关键词： PM2.5   大气污染   污染特征   污染来源   灰霾预报   厦门  

摘要： 厦门市是国家环境保护模范城市、著名国际旅游城市,然而2003年以来,年灰霾日数呈跳跃式增多,研究灰霾天气的污染特征、污染来源和贡献率显得尤为重要,同时也为区域大气环境保护和污染治理提供科学依据。\n 本研究选取厦门岛城区洪文空气质量监测点(一般趋势点),于2010年9月至2011年8月进行为期一年的监测,通过对厦门岛灰霾与非灰霾期间大气PM2.5以及PM25中的水溶性离子、元素碳(Elemental Carbon,EC)、有机碳(OrganicCarbon,OC)和无机元素的污染水平、季节变化特征、灰霾与非灰霾期的差异特征等深入分析,并结合气象条件和NOAA逆轨迹图,运用因子分析法(***)和化学质量平衡法(Chemical Mass Balances,CMB)对不同时期大气PM2.5的污染来源和贡献率进行了研究,同时进行了灰霾预报的初步探讨。主要获得如下结论:\n 1.厦门岛受典型的东亚季风气候影响,大气PM2.5及PM2.5中水溶性离子总浓度、OC和EC含量均表现出明显的季节变化特征,春冬季高,夏季最低。无机元素总质量浓度呈现出冬季、春季和秋季变化不大,但显著高于夏季的季节变化特征。厦门岛城区年均PM2.5浓度及其化学组分的污染水平均明显高于欧美等国外城市,稍低于国内特大城市北京、上海、广州,显示出厦门岛细颗粒物的污染形势严峻。\n 2.灰霾天气状况下,由于特定气象条件的影响,气溶胶中各种化学组分的含量相对于非灰霾天气均有一定程度的升高。水溶性离子组分中,二次离子NO3-、SO42-、NH4+的含量增幅最大,且更倾向于以NH4Cl、NH4NO3和(NH4)2SO4等二次吸湿性气溶胶的形式存在,灰霾期间大气PM2.5的酸性要稍弱于非灰霾天气。碳质气溶胶中,EC的富集对厦门岛灰霾天气的形成有重要作用;二次有机碳(Secondary ***)的污染水平较非灰霾期更为严重,但是一次有机碳(Primary ***)的增长幅度仍然要高于SOC,对灰霾的形成有较大贡献。灰霾期间,典型地壳元素Ca、Na、Mg、Al的浓度无明显增加,人为污染元素Cu、Zn、Pb、S、Cd、As、Br和Cr的质量浓度和富集因子在都明显增大。无机元素的组成在灰霾与非霾期变化相对较小,与无机元素在大气中没有二次转化有关。\n 3.质量平衡构成显示,有机质(OM)、土壤尘和硫酸盐均为厦门岛PM2.5中含量较高的组分,三种组分共占PM2.5质量浓度的50%以上。OM、EC和二次离子在灰霾期间的百分含量均高于非灰霾天气,显示出这三种组分对灰霾形成的重要贡献。\n 4.厦门岛不同时期大气PM2.5的主要稳定来源为交通源(18%～38%)、硫酸盐(12%～30%)和石材加工尘(12%～29%),三者对PM2.5的总贡献率达54%～77%;煤烟尘也是非常重要的来源,但其对:PM2.5的贡献受东北季风条件下外来源输入的影响较为显著,其在冬季的贡献率可达18%以上。其次,对PM2.5贡献较大的来源为土壤尘、铵盐、路面尘、硝酸盐和建筑尘。除气象条件外,煤烟尘和交通源对大气PM2.5的较高贡献是导致冬季灰霾天气频繁发生的重要原因。夏季灰霾期间交通源对PM2.5的贡献率显著高于非灰霾期,证实了厦门岛机动车数量的高速增长是导致灰霾天数急剧增多的主要原因。减少厦门岛灰霾天气的发生必须从控制机动车尾气排放入手。\n 5.厦门岛春季大气消光系数的主要贡献者为硫酸铵盐,硝酸铵盐、OM和EC。灰霾天气状况下硝酸铵盐对消光系数的贡献明显增多,体现了灰霾天气机动车尾气排放对能见度降低的较大贡献。本研究提出重构更适用于本地的IMPROVE消光系数经验方程,并结合数值模型进行灰霾天气预报的初步方案。

