采暖季北京市主要大气污染物变化特征

为研究采暖季北京市主要大气污染物变化特征,收集北京市35个自动空气监测站点2013年11月至2014年4月上半月6种大气污染物的小时浓度均值,分析了其时间变化规律,并采用地理信息系统分析了污染物的空间分布特征.北京市采暖期间CO、NO2、SO2、O3、PM2.5和PM10的平均质量浓度分别为2.62 mg/m3、64.05μg/m3、50.52μg/m3、26.39μg/m3、118.61μg/m3和126.05μg/m3,其中：NO2的月均质量浓度变化较小;SO2和颗粒物的最高月均质量浓度都出现在2月;CO月均质量浓度呈现稳步下降的趋势;O3月均质量浓度则逐步上升. PM2.5、PM10、NO2和SO2的质量浓度日变化均呈双峰双谷型.对照点及区域点的O3质量浓度最高,其他种类污染物最高质量浓度出现在交通控制点.北京市大气污染物除O3外都呈现出南部质量浓度较高、向北部逐步递减的特点,O3在城区的质量浓度明显低于其他区域.     

武安市PM2.5及其二次水溶性无机离子污染特征和区域来源解析

武安市是以钢铁立市的典型重工业城市.为研究武安市PM2.5的污染特征和区域来源解析,对武安非采暖期(2018年10月)和采暖期(2019年1月)进行大气PM2.5样品的采集和组分测试,并利用CAMx-PSAT模型模拟结果分析区域源排放对武安PM2.5及其二次水溶性无机离子(SO2-4、NO3-、NH4+)的质量浓度贡献.测试结果表明,武安PM2.5污染严重,平均质量浓度为113.5μg/m3,采暖期PM2.5污染水平高于非采暖期;SO2-4、NO3-和NH4+的平均质量浓度占PM2.5总质量浓度的41.1％,是PM2.5重要组成部分;SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度表现为采暖期高于非采暖期;NO3-与SO2-4质量浓度比值在采暖期和非采暖期均小于1,表明燃煤烟尘等固定源贡献相对较大;随着PM2.5污染等级的升高,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度明显增大,达到重污染天时,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度增至最高.模拟结果显示,武安城区PM2.5污染是由本地污染源排放和外来污染物区域传输共同作用的结果,本地污染源排放占主导地位;冶金源排放对PM2.5、NO3-和SO2-4质量浓度贡献影响最大;农业源排放是NH4+质量浓度的主要污染来源;采暖期的居民源排放对PM2.5和SO2-4、NO3-、NH4+质量浓度贡献率相比于非采暖期出现大幅度增加.外来工业源和机动车源对武安PM2.5质量浓度贡献较为突出.     

典型城市夏季碳组分污染特征与来源解析

为了研究京津冀地区典型城市PM2.5及其碳组分的污染特征和来源,选取北京和唐山具有代表性的5个监测点于2012年7月3日至30日进行了PM2.5样品采集.分析研究了PM2.5、有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度及变化特征,采用OC/EC最小比值法估算了二次有机碳(SOC)的质量浓度,并使用因子分析法解析了碳组分来源.结果表明:采样期间北京市PM2.5、OC和EC质量浓度分别为76.2±38.5μg/m3、7.0±2.2μg/m3和3.0±1.4μg/m3,均低于唐山的97.7±38.8μg/m3、11.7±6.3μg/m3和7.0±5.0μg/m3;北京灰霾天气PM2.5、OC和EC浓度分别为非霾天气的2.0、1.2和1.8倍,唐山相应为1.4、1.5和1.6倍;北京和唐山SOC质量浓度分别为3.0μg/m3和5.1μg/m3,分别占OC质量浓度的42.9%和43.6%;北京和唐山PM2.5中碳组分主要来源于燃煤和机动车尾气,其贡献量均超过75%,因此要进一步加强清洁能源替代、控制机动车保有量的增长及提高车用油质量.     

