基于LUR的武汉市PM2.5浓度空间分布模拟

基于稀疏监测点的监测数据无法直接获取城市内部空气污染的高分辨率空间分布。以武汉市为例,研究了基于土地利用回归(landuseregression,LUR)模型的大气PM2.5浓度高分辨率空间分布模拟。采用双变量相关分析识别出与PM2.5浓度相关性最高的4个影响因子,分别是1000m缓冲区内道路长度,500m缓冲区内水域面积,500m缓冲区内建设用地面积以及工业污染影响。采用PM2.5月平均浓度和识别出的影响因子连同气象条件(月平均温度和月降水量)进行多元线性回归分析,相关系数R2达到0.905,调整后的R2为0.885。在研究区建立均匀格网(2km×2km),利用得到的LUR方程计算格点PM2.5浓度值,应用空间插值制成武汉市主城区夏季PM2.5浓度空间分布模拟图。模拟结果显示,主城区有三个PM2.5浓度高值中心,分别为青山工业区、江北工业区和汉口汉西建材市场区域。汉阳南部、武昌南部的大型湖泊和水域面积比例较大的区域表现为两个PM2.5浓度低值中心。     

乌鲁木齐冬季大气细颗粒物水溶性离子特征及来源

为了探讨乌鲁木齐冬季大气细颗粒物的污染水平及其水溶性离子的特征,于2013年1-3月采集大气PM_2.5样品,并利用离子色谱仪分析其中的水溶性离子,采用硫转化率、离子相关性分析及后向轨迹模型对其可能来源进行了讨论。结果表明:观测期间采样点PM_2.5平均质量浓度为170.13±51.39 μg·m^-3,水溶性离子总浓度平均值为53.47±23.76 μg·m^-3,其中3种二次离子(SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺)是水溶性离子的主要组分;不同天气类型下PM_2.5和离子浓度差异较大,雾、霾天气二次离子浓度占总浓度的81.99%和86.24%,硫转化率均大于0.1;春节期间由于燃放大量的烟花爆竹,使得PM_2.5可溶性离子K⁺和Cl^-浓度急剧上升;NH₄⁺与SO₄^2-、NO₃^-相关系数分别为0.975和0.748,(NH₄)₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃是细颗粒物水溶性组分的可能结合方式,Cl^-和K⁺的相关性显著,说明两者具有同源性;固定排放源仍然是乌鲁木齐大气污染物的主要来源,局地大气输送会使大气污染加重。     

半干旱地区大气颗粒物浓度及粒径谱特征的观测研究

采用兰州大学半干旱气候和环境观测站（SACOL）2007年11月1日至2008年10月31日的APS-3321粒径谱仪的连续观测资料,对该地区大气颗粒物的浓度变化和粒径分布特征进行分析研究。结果表明,该地区颗粒物浓度年变化呈单峰值型,无论是数浓度还是质量浓度峰值均出现在12月,数浓度6月最低,质量浓度9月最低;和其他地区相比,无论数浓度还是质量浓度,均低于污染较严重的城市,但高于内陆清洁地区。数浓度和质量浓度平均日变化均呈单峰值型,都在上午11：00BST左右达到峰值,下午18:00BST左右达到谷值,但质量浓度峰值出现时间随季节而有所差异。颗粒物浓度的年变化和背景风场主导风向的年际变化有一定关系,而局地垂直风速及水平风向的昼夜转换对颗粒物浓度的日变化有较大的影响。数浓度粒径谱分布特征呈单峰值型,主要集中在0.673 μm左右;质量浓度粒径谱分布特征呈双峰值型,第一个峰值出现在0.777 μm左右,第二个峰值出现在5.048 μm左右。降水对大于1 μm的粒子的去除效果非常明显。当沙尘天气发生时,数浓度和质量浓度与背景天气条件下相比增大了22%和127%。     

沙漠颗粒物对磷酸盐的吸附动力学研究

研究了乌兰布和沙漠和库布齐沙漠颗粒物在黄河水体中对磷酸盐(P)的吸附动力学及其影响因素和吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值)。结果表明：①不同沙漠颗粒物对P的吸附能力各不相同,但吸附速率均在前 8 h内较快,以后逐渐趋缓,在48 h时基本达到吸附平衡。磷初始浓度和颗粒物浓度均对颗粒物吸附P有一定影响;②颗粒物对P的吸附过程均符合准二级吸附动力学模型及Weber-Morris扩散方程,吸附过程主要由P在颗粒物内的扩散过程控制;③入河沙漠颗粒物在黄河水体中对P的吸附过程存在一个吸附/解吸平衡点,该点对应的不同颗粒物对P的EPC0值为0.010~0.042 mg·L-1,且其值均大于相应黄河水体中的P浓度,说明沙漠颗粒物入河后有向水体释磷的趋势。     