关键词： MM5-Models-3/CMAQ   霾   河北南部地区   PM25   消光系数  

摘要： 霾天气作为一种新的灾害性天气受到人们越来越多的关注。京津冀地区是我国霾天气的高发区,其中,河北南部的霾污染较北部京津地区更为严重。本论文以MM5-Models-3/CMAQ为核心工具,以河北南部地区为研究对象,采用情景分析的方法对该地区的霾污染特征及来源进行研究,为今后的综合控制提供科学依据和决策支持。 本文首先利用河北南部及周边7个代表性城市的气象观测数据进行了霾日的识别,结果表明,河北及周边地区的霾污染具有明显的月际变化,2007年12月是2001-2010年10年间霾污染最严重的一月。本研究选取该月为模拟时段,应用MM5-Models-3/CMAQ模拟工具对河北及其周边地区进行了区域尺度的模拟,利用全国86个城市的空气质量日报、河北省重点城市空气质量日报数据对模拟结果进行了验证,结果表明,模拟值与监测值有较好的吻合度,模拟结果是可信的。 在基准情景以外,本研究分别对河北零排放情景、河北南部零排放情景和河北北部零排放情景进行了模拟。模拟时段内河北南部霾污染沿“石家庄-邢台-邯郸”一线由北向南呈现越来越严重的趋势,能见度与霾污染特征一致,呈现北高南低的特点。河北南部石家庄、邯郸、邢台3市霾污染的主要来源是本地源,河北南部地区人为源对PM2.5的贡献率为60.5%(邯郸)-63.2%(石家庄),对消光系数的贡献率为58.2%(邢台)-59.4%(石家庄、邯郸);河北北部地区对PM2.5的贡献率为4.6%(邯郸)-7.3%(石家庄),对消光系数的贡献率为4.3%(邯郸)-7%(石家庄);河北周边地区对PM2.5的贡献率为25%(石家庄)-29.3%(邯郸),对消光系数的月均贡献率为30.2%(石家庄)-34.6%(邯郸)。

关键词： 郑州市   灰霾   PM2.5   AERMOD模型   影响评估   污染削减措施  

摘要： 郑州市作为河南省的省会,是中原城市群的中心,在全国的经济发展格局中具有承东启西、贯通南北的重要作用。郑州市是全国大气污染比较严重的城市之一,灰霾天气的经常性发生,影响到了居民的正常生活,对人体健康造成危害。探讨灰霾天气的成因,分析灰霾天气下大气颗粒物PM2.5的分布特征,刻不容缓。 本研究主要分两部分：(1)利用美国气象局(NOAA)公布的郑州站(57083)气象数据,对郑州市灰霾天气的发生特征进行了研究讨论;在郑州市西北工业区利用TEOM 1400a系列监测仪和大流量采样器对PM2.5进行了连续性的高分辨率PM2.5质量浓度监测,结合郑州市七个监测站点的常规观测数据,对大气颗粒物PM2.5的质量浓度分布特征进行了分析。(2)针对火电排放源,选择AERMOD模型系统,评估模拟火电排放源对大气环境质量状况的影响,并对电厂源的污染削减措施进行模拟预测,评估不同削减措施对于郑州市环境影响的改善效果。 通过分析研究,可以得到如下结论： (1)郑州市尘霾天气大致呈现逐年增多的趋势,特别是进入21世纪以后,灰霾的发生天数已达100天以上,灰霾天气的发生呈现大幅增长,开始出现中重度霾天气,重度霾天气发生在1～3天不等。尘霾天气中,70%左右为轻微霾;灰霾的发生几率秋冬较大,夏季最小,10月到次年1月灰霾发生率较高。灰霾的发生与PM2.5污染关系紧密,PM2.5质量浓度达150gg/m3以上时,易发生重度霾天气。 (2)PM2.5的污染水平严重超标,大气细粒子污染严重：2010-2011年郑州市工业区PM2.5质量浓度均值为76.1μg/m3,超出二级标准日数达41.2%。PM2.5的质量浓度呈现明显的季节变化,秋季最大,冬季次之。 (3)郑州市PM2.5与PM10的来源具有较好的一致性,80%的采样日期里,PM2.5与PM10的比值都在60%～80%之间;PM2.5污染呈现明显的双峰分布,受交通源贡献影响。 (4)郑州市基准年电厂满负荷运行时,NO2、PM2.5的日均最大浓度在某些地方有可能超过标准,特别是NO2的浓度分布,年均值超标现象也较明显,必须采取控制措施才能降低污染,达到不危害环境的目的。 (5)同等的电力负荷下,分别采用能源替代、技术改革获得的环境效益不同。改进效果：天然气替代最优,其次为技术改进,最后为降低电厂负荷。采取采取以天然气部分代替煤的方法,能够显著地降低SO2、NO2对于周围环境的影响。

