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气团来源和云雾过程对华南高山背景区亚微米气溶胶数谱分布的影响

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中国环境科学 2024年第1期44卷 28-36页

作者：周淑婷龚道程张诗炀张庆祖王文路刘小婷张涛周炎王伯光陈多宏王好暨南大学环境与气候研究院广东广州511443 南岭森林大气环境与碳中和野外科学观测研究站广东广州511443 台湾“中央研究院”环境变迁研究中心中国台湾台北11529 暨南大学附属第一医院眼科广东广州510630 广东省生态环境监测中心国家环境保护区域空气质量监测重点实验室广东广州510308

在南岭国家大气背景站(南岭站,海拔1690m)采用扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)对亚微米气溶胶的数浓度及粒径谱分布进行了观测.结合同期常规污染和气象数据,分析了不同来源气团与气象条件下气溶胶数谱分布的特征,探讨了典型云雾天气条件下... 详细信息

在南岭国家大气背景站(南岭站,海拔1690m)采用扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)对亚微米气溶胶的数浓度及粒径谱分布进行了观测.结合同期常规污染和气象数据,分析了不同来源气团与气象条件下气溶胶数谱分布的特征,探讨了典型云雾天气条件下气溶胶数浓度及谱分布的变化规律.研究结果表明:观测期间南岭站气溶胶的平均数浓度为1.14×10^(3)个/cm^(3),低于国内外大多数高山背景站,云雾天气多是造成南岭站气溶胶数浓度低的重要原因;气溶胶主要以爱根核模态和积聚模态为主,二者占总数浓度超过95%;气溶胶数浓度呈现下午高于上午的规律,峰值出现在下午14:00时左右.在途径珠三角的南部气团(占比66.2%)和途径湖南地区的北部气团(占比33.8%)影响下的气溶胶数谱分布均为双峰模态,但南部气团影响下的气溶胶数浓度约是北部气团(7.9×10^(2)个/cm^(3))影响下的2倍,且40~300nm粒径段的粒子数浓度明显升高.云雾时段的核模态和积聚模态气溶胶数浓度明显低于非云雾时段,总气溶胶数浓度下降幅度可达80%,说明云雾对气溶胶具有明显的清除作用;云雾发展过程中,气溶胶数浓度粒径分布变化规律呈现双峰型-单峰型-双峰型,谱宽不断收窄,且峰值粒径逐渐减小.

关键词：南岭国家背景站细颗粒物粒径谱气团传输雾

海南区域背景点光化学污染特征及VOCs来源解析

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中国环境科学 2024年第5期44卷 2418-2430页

作者：林尤静颜为军徐文帅杜传东王伯光龚道程李勤勤盛慧孟鑫鑫海南省生态环境监测中心海南海口571126 暨南大学环境与气候研究院广东广州511443

海南区域背景点位于海南省东北部,是热带地区大气传输通道上的重要站点.于2021年8月~12月在海南区域背景点开展光化学污染物(O_(3)、PAN)及其前体物VOCs的在线观测,分析了光化学污染变化特征及规律、VOCs的组成特征、臭氧生成潜势(OFP)... 详细信息

海南区域背景点位于海南省东北部,是热带地区大气传输通道上的重要站点.于2021年8月~12月在海南区域背景点开展光化学污染物(O_(3)、PAN)及其前体物VOCs的在线观测,分析了光化学污染变化特征及规律、VOCs的组成特征、臭氧生成潜势(OFP)及化学活性(L^(·OH)),并利用PSCF和PMF方法进行VOCs来源解析.结果表明,海南区域背景站环境空气污染物浓度水平较低.当主导风向转偏北风后,各项污染物浓度升高.O_(3)在气象条件影响下白天生成夜间积累,形成光化学污染.观测期间光化学反应前体物VOCs平均浓度(体积分数)为(7.21×10^(-9)±4.60×10^(-9)),各类VOCs浓度从大到小排序为烷烃>OVOC>芳香烃>烯烃>炔烃.污染期各项浓度显著高于清洁期.VOCs活性分析结果表明OVOC和烯烃主要参与光化学反应.污染期前体物、PAN和O_(3)的潜在来源高值区主要分布在珠三角至福建东南部发达的沿海地区.根据PMF源解析模型分析结果海南区域站受到人为源显著影响,机动车尾气(37.8%~46.2%)是海南O_(3)污染的重要贡献来源.

