关键词： 大气污染   霾   细颗粒物   金属元素   水溶性离子   污染特征  

摘要： 随着经济发展和人民生活水平的提高，城市大气污染现象越来越引起人们的关注，特别是城市霾现象的频频出现已严重影响了人们的生活，引起社会各阶层的广泛关注。作为一个区域性环境问题，霾不仅使空气质量严重恶化，而且使大气能见度变差，对公众健康带来极大的危害。因此，研究和掌握霾的污染特征及霾生成的主要影响因素，对霾的预报和控制具有重要意义。\n 本研究利用2007年南京市草场门和迈皋桥监测点的细颗粒物(PM2.5)在线监测资料，2007年6月10日至2008年5月29日南京市环境监测中心站的PM2.5及其化学成分的观测和分析资料，以及同期气象资料，对PM2.5质量浓度、PM2.5中水溶性离子、元素、有机碳(Organic Carbon，OC)和元素碳(Elemental Carbon,EC)等成分进行了分析，研究了南京地区霾天气下细颗粒物及化学成分的污染状况以及和气象条件的关系，并采用因子分析法对南京市大气PM2.5来源进行了初步解析。主要研究内容和结论如下：\n 1)南京地区PM2.5污染特征及其影响因子分析。研究了南京地区不同采样点(草场门和迈皋桥)的PM2.5浓度的月季和日变化特征，利用同期气象资料分析了PM2.5浓度与气象条件的关系。结果表明，2007年，南京市细颗粒物污染较重，春冬季节较高、夏秋季节较低；日变化呈双峰分布。草场门采样点各月超标率均在55％以上，年超标率达72％；二个采样点各季节霾日PM2.5质量浓度均值均大于非霾日，无论是霾天气还是非霾天气，草场门采样点各季节PM2.5质量浓度均高于迈皋桥采样点(除秋季非霾天气)。对PM2.5质量浓度与水平能见度的相关性研究表明，南京市大气能见度与细粒子质量浓度呈现很好的负相关性，相关系数高达-0.98。草场门采样点霾天气下平均能见度水平仅5.2km，最高能见度为13km，最低为1.7km。\n 2)霾天气下南京市PM2.5中水溶性离子的污染特征。采用离子色谱法测定了2007年6月至2008年5月草场门采样点PM2.5中的水溶性离子组成，并对其进行分析。结果表明，霾天气下PM2.5中总水溶性离子质量浓度为54.28μg/m3，为非霾天气的1.6倍。分析的6种离子中SO42-、NO3-、NH4+是PM2.5的主要组成成分。灰霾期间PM2.5与NO3-、SO42-、NH4+的相关性较高。对比不同季节不同天气下的SOR(SO2转化率)和NOR(NOx转化率)，发现霾天气下SO2和NOx转化率高于正常天气，表明SO2、NO2在霾天气更容易转化为二次气溶胶粒子。\n 3)霾天气下南京市PM2.5中金属元素污染特征及来源分析。利用电感耦合等离子体质谱法测定了2007年6月至2008年5月间草场门采样点的PM2.5中K、Al、Ca、Pb等30种元素的质量浓度，分析了这些元素在霾日与非霾日的污染特征。结果表明，春季霾日前后元素变化特征不明显，秋冬季节霾日元素浓度基本大于非霾日。平均而言，整个采样期间Cu、Se、Hg、Bi等人为污染元素的富集因子都比较高，且霾日明显大于非霾日。因子分析结果表明，南京市霾日PM2.5主要来源于土壤尘、冶金化工尘、化石燃料燃烧、垃圾焚烧及建筑扬尘，贡献率依次为20.15％、29.21％、27.15％、7.09％和5.10％。\n 4)霾天气下南京大气PM2.5中碳污染特征。利用热解法测定了草场门采样点2007年6月至2008年5月PM2.5中OC和EC的含量，比较分析了南京地区灰霾与非灰霾期间含碳气溶胶的污染特征。结果显示，不同季节，总碳气溶胶(Total Carbon,TC)占PM2.5的比值，即TC/PM2.5值较为稳定，为27％左右。OC/PM2.5以夏季最高(18.2％)，EC/PM2.5以夏季最低(9.1％)；夏季TC、OC含量为四季中最高，非降水日下，TC和OC的浓度分别高达37.1μg/m3和26.1μg/m3。秋、冬、春三季OC浓度变化不大，平均在13.6μg/m3～14.8μg/m3之间；EC浓度以秋季最高，分别为17.0μg/m3(霾日)和10.3μg/m3(非霾日)。除夏季外，各季节霾天气下TC、OC、EC、SOC值显著高于非霾天气。\n 夏季采样期间存在明显的二次污染，OC/EC值达2.82，SOC的百分含量和绝对含量都在夏季达到最高；OC、EC的相关性较好，霾天和非霾天气下相关系数均高达0.7以上。霾天气下，OC、EC的相关系数为0.762，稍高于非霾天气下的相关系数(0.747)。