后奥运时期大气污染控制措施对北京PM_(10)影响

应用中尺度气象模式(MM5)与区域多尺度空气质量模型(CMAQ)的耦合模式系统模拟研究了北京后奥运时期"机动车尾号限行"措施及拟在重污染气象条件下实施的"机动车单双号限行"、施工作业限制等应急措施对北京市空气质量的影响.结果显示,在无"尾号限行"措施实施的情况下,2008年10—12月份的PM10质量浓度将分别增加6.88、9.68和12.10μg/m3,增长率分别为6.81%、8.27%和7.85%.以2005年11月2日—6日和2007年12月25日—29日作为重污染事件的案例分析时段,应急措施可使2005年11月、2007年12月重污染时段内PM10质量浓度分别减少93.8、88.4μg/m3,降幅分别为21.56%和20.30%.在后奥运时期,临时、应急性的减排措施可在一定程度上改善大气环境质量,但措施实施将附带一定的社会效应和经济损失.从长远角度看,针对本地排放的重点控制以及区域排放的长效协同控制是改善北京大气环境质量的关键.     

北京市采暖期PM2.5中有机碳和元素碳的污染特征与来源解析

为研究北京市采暖期PM2.5中有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的污染特征和来源,于2011年12月至2012年2月在北京师范大学监测点进行PM2.5样品的采集.本研究分析PM2.5及其OC和EC的质量浓度变化特征,并采用ρ(OC)/ρ(EC)最小比值法估算二次有机碳(secondary organic carbon,SOC)的质量浓度.除此之外,从定性和定量两方面研究OC和EC的来源及其来源贡献量.结果表明:北京市采暖期PM2.5平均质量浓度为(90.69±61.86)μg/m3,其中OC和EC的平均质量浓度分别为(21.91±12.02)、(5.03±2.58)μg/m3,分别占PM2.5的24.16%和5.55%;SOC的平均质量浓度为(8.37±6.05)μg/m3,占总有机碳(total organic carbon,TOC)质量浓度的37.27%.PM2.5中OC和EC的相关系数较高,表明它们来源相同,且主要来源于机动车尾气、燃煤排放.机动车尾气排放的贡献量达44.70%,成为OC、EC的重要来源.因此,严格控制机动车保有量的快速增长,减少机动车尾气排放,将成为改善城市大气环境质量的重要手段之一.     

唐山PM2.5污染特征及区域传输的贡献

为研究唐山PM_(2.5)污染特征及区域传输贡献,对唐山冬夏2季PM_(2.5)环境样品进行测试分析,并采用WRFCAMx对京津冀地区PM_(2.5)及二次离子进行定量模拟,获取了PM_(2.5)成分谱数据,估算了PM_(2.5)和二次离子的区域传输贡献.唐山冬夏2季PM_(2.5)平均质量浓度分别为(117.9±56.6)、(77.3±29.8)μg/m3,超标率分别为65.0%和41.7%;水溶性离子的平均质量浓度分别为(58.4±17.9)和(42.6±23.6)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的49.4%和55.0%,是PM_(2.5)的主要成分.Cu、Zn、As、Sr、Cd、Sb、Pb主要来自人为源,Na、Mg等其余元素主要来自地壳源.冬夏2季PM_(2.5)受外来源贡献分别为26.9%和31.1%,二次无机气溶胶(secondary inorganic aerosol,SIA)传输作用较PM_(2.5)更为显著,夏季PM_(2.5)和SIA外来源贡献高于冬季,高质量浓度时段外来源贡献会有一定幅度的上升.稳定的大气环流背景场、低风速等气象条件和燃煤排放源的增加是造成冬季重污染发生的重要原因.     

超低排放燃煤机组SO_2减排的环境影响

为了探究实施"超低排放"工程后SO2质量浓度降低对周围环境的影响,选取AERMOD对某大型1 000MW火电机组不同排放情景下SO2的迁徙规律进行预测,对质量浓度分布进行定量计算.结果表明,工程实施后,SO2最大落地质量浓度指标改善超过82%,占标率大幅降低;峰值区SO2质量浓度及不同维度均值占标均得到控制;模拟范围内不同维度SO2质量浓度指标及分布梯度同步减小.得益于排气筒高度条件,排放源1公里内区域浓度较低."超低排放"对改善机组SO2排放的环境影响、提升厂区周边环境的空气质量效果明显.     