关键词： 霾污染   气体前体物   后向轨迹   唐山工业区  

摘要： 河北唐山作为京津冀区域乃至全国重要的能源和工业材料产业支撑地,对推动整个环渤海经济圈的发展有着举足轻重的作用。随着唐山近年来经济的迅猛发展,建筑材料、钢铁冶金、炼油发电等重工业企业的增多和机动车保有量的持续增加,排放到大气中的颗粒物、气态无机和有机污染物交织复合,使该区域大气污染日趋严重。尤其是由此引发的光化学污染,加上直接排放的碳质气溶胶和硫酸盐粒子,造成唐山地区能见度显著下降,霾天显著增多。唐山已经进入了复合型大气污染时代。唐山工业区大气霾污染及气态污染物特征的观测研究,对于治理这一区域的环境污染具有十分重要的意义。 大气霾污染的本质,是细粒子在大气中的浓度过高,造成了严重的消光现象,视觉空气普遍浑浊。为了研究唐山工业区霾污染天气的分布、现状和影响要素,以及霾污染粒子与气态污染物之间的关系,唐山市区观测点2010年对主要大气污染物(包击PM10、PM2.s、 SO2、NOX、O3和CO)进行了连续观测研究。结果表明： (1)唐山地区霾污染严重。2010年唐山工业区共发生109次霾污染,占总天数的30%。霾污染主要发生在两个时段：一是春末夏初,春夏季强烈的光化学反应造成的二次细粒子增加,是霾污染形成的重要原因;二是采暖季,采暖化石燃料燃烧直接排放和不利的扩散条件,是霾出现的主因。 (2)细粒子污染已经成为唐山地区的首要污染物。2010年霾天唐山大气可吸入颗粒物浓度非常高,其中细粒子PM2.5占PM1060%-80%,已经成为该地区的首要污染物。霾天PM2.5日变化呈双峰型,早晨交通高峰和工厂开工造成局地源排放强度增大,上午逆温层结的存在使PM10和1PM2.5积累至9：00-11：00达到最高值;中午前后逆温层结被打破,对流旺盛、湍流增强,有利的扩散条件使颗粒物浓度有所降低;随着交通晚高峰的到来,颗粒物第二峰值逐渐显现,并随着晚间混合层高度的降低,此峰值往往一直可持续到午夜。 (3)气态污染物变化与PM2.5相一致。无论是日变化还是季节变化,一次排放的气态污染物S02、NOx和CO均与PM2.5浓度变化同步,尤其是霾污染积累过程,它们往往表示出相同的变化趋势。春末夏初,高温干旱少雨,白天03浓度较高,造成大气的氧化性增强,均相和非均相大气化学反应过程成为PM2.5的重要来源之一;冬季采暖燃煤,直排大量PM2.5的同时,气态污染物SO2和NOx排放量大幅攀升,CO浓度也呈现出季节高值。 (4)西南气团对唐山霾污染形成贡献最大。气团后向轨迹聚类分析结合污染物浓度变化分析发现：春夏季影响唐山工业区的主要污染气团来自西南方向,途经渤海天津工业区,不同来向的气流对唐山工业区的影响强度：西南方向>京津地区≈东北方向>西北方向。经过渤海海面的偏南气流夹卷携带了海盐粒子,PM2.1中Cl、Na+、K+和Mg+等离子浓度远远高于冬季西北风占主导时观测得到的数据,海盐粒子也是唐山工业区细粒子的部分来源,但与Ca2+相比浓度较小,海盐粒子贡献在细粒子污染总量中不大。 (5)气象条件是霾污染过程形成的重要客观因素。微风、高温和逆温层的出现是唐山工业区霾污染形成的主要客观条件,大风及雨雪清除,可使该地区大气污染浓度显著降低,湿度变化对唐山地区霾污染形成的作用不显著。