关键词： 霾天气特征   大气污染   WRF-Chem模式   相对湿度   PM10浓度   热岛效应  

摘要： 霾是一种大气污染天气现象。发生霾天气时,大量极细微的干尘粒等气溶胶均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10km,造成空气普遍浑浊。随着城市化进程的加快,大气污染增加,霾天气已经成为一种新的灾害性天气现象。近些年来,厦门市的霾天气日数激增,引起各方面的关注,迫切要求对其进行相关的研究,因此,详细研究厦门市的霾天气变化特征,霾产生条件及其因为,霾污染物的来源及其传输,并在科学研究的基础上给厦门市政府和社会提供相关调控对策建议,对加强厦门市霾的预报、预警和防范工作具有重要的科学意义和现实意义。\n 本文通过资料统计、理论分析以及数值模拟等方法对厦门地区的霾污染天气进行了较全面详细的研究,结果表明:\n (1)2000年之前厦门市霾日数较少,变化较为平稳,2000年之后,霾日数呈跳跃性增多,近年来厦门霾日数的增加主要集中在冬季和春季。霾的强度及持续时间也呈明显的上升趋势。\n (2)风、降水、相对湿度、能见度、地面气压和气温等气象因素对霾天气的产生都有一定的影响。当风速≤3m/s,相对湿度介于60～90％,地面气压变小和地面气温升高时,有利于霾天气的形成。卫星资料和地面观测表明,近年来厦门的热岛效应显著,热岛效应为霾污染天气的产生创造了非常有利的条件,也是厦门近年来霾天气增加迅速的一个重要因为。\n (3)不同季节霾发生的天气形势不同:春雨季霾主要出现在高空西南风和地面高压楔系统下；雨季出现在高空切变,地面冷锋和静止锋系统影响下；夏季霾主要出现在副热带高压和副热带高压边缘辐合区中；秋冬季霾主要出现高空高压脊和地面高压控制下。\n (4)可吸入颗粒物PM10是造成霾天气的最主要的大气污染物。通过对比霾日和非霾日PM10浓度发现,霾日PM10浓度基本大于100μg/m3,而在非霾日PM10浓度大多小于100μg/m3,PM10浓度等于100μg/m3可以作为霾与非霾的一个判别临界值。\n (5)在2010年6月中国气象局发布的《霾的观测与预报标准》的基础上,根据云雾物理相关理论和厦门实际观测分析结果,提出利用PM10作为大气成分指标判别厦门市霾天气的方法:若能见度小于10km,当实测相对湿度<80％时,为干霾天气；实测相对湿度>95％时,为雾天气；当相对湿度介于80和95％之间时,若PM10浓度大于等于100μg/m3时为湿霾天气,反之为轻雾。\n (6)利用WRF-Chem模式对2007年4月13-16日厦门一次典型的霾天气污染过程进行数值模拟研究,结果表明,来自珠江三角洲的大气污染物在偏西南气流的作用下远距离输送对厦门霾天气的形成与加强起主要作用。模式系统对霾天气过程的模拟效果较好,能够反映霾天气过程的变化及污染物的输送。

关键词： 南京   霾   大气细颗粒物(PM2   .5)   元素   因子分析  

摘要： 2007年6月13日至2008年5月29日期间,对南京大气中PM2.5进行了连续采样,并利用电感耦合等离子体质谱分析法测定了PM2.5中K、Al、Ca、Pb等30种元素的质量浓度,对比分析了这些元素在霾日与非霾日的污染特征.结果表明,PM2.5污染水平较高,年质量浓度均值达103μg/m3.霾日PM2.5质量浓度水平是非霾日的2.35倍.春季霾日前后PM2.5中元素变化特征不明显,秋冬季节霾日元素浓度基本大于非霾日.平均而言,整个采样期间Cu、Se、Hg、Bi等人为污染元素的富集因子均较高,且霾日明显大于非霾日.因子分析结果表明,南京市霾日PM2.5主要来源于土壤尘、冶金化工尘、化石燃料燃烧、垃圾焚烧及建筑扬尘,贡献率依次为29.21%、20.15%、27.15%、7.09%和5.10%.