杭州市PM_(10)水溶性离子特征及源解析

可吸入颗粒物(PM_(10))是大气的主要污染物之一,对其进行控制有助于改善空气质量。2018年12月至2019年11月在杭州市采集PM_(10)样品,分析样品中水溶性无机离子的组成特征及其季节变化规律,并通过潜在源贡献因子法(PSCF)、浓度权重轨迹分析法(CWT)、相关性分析和PMF模型等方法探讨PM_(10)中水溶性无机离子的来源。结果表明:PM_(10)年均质量浓度为(105.97±50.01)μg/m~3,低于国家二级标准;受季风气候影响,PM_(10)季平均质量浓度在冬季最高,夏季最低;PM_(10)中各离子质量浓度由大到小排列为NO~-_3SO■NH~+_4Ca~(2+)Na~+Cl~-K~+Mg~(2+);NO~-_3,SO■,NH~+_43种离子,约占总水溶性无机离子质量浓度的85.0%,可见杭州市大气中二次气溶胶污染程度高,主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在;大气中PM_(10)的水溶性离子主要来源有机动车排放源相关性二次气溶胶、生物质燃烧源、煤燃烧源相关性二次气溶胶、海洋源以及土壤和建筑扬尘源等5类。     

邯郸市大气污染特征及变化趋势研究

利用邯郸市四个空气质量监测站点,2013~2014连续两年的颗粒物及气态污染物在线观测数据和气象数据对该市大气污染状况进行分析,结果表明:邯郸市大气污染以细颗粒物为主,2013、2014年邯郸市PM2.5年均浓度分别为139μg/m3和116μg/m3,为国家二级标准(35μg/m3)的近4倍和近3倍,2014年较2013年有所缓解,浓度下降比例为16.5%,超标率由2013年的74.4%降低到2014年的66.6%;邯郸市PM2.5浓度的空间分布并无明显差异;PM2.5季节变化规律为冬季秋季春季夏季,PM10季节变化规律为冬季春季秋季夏季;邯郸市PM2.5和PM10在一周内的浓度差异均较小,说明邯郸市污染物排放的周变化不明显,工业等排放较为稳定的行业占其排放的主导地位;与气象条件的相关性分析表明,邯郸市四季中静风频率最高,邯郸市的风向主要集中在从东到南到西这一方向带上,河南、山东、山西三省对于邯郸市颗粒物的贡献较大。     

北京市施工扬尘污染与控制

为定量研究施工扬尘对北京市大气环境的影响并提出有效控制措施,应用中尺度气象模式ARPS和环境空气质量模式Models-3进行耦合,建立多层嵌套耦合模型系统.获取较详细的北京及周边污染源清单,并利用GIS系统对其进行空间网格化处理.在模型系统设计与污染源处理的基础上,对2002年1、4、8、10这4个月份的施工扬尘排放对空气质量的影响进行模拟研究.模拟结果显示,4个月份中施工扬尘对北京市PM_(10)空气污染的月均贡献率分别为8.82%、8.25%、12.14%和13.74%.在对污染控制现状进行调查研究的基础上提出了削减现有施工扬尘排放量的控制方案,实施后,北京市PM_(10)日均质量浓度值平均下降了8.48μg/m~3.     

贵州省主要城市PM10污染特征分析

对贵州省主要城市（贵阳、毕节、遵义、都匀、安顺、盘县）10个采样点的PM10按季节进行了系统采样,分析了其时空污染特征。结果表明：从季节分布上看,盘县、安顺和毕节春夏季PM10污染较严重,其他采样点冬季污染较重;从空间分布上看,毕节、遵义污染较严重,毕节市区点PM10平均浓度为（206.8±42.6）μg/m^3;贵阳污染较轻,市区点PM10平均浓度为（113.3±26.9）μg/m^3;参考环境保护部发布的2012年中国环境状况公报中的空气质量状况,并与郑州市、呼和浩特市、北京市、海口市近几年PM10污染水平相比较,2012年贵州省主要城市PM10污染不严重,空气质量在全国城市中较好。     

基于ADMS-Urban的锦州城区SO2环境容量测算

以利用新一代城市大气扩散模型系统(ADMS-Urban)模拟的二氧化硫浓度为基础，测算锦州市城区空气中SO₂环境容量.通过建立锦州市城区SO₂排放清单、建立空气质量扩散模型，模拟不同污染物排放量的环境质量状况，同时结合环境规划的实际做相应的削减计划，使各功能区控制目标分别达到国家一类区、二类区标准，从而确定锦州市城区大气中SO₂实际环境容量.测算结果表明，锦州市城区大气SO₂实际环境容量为45 520 t.     

