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2015-2020年湖北省PM_(2.5)和臭氧复合污染特征演变分析

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环境科学研究 2022年第3期35卷 659-672页

作者：陈楠陈立王莉莉祝波操文祥许可丁青青兰博张周祥魏莱施艾琳王珂湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430072 湖北省大气复合污染研究中心湖北武汉430078 湖北省行政许可技术评审中心湖北武汉430071 中国科学院大气物理研究所北京100029

为揭示湖北省PM_(2.5)和臭氧(O_(3))复合污染演变特征,基于湖北省17个地市的空气质量国控点和武汉市大气超级站组分监测数据,全面分析湖北省17个地市2015—2020年PM_(2.5)和O_(3)的时空变化特征及相关关系,探讨PM_(2.5)和O_(3)协同效应... 详细信息

为揭示湖北省PM_(2.5)和臭氧(O_(3))复合污染演变特征,基于湖北省17个地市的空气质量国控点和武汉市大气超级站组分监测数据,全面分析湖北省17个地市2015—2020年PM_(2.5)和O_(3)的时空变化特征及相关关系,探讨PM_(2.5)和O_(3)协同效应的成因机理.结果表明:①2015—2020年,湖北省PM_(2.5)显著改善,平均降幅为4.7μg/(m^(3)·a),但冬季负荷仍较高,主要集中于中部地区;O_(3)污染凸显,平均增幅为3.8μg/(m^(3)·a),污染集中在4—10月的暖季,东部地区最严重,近两年超标天数已与PM_(2.5)相当.②湖北省PM_(2.5)和O_(3)关联日趋密切,协同效应显著,日评价指标显示夏季二者呈显著正相关(相关系数为0.57),近两年当PM_(2.5)浓度≤50μg/m^(3)时,相关系数高达0.63;冬季PM_(2.5)浓度与Ox(O_(3)+NO_(2))浓度呈正相关,尤其2020年东部城市二者相关性高达0.46,显示大气氧化性对PM_(2.5)二次污染的重要性.③以武汉市为例,归纳PM_(2.5)和O_(3)复合污染的成因,暖季低PM_(2.5)背景下,高温、中等湿度和弱风速的气象条件以及VOCs和NO_(x)等前体物的高浓度排放,使得受VOCs主控的光化学反应加剧,易造成O_(3)污染,从而加强PM_(2.5)二次生成;冬季高的大气氧化性,叠加不利气象条件,促进颗粒物的二次生成,导致重污染时PM_(2.5)组分以硝酸盐等二次无机组分为主.研究显示,湖北省PM_(2.5)和O_(3)协同控制重点为,在保持现有NO_(x)控制力度基础上强化VOCs控制,遏制暖季和东部区域O_(3)浓度上升,加强冬季和中部PM_(2.5)治理.

关键词： PM_(2.5) 臭氧(O_(3)) 协同控制复合污染湖北省

中间层顶变化的SABER/TIMED卫星观测

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地球物理学报 2012年第8期55卷 2489-2497页

作者：操文祥张绍东易帆黄春明武汉大学电子信息学院武汉430079 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室武汉430079 武汉大气遥感国家野外观测科学研究站武汉430079

本文利用TIMED卫星搭载的SABER探测仪对全球中间层顶信息进行了研究,包括中间层顶的高度、温度及其季节和纬度变化,并对双中间层顶现象进行了分析.中间层顶的温度约在160～180K之间变化,高度在85～100km内变化,温度和高度都是冬季高夏季... 详细信息

本文利用TIMED卫星搭载的SABER探测仪对全球中间层顶信息进行了研究,包括中间层顶的高度、温度及其季节和纬度变化,并对双中间层顶现象进行了分析.中间层顶的温度约在160～180K之间变化,高度在85～100km内变化,温度和高度都是冬季高夏季低,有着较为一致的变化趋势.中间层顶高纬呈现显著年变化,而低纬和赤道呈现弱的半年变化,南北半球的中间层顶信息有着不对称性.高纬地区的双中间层顶现象十分显著,中间层顶一般会从100km附近迅速降低至85km附近.根据长时间范围内平均的结果显示,北半球的双中间层顶现象在20°N—30°N的中纬范围开始发生,证实了北半球双中间层顶现象不再仅限于极区和中高纬地区.而南半球则仍是在50°S才显著发生双中间层顶现象.我们统计了中高纬地区夏季所有的单个观测剖面并且与当年冬季的平均背景剖面相比较,数据显示,较低的夏季第二中间层顶高度绝大多数比冬季中间层顶低12～16km.

关键词：卫星探测中间层顶双中间层顶年变化半年变化

武汉地区秋冬季清洁与重污染过程的水溶性离子特征研究

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环境科学学报 2017年第1期37卷 82-88页

作者：操文祥陈楠田一平全继宏湖北省环境监测中心站武汉430072

利用武汉地区2014年秋、冬季在线离子色谱分析仪Marga监测所得的大气PM_(2.5)中水溶性离子数据和武汉市环境空气质量自动监测的细颗粒物数据,分析了武汉地区秋、冬季重污染和清洁过程的大气污染特征.结果表明,PM_(2.5)是武汉地区秋、冬... 详细信息

