和造纸碱回收尘的特征组分均为硫酸根离子(SO42-);PM2.5首要的贡献源类为煤烟尘,分担率为36%;其次为机动车尘,分担率为25.4%;扬尘的分担率为21.8%;煤烟尘中分担率最高的是工业燃煤(18%);机动车尘中以载货汽车分担率最大(14%)。PM10首要的贡献源类也是煤烟尘,分担率为30.9%,其次是扬尘(27.6%)、机动车尘(21.5%);煤烟尘中分担率最高的是工业燃煤,为15.4%,机动车尘中以载货汽车分担率最大,为11.8%。工艺过程的分担率均较低。

    • >风险评估
    • 大气中部分新污染物浓度特征、来源解析及健康风险评估

      2023, 15(5):156-162. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.023

      摘要 (4910) HTML (2754) PDF 2.59 M (3160) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于电迁移率颗粒物粒径数分布仪(SMPS)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、X-荧光(XRF)方法,于2022—2023年在南京市开展了部分大气新污染物的在线监测,并利用美国国家环境保护局(US EPA)健康风险评价模型评估其健康风险,进一步结合正定矩阵因子分解(PMF)模型对污染物及其健康风险进行来源解析。结果表明,南京市大气中新污染物浓度与其他地区报道的可比,且在遭遇污染过程时显著升高,锰元素的升幅最大(116.3%)。各类新污染物的健康风险均在安全阈值之内。PMF共分解出大气新污染物的5类来源,其中,超细颗粒物(UFPs)主要来自交通源(49%)、光化学(23%)和工业源(28%);重金属主要来自工业源(74%),而挥发性有机物(VOCs)则由工业源(52%)、交通源(25%)和燃烧源(13%)贡献。南京市大气新污染物的非致癌风险由工业源主导,而致癌风险则分别来自交通源、轮船源和工业源。

    • 运城市区秋冬季大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评估

      2023, 15(5):163-170. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.024

      摘要 (7234) HTML (859) PDF 2.15 M (3126) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解山西省运城市大气细颗粒物(PM2.5)中重金属的污染特征和来源及其健康风险,于2020年10月15日—2021年2月14日对运城市大气PM2.5样品进行连续采集,使用微波消解-电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)分析了样品中的铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)和铅(Pb)等8种重金属元素的质量浓度。结果表明,采样期间,ρ(PM2.5)平均值为78.96μg/m3,采暖季ρ(PM2.5)为(79.84±43.79)μg/m3,高于非采暖季(76.54±23.97)μg/m3,采暖季和非采暖季ρ(PM2.5)均值均超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的二级标准。富集因子法分析表明,Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的富集因子均高于10,其中Cd元素的富集因子平均值达到1.089,表明受人为污染影响严重。主成分分析结果表明,运城市区秋冬季大气中重金属主要有3个来源,分别为混合燃烧源、机动车尾气源、工业排放源。健康风险评价结果显示,经手口摄入暴露强度最大,呼吸吸入暴露强度最小,皮肤接触暴露强度居中;儿童在3种暴露途径的总暴露剂量高于成人,儿童重金属暴露风险高于成人。各途径的非致癌风险强度叠加值<1,表明非致癌风险较小;但As、Pb的非致癌风险相对较高。4种重金属的呼吸吸入途径致癌风险程度排序为:As>Cr>Cd>Ni,单种重金属的致癌风险(TR)值以及重金属的总致癌风险(R)值均<10-6,表明本研究中重金属不具有致癌风险。

    • 基于在线监测的南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评估

      2023, 15(5):171-176. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.025

      摘要 (7622) HTML (1220) PDF 3.03 M (2946) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究南京市细颗粒物(PM2.5)中金属元素的污染特征及健康风险,利用在线多金属分析仪采集并分析了2022年南京市PM2.5中10种金属元素的质量浓度,利用正定矩阵因子分解(PMF)模型进行金属元素的来源解析,并采用健康风险评价方法对其中5种重金属元素进行健康危害评估。结果表明,10种金属元素总的年均质量浓度为941.3 ng/m3,占PM2.5年均质量浓度的3.4%;其中,铁(Fe)、钾(K)、锌(Zn)3种金属年均质量浓度占比为91.2%。来源解析结果表明,污染物主要来源于土壤尘、燃煤、秸秆焚烧及烟花爆竹燃放、机动车尾气排放及机械磨损。健康风险评价结果表明,锰(Mn)、钒(V)、镍(Ni)、砷(As)4种重金属元素的危害商(HQ)均<1,均不存在非致癌风险;Ni、铅(Pb)的致癌风险(ECR)均<10-6,风险可控;As的致癌风险介于10-6 ~ 10-4之间,存在一定致癌风险。

    • 江苏省如东沿海化工园VOCs污染特征及健康风险评估

      2023, 15(5):177-186. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6732.2023.05.026

      摘要 (4494) HTML (1220) PDF 3.45 M (3156) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究江苏省如东沿海化工园大气环境中挥发性有机物(VOCs)污染特征,于2021年3月—2022年2月在园区年主导风向下风向空气超级站对VOCs进行连续观测,分析了VOCs时序浓度水平、环境影响程度,并对健康风险进行评价。结果表明:(1)研究期间,ρ(TVOC)为14.6~751.7 μg/m3,年均值为138.5 μg/m3,呈现夏低、冬高的季节特征,浓度高值时间段主要集中在07:00—09:00和19:00—21:00,其中烯烃占比最高;根据月均质量浓度排名筛选优控因子有乙烯、乙烷、丙烯腈、丙烷和二氯甲烷;(2)对臭氧(O3)生成贡献关键活性物种为乙烯、间/对二甲苯、异戊二烯、乙烷和甲苯,其中乙烯占所有因子贡献率为90%以上;VOCs对二次有机气溶胶(SOA)的贡献相对于O3有着明显的秋冬高、春夏低的季节特征,烯烃和芳香烃为主要贡献组分,关键活性物种为乙烯、间/对二甲苯、甲苯、甲基环己烷和环戊烷;(3)人体健康风险评价结果表明,27个因子对人体造成的非致癌风险在可接受范围内,其中苯、苯乙烯和1,3-丁二烯的致癌风险均在可接受水平内,但仍须关注夏、冬季卤代烃类排放水平以及冬季苯和1,3-丁二烯排放;综合环境影响指数(CEI)分析表明,烯烃依旧是园区重点关注的VOCs组分。

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