关键词：区域背景光化学污染 VOCs 反应活性来源解析

珠江三角洲光化学活跃期甲醛及其前体物的源解析研究

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中国环境科学 2022年第12期42卷 5533-5541页

作者：廖彤林玉君季文浩刘雨王伯光广东省生态环境监测中心国家环境保护区域空气质量监测重点实验室广东广州510308 无锡中科光电技术有限公司江苏无锡214100 暨南大学环境与气候研究院广东广州511443

选取珠江三角洲大气超级站的三个代表性超级站点(东莞东城城市超级站、深圳莲花山城市超级站和鹤山花果山区域超级站),同步在线监测和分析了2021年5~10月大气光化学活跃期甲醛(HCHO)及其前体物挥发性有机物(VOCs)组分的时空变化特征,利... 详细信息

选取珠江三角洲大气超级站的三个代表性超级站点(东莞东城城市超级站、深圳莲花山城市超级站和鹤山花果山区域超级站),同步在线监测和分析了2021年5~10月大气光化学活跃期甲醛(HCHO)及其前体物挥发性有机物(VOCs)组分的时空变化特征,利用多元线性回归法对HCHO来源进行解析,识别出了关键VOCs前体物及其贡献,并对比了三个点位来源及前体物的差异.结果表明:三个站点的HCHO体积浓度存在明显差异,鹤山区域站浓度最高达5.82×10^(-9),与历史研究数据相比浓度升高,而城市超级站东城与莲花山浓度水平降低.臭氧浓度与甲醛浓度存在一定相关性,各站点臭氧浓度最高的9月,HCHO的平均浓度水平也高;臭氧超标日的HCHO浓度显著高于臭氧非超标日.利用多元线性回归法,选择甲苯、异戊二烯和O_(3)作为源示踪剂,结果表明二次源对HCHO来源贡献占比最多,范围为43.5%~54.9%,其中区域站点二次源占比高于其它两个城市站点.基于生成产率法得到各站点二次转化生成HCHO的前体物主要为烯烃,其中贡献最大的是异戊二烯,其次为乙烯和丙烯.综合对比,HCHO的一次人为源的下降导致城市站点HCHO浓度降低,较高的二次转化导致了区域站点HCHO浓度升高,需重点关注甲醛的人为源直接排放和异戊二烯、苯乙烯、乙烯等前体物.

关键词：珠江三角洲大气超级站甲醛来源解析多元线性回归

珠三角光化学活跃期甲醛及其前体物的源解析研究

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中国环境科学 2022年

作者：廖彤林玉君季文浩刘雨王伯光暨南大学环境与气候研究院无锡中科光电技术有限公司广东省生态环境监测中心国家环境保护区域空气质量监测重点实验室

选取珠江三角洲大气超级站的三个代表性超级站点(东莞东城城市超级站、深圳莲花山城市超级站和鹤山花果山区域超级站)，同步在线监测和分析了2021年5月至10月大气光化学活跃期甲醛(HCHO)及其前体物挥发性有机物(VOCs)组分的时空变化特... 详细信息