基于GIS的焦作市城区大气SO_2污染源解析

为实现焦作市城区大气污染预测,作者通过分析城区大气SO2污染的年际变化特征和地域分布特征,利用GIS技术对城区的大气SO2污染进行了空间分析;研究了焦作市城区大气SO2污染与污染源分布的内在关系,并建立了SO2污染解析模型.研究结果表明,焦作市城区大气SO2污染与工业污染源的布局是一致的,说明工业燃煤是焦作市大气SO2污染的主要原因.     

Impact of artificial waterfall using reclaimed water to VOCs and its health risk assessment

To study the impact of an artificial waterfall using reclaimed water on volatile organic compounds （VOCs） in air, air samples around the waterfall sight and over the CASS pond of a wastewater treatment plant were collected and VOCs were analyzed by MC-MS with USEPA Method TO-14. The total volatile organic compounds （TOVCs） concentration of a background sample is 2112 μg/m^3, and the sample over the CASS pond has a TVOC concentration of 1858μg/m^3. The TVOC concentrations of air samples within 10 m of the artificial waterfall are between 3216 μg/m^3 and 6362 μg/m^3, which are 1.52 - 3.0 times that of the background sample. The VOCs in air sample impacted by reclaimed water or waste water exhibit a relatively high proportion of toluene but low proportion of benzene. B/T/E/X （ Benzene/Toluene/Ethylbenzene/Xylene ） ratio of the air sample around the artificial water fall is（O. 36/11.78/1/1.10）. Health risk assessment （HRA） was done with the USEPA four-step approach. The result indicates that the artificial waterfall using reclaimed water indeed leads to the increase of human risk value. The total risk value of the sample around the waterfall is 2. 8 - 1.6 times that of the background sample. However, the total risk value of the air sample around the waterfall （2. 8 × 10^-6 ） for common people is still lower,compared to the acceptable public risk level（ 10^-5 ）. For occupational workers of the wastewater treatment plant, the sum of lifetime non-carcinogenic and carcinogenic risk values （ 1.26 × 10^ -5 ） is higher than that of the acceptable public risk level.     

Effect of suppressing dust by multi-direction whirling air curtain on fully mechanized mining face

A combined method of numerical simulation and field testing was adopted in this study in the interest of solving the problem of hard to control high concentrate dusts on a fully mechanized mining face.In addition,the dust suppression effect of a multi-direction whirling air curtain was studied in this paper.Under the influence of the wall attachment effect,the compressed air which blows out from the two-phase or three-phase radial outlets on the generator of the air curtain can form a multi-direction whirling air curtain,which can cover the whole roadway section of a fully mechanized mining face.The traditional method of controlling dust is a forcing system with exhaust overlap which has the major disadvantage of lacking a jet effect and consequently results in poor dust control.It is difficult to form the air flow field within the range of L_p5Sr^1/2.However,due to the effect of this novel system,the radial airflow can be turned into axial airflow allowing fresh air to flow through the length of the heading.The air flow field which is good at controlling dust diffusion can be formed 12.8 m from the heading face.Furthermore,the field measurement results show that before the application of a multi-direction whirling air curtain,the dust concentration is 348.6 mg/m³ and 271.4 mg/m³ respectively at the roadway cross-section measurement points which are 5 m and 10 m from the heading face.However,after the application of the multi-direction whirling air curtain,the dust concentration is only 61.2 mg/m³ and 14.8 mg/m³,respectively.Therefore,the dust control effect of a multi-direction whirling air curtain is obvious.     

冬季城市湿环境测试研究

为了掌握城市冬季空间湿环境分布特征,在冬季晴朗微风的天气条件下,以汽车流动观察法,用自记式温/湿度计分别在昼间和夜间测试了西安城区280个点的温度和相对湿度值,对测试数据进行时间修正后,绘制出城区等湿度线.分析调查结果后发现:西安冬季存在弱"干岛"效应,昼间的干岛强度约为0.3(g/kg.干空气),夜间则为0.4~0.5(g/kg.干空气);受下垫面性质影响,空气含湿量在空间分布上存在南郊大于城市中心和北郊;但在时间分布上没有出现明显的"干岛"和"湿岛"昼夜交替现象.受城市"热岛"造成的城市空气温度分布影响,空气相对湿度具有明显的由市区向郊外逐渐增大的趋势.