利用武汉地区2014年秋、冬季在线离子色谱分析仪Marga监测所得的大气PM_(2.5)中水溶性离子数据和武汉市环境空气质量自动监测的细颗粒物数据,分析了武汉地区秋、冬季重污染和清洁过程的大气污染特征.结果表明,PM_(2.5)是武汉地区秋、冬季大气污染的首要污染物,无论是在清洁还是重污染过程中,NO_3^-、SO_4^(2-)和NH_4^+3种成分都是PM_(2.5)的主要无机成分.重污染过程中PM_(2.5)的平均浓度是清洁过程的4.5倍,而3种主要水溶性离子平均浓度增长至清洁过程的5~6倍,且有着显著的相关性,二次生成水溶性离子的污染已成为武汉秋、冬季大气污染的主要因素.Cl-在重污染过程中的浓度及与PM_(2.5)的相关系数显著增大,表明化石燃料燃烧等过程也对重污染的形成产生了较显著的作用,值得关注的是,K^+在重污染过程中的浓度及与PM_(2.5)的相关系数增大也验证了燃烧过程对重污染起到的贡献.硫氧化率和氮氧化率的分析结果表明,重污染过程中的二次转化要多于清洁过程,可能是非均相反应生成了二次污染的硫酸盐和硝酸盐.线性回归分析的方程系数研究表明,NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4可能是清洁和重污染过程中主要的盐类物质.NO_3^-/SO_4^(2-)的平均质量浓度比说明移动源对武汉地区秋、冬季二次污染的形成和发展已经起到越来越大的作用,特别是重污染过程中的影响更大.

关键词：重污染水溶性离子 PM2.5 二次污染物武汉

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浅谈“3＋X综合”模式下的两种教学误区

中学物理 2003年第3期21卷 2-4页

作者：操文祥湖北省黄石市第七中学435002

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从一节课看“情感·探究·思维”元素

物理教学 2012年第8期34卷 34-35页

作者：操文祥深圳市华侨城中学

去年11月初，我校一位物理教师上了一节研究课——滑动摩擦力。在课上，6个学习小组充分展示了“合作、交流、探究”的课堂理念；在课的设计方面，老师把“情感·探究·思维”这“三大”课堂核心元素恰到好处地表现出来，堪称为一节典... 详细信息

去年11月初，我校一位物理教师上了一节研究课——滑动摩擦力。在课上，6个学习小组充分展示了“合作、交流、探究”的课堂理念；在课的设计方面，老师把“情感·探究·思维”这“三大”课堂核心元素恰到好处地表现出来，堪称为一节典型的新课改探究课。

关键词：元素思维情感滑动摩擦力物理教师学习小组研究课探究课

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用4种方法处理“追赶”问题

高中数理化 2005年第5期 23-24页

作者：操文祥湖北省黄石市第七中学 435002

两物体在一条直线上一前一后地运动,某时刻两者到达同一位置,这样的物理现象就是本文所讨论的'追赶'问题.下面介绍4种处理该类问题的方法.

关键词：物理现象直线中学物理 “追赶”问题

2016—2017年武汉市城区大气PM_(2.5)污染特征及来源解析

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中国环境监测 2019年第1期35卷 17-25页

作者：黄凡陈楠周家斌操文祥李宽武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 湖北省环境监测中心站湖北武汉430072 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

利用2016年1月至2017年9月湖北省环境监测中心站大气复合污染自动监测站的在线监测数据,对武汉市城区PM_(2.5)的污染特征及主要来源进行解析。结果表明,武汉市城区PM_(2.5)质量浓度呈现出明显的季节差异,季节变化规律为冬季>春季>秋季>... 详细信息

利用2016年1月至2017年9月湖北省环境监测中心站大气复合污染自动监测站的在线监测数据,对武汉市城区PM_(2.5)的污染特征及主要来源进行解析。结果表明,武汉市城区PM_(2.5)质量浓度呈现出明显的季节差异,季节变化规律为冬季>春季>秋季>夏季。水溶性离子的主要成分SO■、NO^-_3和NH^+_4占总离子质量浓度的82.0%。PM_(2.5)中阴离子相对阳离子较为亏损,颗粒整体呈碱性。夏季气态污染物的氧化程度较高且SO_2较NO_2氧化程度高。后向轨迹分析结果表明,区域传输是武汉市PM_(2.5)的一个重要来源,在4个典型重污染阶段,武汉市分别受到局地、东北、西北及西南方向气团传输的影响。PMF模型解析出武汉市PM_(2.5)五大主要来源及平均贡献率:扬尘22.0%、机动车排放27.7%、二次气溶胶21.6%、重油燃烧14.9%和生物质燃烧13.8%。

关键词： PM2.5 污染特征区域传输源解析

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浅谈“3+综合”模式下的两种教学误区

中学物理教学参考 2003年第3期32卷 52-53页

作者：操文祥湖北省黄石市第七中学 435002

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灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征

中国环境监测 2016年第2期32卷 20-25页

作者：陈楠全继宏田一平操文祥刘虹郑明明刘立胡辉湖北省环境监测中心站湖北武汉430072 华中科技大学环境科学与工程学院湖北武汉430074

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区... 详细信息

利用湖北省大气复合污染自动监测站2013年的全年监测数据,分析了灰霾期间武汉城市区域大气污染物的理化特征。霾日主要出现在春季、秋季和冬季。霾日与非霾日大气污染物质量浓度和气象参数的对比分析结果显示:高湿度、静风是武汉城市区域霾日的重要气象特征;PM1、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、CO、NH3的质量浓度,SOR、NOR值以及PM_(2.5)中的二次无机离子(SO2-4、NO-3、NH+4)和部分元素(Pb、Se、Cd、Zn、K)的质量浓度均在霾日明显高于非霾日,而霾日SO2质量浓度仅在冬季略高于非霾日。选取2013年1月的连续灰霾日进行相关性分析,结果表明:污染组分主要来自当地排放(包括直接排放和二次形成),并受当地气象条件影响。此次灰霾过程中PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐主要来自气相反应,气态NO_2主要生成了气态HNO_3,而不是HNO_2。

关键词：灰霾武汉大气污染物 PM2.5 二次无机离子