关键词： 空气污染   霾污染   持久性毒害污染物   健康风险   经济损失  

摘要： 空气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识。空气污染可分为室外空气污染和室内空气污染。室外空气污染物包括气态污染物、颗粒态污染物等;室内空气污染是由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标，进而影响人体健康，有害物质包括甲醛、苯、氨、放射性氡等。近二三十年来我国东部地区空气污染加剧，其中霾污染正演变成为我国城市大气中主要污染之一，引起了普通民众和科学界的广泛关注。目前国内外关于空气污染对城市居民的健康风险、由此造成的经济损失、室内空气污染特征以及对居民的健康影响还缺乏系统的研究。 为了深入了解空气污染对城市居民的健康影响，本论文对人群暴露空气中可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫和二氧化氮、霾污染、颗粒物上持久性有毒污染物(PTS)的健康风险进行了评价。同时，考虑到室外空气污染对室内空气质量的影响，建立了计算室内空气污染物浓度的数学模型，应用此模型计算了室内空气中典型PTS和甲醛的浓度;对室内空气污染物甲醛、氨和挥发性有机污染物的控制方法及其健康效应进行了研究。 论文主要结果与结论如下： 2005-2009年长江三角洲地区(YRDR)25城市PM10平均浓度为52.8-112.1μg/m，南京(107.3μg/m)、徐州(112.1μg/m)、盐城(107.8μg/m)和杭州(108.2μg/m)的PM10年平均浓度高于YRDR的其他城市。冬季YRDR的PM10最高，为110.5μg/m，其次是春季(95.9μg/m)和夏季(85.5μg/m)，秋季最低，为78.2μg/m。徐州、盐城、杭州和南京居民在由大气颗粒物引起的呼吸系统疾病的潜在健康风险分别是舟山的2.11、2.04、2.04和2.02倍。宁波市区PM10、NO和SO的年平均浓度分别是郊区的1.13、1.25和1.41倍。城区居民的健康风险较高，由NO引起的对城区居民的健康风险为可接受水平的11倍以上。 在2009年霾污染期间上海市空气中PM、NO、SO的浓度(分别为110.9μg/m、67.7μg/m和48.8μg/m)高于非霾污染期间(分别为63.6μg/m、45.3μg/m和27.5μg/m)。PM10、NO、SO的浓度在冬季最高，其次是春季和夏季，秋季最低。所调查的两所大型医院儿科门诊数冬季大于其他季节。在非霾污染期间儿科医院的门诊数大于霾污染期间显示出霾污染对当地居民健康影响的滞后效应。对不同人群的健康风险研究发现，在霾污染期间NO对成人和1岁左右儿童的形成的健康风险较大;霾污染期间所有人群的健康风险高于非霾污染期间。 2009年上海市霾污染造成的健康危害经济损失为72.48亿元，占上海全市当年GDP的0.49%，表明上海市目前的霾污染水平对居民健康危害及其经济损失较大。预测控制目前上海市霾污染尤其是细颗粒物PM的浓度，可以较大幅度地改善城市居民健康状况，进而减少相应的经济损失。 上海某工业区焦化厂、氯碱厂、热电厂附近大气颗粒物中总多环芳烃(∑PAHs)的浓度分别为151.22ng/m、66.85ng/m和112.9ng/m。总多氯联苯(∑PCBs)浓度范围分布在0.247.436ng/m之间。总有机氯农药(∑OCPs)在焦化厂、氯碱厂、热电厂附近大气颗粒物中浓度分别为253.93pg/m、230.27pg/m和80.00pg/m。三个厂区下风向的大气中，发电厂下风向大气汞含量最高，氯碱厂下风向大气汞含量较低。 基因毒物质的致癌风险评估结果表明，颗粒物中PCBs和OCPs污染引起的对人群的致癌风险较小，比可接受水平低2-3个数量级。但由PAHs通过呼吸暴露途径对人体造成的致癌危险度大多比可接受的水平(10)高2-3个数量级。其中，由苯并(а)芘(BaP)导致的致癌风险最大。BaP通过呼吸暴露途径对成人造成的致癌风险高于可接受的水平的263-823倍，对儿童造成的致癌危险度高于可接受水平的172-538倍;∑PAHs致癌当量(BaPE)的致癌风险约为可接受水平的10倍，且成人的致癌风险约是儿童的1倍。躯体毒物质导致的健康风险较大，为可接受水平的1.03-99.01倍，且成人大于儿童。 根据物质守恒定律，本研究建立了室内空气中污染物浓度的数值计算模型。结果表明，本文建立的建筑物内污染物浓度计算的数值模型适用于建筑物密闭和通风条件下气态污染物的浓度的预测。计算结果表明，减少建筑材料装填率，增加空气交换率，可以降低室内空气中污染物浓度，从而降低其对人体的健康风险。 本研究对比了在气体净化装置密闭和不密闭的情况下，光催化、臭氧协同光催化和有机胺吸附对于HCHO、NH和VOCs的去除效果。90.4%的甲醛、92.3%的氨以及57.9%的VOCs在有机胺吸收剂处理过程中被去除，而67.5%的甲醛、60.0%的氨以及61.2%的VOCs在光催化氧化的过程中被