关键词： PM2.5   水溶性离子   有机碳   元素碳   无机元素   灰霾  

摘要： 灰霾是颗粒物和气体污染物导致的可察觉到的能见度降低的污染天气现象。灰霾对生态、气候和经济产生严重影响,亦导致很多环境和健康效应,已引起社会及公众的普遍重视。灰霾现象产生的本质原因是颗粒物和气体污染物的消光作用,其中细颗粒物的散射消光占总消光的比例最大,同时气象条件也是影响灰霾的另一重要因素。准备发布的气象行业标准《霾(灰霾)‘的观测和预报等级》仅由气象视距划分灰霾的污染等级。环保部门应用API指数(包括：SO2、NO2、PM10)考察环境空气质量。这就造成现有的空气质量评价体系不能描述由细粒子引起的灰霾现象。 本论文针对灰霾这一热点问题展开研究,对影响灰霾的细颗粒物的化学、物理特征以及细颗粒物与气态污染物和气象因子的关系进行研究。测定PM2.5中的8种水溶性无机离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-)、14种无机元素(Si、Al、Mn、Mg、Ca、Cu、Zn、Fe、Pb、Cr、V、Ni、Co、Cd)和PM2.5和PMlo中碳组分(OC、EC)考察化学特征。应用积分式浊度仪测定颗粒物的散射消光系数以考察物理特征,并探讨气象因子对颗粒物物理、化学特征的影响。进而将影响灰霾形成和发展的污染物和气象因素同时考虑在内,应用灰色聚类方法,构建了灰霾的等级评价方法以综合反映灰霾的污染程度,此方法比单纯的气象视距划分灰霾等级更加全面。该方法将为环保部门制定行业标准、防控灰霾提供技术支撑。论文的主要研究结果如下： (1)2008年,春、夏、秋、冬季天津城区PM25质量浓度分别为73.1μg/m3、80.5μg/m3、109.6μg/m3禾123.8μg/m3。PM2.5质量浓度日变化呈早晚高、白天低的变化趋势,且与环境相对湿度、S02、N02的日变化趋势一致,呈较好的正相关性,而与风速、温度、03表现为负相关。 (2) SO42-、NO3-、NH4+和Cl-是PM2.5中的主导性离子组分,占总离子质量分数依次为47.3%、25.4%、12.9%和8.8%。春、夏、秋和冬季∑阴／∑阳的比值分别为1.10、1.13、1.12和1.88,表示春、夏和秋季阴阳离子基本处于平衡状态,接近中性,显示偏酸性,冬季酸性加重。NH4+/(2*SO42-)平均比值接近1.0,显示硫酸氨是细粒子中硫酸盐的主要存在形式。NO3-/SO42浓度比的平均值为0.65,反映了燃煤污染与机动车尾气污染并存的复合型大气污染特征。硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)的平均值分别为0.15和0.23,显示存在S02和N02的二次转化过程。 (3)无机元素中地壳元素的含量超过90%,以Si的含量最丰富,是天津细颗粒物中含量最丰富的无机元素组分。其他元素浓度的排列次序随季节的变化略有差异,一定程度上反映了颗粒物来源的变化。通过相关性分析、聚类分析、主成分分析和富集因子多种方法的分析,体现了土壤尘源、建筑尘源、机动车尾气、燃煤和工业排放的联合效应。 (4)OC与EC的浓度值在冬季和秋季的值较高,而在春季和夏季相对较低。这种季节性的变化可归结为污染源排放和气象因子的共同作用。最小值法估算的PM2.5和PM1o中二次有机碳(SOC)年均浓度分别为14.9μg/m3和23.4μg/m3,分别占PM2.5、PM10中OC质量浓度的61.7%和61.2%,表明二次有机碳对天津有机气溶胶有重要贡献。通过对8个碳组分(OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3和OP)的分析得出生物质燃烧、碳燃烧和机动车尾气是天津碳组分的主要贡献源。 (5)颗粒物的散射效率随季节的不同存在明显变化,在冬季达到最大值。并根据颗粒物的散射消光特征日变化趋势总结出天津市颗粒物的散射消光类型可划分为：双峰型、单峰型和平滑型三类。有机物质、元素碳和硫酸盐是导致颗粒物消光的主要化学物种。 (6)根据天津市2003-2007年灰霾日气象因子和污染物浓度资料,应用主成分分析方法得出影响灰霾的主要因子是污染物中的SO2、PM10和气象因子中的相对湿度、总云量、风速共5个量。并根据频数统计划分了各气象因子的分级标准。基于灰色聚类理论构建了天津市灰霾等级评价方法。天津市灰霾等级划分结果表明：春、夏、秋和冬季各季节的中度灰霾所占的比例均最大,轻度灰霾大多出现在春季和夏季,而重度灰霾在冬季所占比例最大。