多角度成像光谱辐射仪在大气污染研究中的应用回顾

美国宇航局于1999年底发射的多角度辐射成像光谱仪（MISR）采用了独特的多角度观测设计,将9台相机沿卫星航迹方向按照固定角度排列并同时采集反射光.这种设计使其具备了当前其他星载气溶胶遥感设备不具备的在陆地和海洋上空反演包括气溶胶浓度、形状以及组分的多种特性的能力.由于对细颗粒物非常敏感,MISR为研究区域颗粒物空气质量的时空分布特性提供了新的数据来源.首先简要介绍MISR设备、它的气溶胶反演算法及数据结构,然后综合论述了目前MISR气溶胶数据在空气质量研究方面的应用状况包括在污染事件（例如沙尘、火灾以及城市空气污染）中对颗粒物空间分布的观测.MISR高质量的气溶胶数据可以作为颗粒物浓度的定量指标,回顾了目前在估算地面颗粒物浓度方面的研究成果,介绍了使用MISR高级数据对烟尘高度以及颗粒物成份的研究.由于中分辨率成像光谱仪（MODIS）的气溶胶数据在中国有较广泛的使用,讨论中尽可能的与之进行了比较.最后总结了MISR数据在空气质量研究中的优点与不足.相信MISR反演的丰富的高度定量化的气溶胶数据对研究中国空气质量问题具有很大的应用价值.     

磷限制对球形棕囊藻生长及TEP形成的影响

广西北部湾近岸海域虽常年为磷限制状态,但球形棕囊藻（Phaeocystis Globosa）赤潮灾害频繁发生。球形棕囊藻暴发时主要以囊体形式存在,赤潮衰退后,囊体破裂产生大量的透明胞外聚合颗粒物（Transparent Exopolymer Particles,TEP）,在海洋动力作用下形成高碳、高黏性泡沫,影响渔业和核电取水安全。本文通过设置氮磷比为32∶1和64∶1的半连续培养实验,探讨磷限制对球形棕囊藻的生长,以及透明胞外聚合颗粒物产量的影响。结果表明：在氮磷比为32∶1和64∶1的磷限制条件下,球形棕囊藻的细胞密度、叶绿素a浓度、囊体密度及囊体表面细胞数,在培养的后半期都受到了抑制。与控制组相比,两个磷限制的处理组在囊体直径上并没有表现出显著的差异（显著性水平p> 0.05）。在氮磷比为32∶1的条件下,球形棕囊藻的TEP生产量与控制组相比没有显著差异（p> 0.05）,在氮磷比为64∶1的条件下,TEP的生产量显著降低（p <0.05）,磷限制程度的加剧对球形棕囊藻细胞分泌TEP产生影响。研究结果为进一步研究环境胁迫下球形棕囊藻TEP形成机制提供了依据。     

秋季黄海和东海海域沉降颗粒物及其地球化学组成

水体中的颗粒物对于海水中物质的迁移有着重要的作用,已有的研究表明,海水中溶解态元素和颗粒物之间的相互作用决定了微量元素和常量元素在海洋中的分布[1].虽然近岸水体只占全球海洋表面的小部分,但河流搬运的陆源物质最终将通过近岸水体进入外海,目前普遍认为海岸带在物质迁移过程中起着极为重要的过滤器作用[2~3].黄海和东海作为具有宽阔陆架的边缘海,每年大量来自陆地的物质在这里沉积、迁移,其海域内的沉降颗粒物不仅是陆源入海物质的主要组成部分,也是人类活动入海污染物的主要载体.     

气象预报模式参数化方案对重污染过程PM2.5浓度预报效果的影响

针对北京市2016年12月16～21日的重污染过程,基于嵌套网格空气质量模式预报系统(NAQPMS),面向气象驱动模式WRF中7类物理过程的参数化方案,通过单扰动和组合扰动方式构建了51组不同的WRF模式运行配置,对比分析不同方案配置下NAQPMS对这次重污染过程细颗粒物(PM2.5)浓度预报的性能.结果表明:在重污染...     

丽水市气象条件对大气颗粒物污染的影响研究

对2016—2018年丽水市颗粒物浓度分布特征进行分析,与同期气象数据进行相关性分析,使用计算流体动力学仿真技术,模拟南城污染源产生的颗粒物在正南风或西南风时水平扩散对丽水市区的影响。结果表明：丽水市区颗粒物浓度变化受交通、气象因素影响显著,其中气压、温度与颗粒物浓度显著相关,降水、风则与数小时后的颗粒物浓度具有更强的相关性;通过模拟得知正南风时市区低空呈单涡流场分布,南城颗粒物较难进入市区,主要沿涡流外围在城北进行扩散;西南气流下市区低空呈双涡流场分布,易形成颗粒物输送带,对市区颗粒物扩散有积极影响。     

北京大气细粒子及其成分的浓度变化特征

硫酸盐、硝酸盐是城市的大气细粒子重要组成部分之一。本文利用RCFP仪器针对北京市2004～2007年北京大气细粒子的成分进行了连续的观测与分析发现,硝酸盐年平均下降率为7%,约合0.7微克/立方米;而硫酸盐浓度从2006年的28微克/立方米下降到了18微克/立方米。同时特别分析了2007年8月17日至20日机动车限行期间,北京及周边地区区域气象特征、细颗粒污染物浓度特征,及其主要化学成分的特征,并参照反向轨迹演算发现以硫酸盐为表征的北京周边地区污染物随弱南向气团向北京输移,以湿气团和氯离子为共同表征的东南海陆特性气团随东南气流向北京输移,从而证明偏南气流将北京周边地区的细颗粒物污染物输移向北京的特征。