关键词： 灰霾   跨区域影响   灰霾污染区域调控   东北地区   京津冀地区  

摘要： 利用MODIS卫星、空气质量监测、天气图资料以及后向轨迹分析法,分析研究了2010年11月4～6日发生在京津冀地区和东北地区一次灰霾污染过程。初步的研究结果表明:在此次天气系统演变过程中,上述两地区的污染过程表现出内在的联系,即此次东北地区的灰霾过程主要是京津冀地区灰霾输送影响的结果,其影响通道是渤海湾及与其毗邻的辽河平原。这可在卫星云图、后向轨迹以及输送通道上PM10(可吸入颗粒物)浓度跃变的时间位相差异获得证明。这种灰霾污染的跨区域影响现象,给目前治理灰霾污染的区域调控战略提出了挑战。

关键词： 灰霾   PM2.5   污染防治   苏州地区  

摘要： 本文阐述了苏州地区灰霾天气的现状,并结合PM2.5和PM10的监测结果,分析不同季节出现灰霾天气的原因。对造成灰霾天气的颗粒物污染提出了防治措施,同时提出增强灰霾监测能力,建立灰霾监测预警体系并不断完善环境空气质量评价指标体系。

关键词： 霾   秸秆燃烧   大气污染   气象条件   轨迹分析  

摘要： 利用PM10,SO2,O3,NH3,NOx,CO等6种大气成分浓度数据、常规气象观测数据和天气图资料,结合HYSPLIT4后向轨迹模式,对2008年10月28～30日发生在江苏省的一次大面积重霾污染天气的特征和成因进行了综合分析.结果表明,此次重霾污染天气过程观测到的PM10,NOx,CO最大地面浓度分别达到0.553,0.170,2.738mg/m3,水平能见度达到1km以下.其中城市中CO和NOx浓度较郊区高,而SO2和O3则较低.该污染事件与大范围秋收秸秆集中燃烧,造成大量污染物排放有密切关系.平稳的高空环流形势、暖平流、地面高压场分布为重霾污染天气的发生、发展提供了有利的气象条件,地面表现为稳定的大气层结、静小风和低湿环境,非常不利于污染物的扩散.后向轨迹计算分析表明,造成此次重霾污染天气的气团主要来自河南中东部、苏北和安徽等重要产粮地区,长距离输送对区域霾污染产生重要影响.

关键词： 挥发性有机物   污染特征   灰霾   来源   佛山  

摘要： 2008年12月6～31日在佛山收集大气挥性有机物(VOCs),并进行定量分析.结果表明,灰霾期VOCs浓度较高,其中甲苯(68.93μg·m-3±37.78μg·m-3)最高,非灰霾期异戊烷(20.59μg·m-3±14.28μg·m-3)最高.灰霾期烷烃和炔烃日变化不明显,而烯烃和芳烃在中午有较大幅度降低,非灰霾天气日变化相对稳定.等效丙烯浓度灰霾期远高于非灰霾期,灰霾期等效丙烯浓度从高到低分别为甲苯、丙烯和乙烯,非灰霾期分别为丙烯、乙烯和1-丁烯,灰霾天气芳烃对等效丙烯浓度的贡献有明显增加.灰霾期苯浓度很高,对人体健康有较大的潜在危害.日变化规律和特征比值表明机动车尾气排放是灰霾期大多数VOCs(如异戊烷和乙炔)的主要来源,同时其它来源如溶剂挥发对VOCs苯和甲苯的贡献不容忽视.

关键词： 空气污染   北京   光化学烟雾   吸湿性   气象条件   环保部门   污染问题   污染物  

摘要： PM2.5同时包含一次和二次污染物，而灰霾的形成主要与二次污染物中的吸湿性组分（特别是硫酸盐和硝酸盐）相关。这些吸湿性组分在一定的气象条件下，吸湿长大形成灰霾。灰霾满天而环保部门报告APIR是轻微污染的问题，实际上揭示了我国空气污染正在转型的事实。我国一次性空气污染正在逐步得到控制．而光化学烟雾、酸雨、以及PM2．5和灰霾等二次性空气污染问题，正在趋于严重．应成为监控重点。