关键词： 全球气候变化   在用车   减排   节能   改造   污染   灰霾   社会发展规划  

摘要： 国家主席胡锦涛近日在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战》的重要讲话。他谈到应对目前全球气候变化带来的挑战，需要全球携手、共同发展。他指出，今后，中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并继续采取强有力的措施。

关键词： 细粒子   水溶性离子  

摘要： 为了讨论南京市大气细颗粒物(PM2.5)及水溶性组分在霾天气下的污染水平和污染特征,2007年6月10日至2008年5月29日对南京市大气细粒子PM2.5进行了采样,用PM2.5在线监测浓度、离子色谱法等分别测得PM2.5的质量浓度、水溶性离子组成,初步研究了南京市大气细粒子(PM2.5)及水溶性组分在霾天气下的污染水平和污染特征。结果表明,南京市大气细颗粒物污染严重,霾天气下PM2.5中总水溶性离子质量浓度为54.28μg/m3,为非霾天气的1.6倍。分析的6种离子中SO42-、NO3-、NH4+是PM2.5的主要组成成分。灰霾期间PM2.5与NO3-、SO42-、NH4+的相关性较高,PM2.5中颗粒物的主要存在形式可能为NH4Cl、NH4NO3,(NH)42SO4或NH4HSO4。对比不同季节不同天气下的SOR(SO2转化率)和NOR(NOx转化率),发现霾天气下SO2和NOX转化率高于正常天气,表明SO2、NO2在霾天气更容易转化为二次粒子。

关键词： 灰霾   PM10和PM2.5   污染水平   气象特征  

摘要： 分析和探讨了福州市霾日和非霾日气溶胶PM10和PM2.5污染水平,无论春季或冬季,霾日福州市气溶胶PM10和PM2.5的质量浓度是非霾日的1.6倍;通过对霾日与非霾日的天气形势与及地面气象要素场的分析,揭示了福州市灰霾天气形成原因。为政府用空气扩散能力来对大气污染物排放进行调控,为开展相应的大气污染防治工作提供科学依据。

关键词： 灰霾   空气污染   时空分布   珠江三角洲  

摘要： 利用粤港珠江三角洲区域空气监控网络的监测结果,对2006年10月珠江三角洲一次大范围灰霾过程进行分析,研究灰霾天气下珠江三角洲的空气污染特征。研究表明:灰霾引起空气质量恶化,细颗粒物在可吸入颗粒物中比重上升,多项污染物发生超标,臭氧是首要污染物。时间分布上,PM2.5和O3日均值浓度出现峰值相比SO2、NO2、PM10滞后数日,各站污染物的逐时变化曲线随着各自的主要影响因素不同而表现出不同的特征。空间分布上,珠三角空气污染的区域性特征比较明显,其中佛山-广州-东莞一带是珠三角的污染核心区。

关键词： 灰霾   空气污染   气象条件   能见度   颗粒物   天津市  

摘要： 针对天津地区灰霾天气条件下环境空气中颗粒物的污染程度及变化特征进行分析。指出出现灰霾天气是污染加重的直观反映,将其发展成为一项环保指标,将对大气污染控制起到一定的积极作用。

关键词： 灰霾天气   污染程度   判据建立  

摘要： 灰霾天气加重空气污染程度,是空气污染呈现区域性、复合型污染的重要天气污染现象,对视觉空气质量以及人体健康造成很大影响与危害。针对灰霾天气下城市空气污染加重程度判据系统建立,对灰霾天气下空气污染程度评估方法及建立污染程度与能见度量化相关关系进行了初步探讨。