选取珠江三角洲大气超级站的三个代表性超级站点(东莞东城城市超级站、深圳莲花山城市超级站和鹤山花果山区域超级站)，同步在线监测和分析了2021年5月至10月大气光化学活跃期甲醛(HCHO)及其前体物挥发性有机物(VOCs)组分的时空变化特征，利用多元线性回归法对HCHO来源进行解析，识别出了关键VOCs前体物及其贡献，并对比了三个点位来源及前体物的差异。结果表明：(1)三个站点的HCHO体积浓度存在明显差异，鹤山区域站浓度最高达5.82×10，与历史研究数据相比浓度升高，而城市超级站东城与莲花山浓度水平降低。臭氧浓度与甲醛浓度存在一定相关性，各站点臭氧浓度最高的9月，HCHO的平均浓度水平也高；臭氧超标日的HCHO浓度显著高于臭氧非超标日。(2)利用多元线性回归法，选择甲苯、异戊二烯和O作为源示踪剂，结果表明二次源对HCHO来源贡献占比最多，范围为43.5%～54.9%，其中区域站点二次源占比高于其它两个城市站点。(3)基于生成产率法得到各站点二次转化生成HCHO的前体物主要为烯烃，其中贡献最大的是异戊二烯，其次为乙烯和丙烯。综合对比，HCHO的一次人为源的下降导致城市站点HCHO浓度降低，较高的二次转化导致了区域站点HCHO浓度升高，需重点关注甲醛的人为源直接排放和异戊二烯、苯乙烯、乙烯等前体物。

关键词：珠三角大气超级站甲醛来源解析多元线性回归

工业园区和城区VOCs组成及化学活性的空间差异对清远大气臭氧污染分布的影响

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中国环境监测 2022年第6期38卷 101-116页

作者：赵璞姜盼周炎王伯光清远市环境保护宣传教育中心(清远市环境保护科技信息中心) 广东清远511500 青岛华思环保科技有限公司山东青岛266121 广东省生态环境监测中心广东广州510308 暨南大学环境与气候研究院广东广州510632

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O_(3))污染的时空变化... 详细信息

工业化与城镇化交替演进使珠三角及其周边地区土地利用类型较为复杂。快速的城市化进程使城市建成区与大量村镇工业园区互相交错。这种变化势必会增加挥发性有机物(VOCs)在组分构成和空间分布上的复杂性,并对臭氧(O_(3))污染的时空变化产生影响。为厘清这种排放的空间异质性特征及其对O_(3)污染分布的影响,分别选取可以代表清远市典型工业园区和城市建成区的站点开展观测研究。结果表明:工业园区和城市建成区VOCs浓度水平和污染特征有较大的空间差异,其中代表村镇工业园区的龙塘站VOCs日均浓度为30.42×10^(-9),高于代表城市建成区的技师学院站(17.32×10^(-9))。龙塘站二甲苯和甲苯的臭氧生成潜势(OFP)比技师学院站高57.6×10^(-9),且该值相当于技师学院站排名前10位物种OFP的总和。气象分析表明:2个站点之间并非彼此的上、下风向,而是共同受到局地气团的影响。源解析结果表明:源排放是造成这种空间异质性的内因,其中交通源对技师学院的贡献更高,而工业相关排放源对龙塘的贡献更高。该研究进一步比较了周边站点O_(3)时间序列的一致性,并模拟2个站点的O_(3)生成速率。研究发现O_(3)在局地范围内变化较小,高VOCs排放的地点对局地O_(3)有较高的贡献,局地内不同地点的O_(3)生成过程也存在较大差异。据此,笔者提出O_(3)污染防控建议:短期内可通过技术手段和观测数据发现O_(3)污染的重要贡献点,并进行针对性的“散乱污”清理整治和涉VOCs行业综合整治,长期看应科学合理规划城市发展布局和产业布局,预留城市通风廊道,以有效减少O_(3)污染。

关键词：挥发性有机物(VOCs) 空间异质性浓度特征源解析臭氧(O_(3))

广州市大气污染物对2型糖尿病人群死亡的影响

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中国环境科学 2023年第2期43卷 973-980页

作者：陈素娟黄琳董航林国帧王伯光杨军暨南大学环境与气候研究院广东广州511443 广州市疾病预防控制中心广东广州51044 广州医科大学公共卫生学院广东广州511436

为探讨空气污染物与2型糖尿病的联系,本研究通过收集广州市2013~2018年空气污染物监测数据、2型糖尿病逐日死亡人数以及气象资料,使用时间序列广义相加模型的方法探究了空气污染物(PM_(2.5)、NO_(2)、O_(3)、PM_(10)、SO_(2)和CO)暴露对... 详细信息

为探讨空气污染物与2型糖尿病的联系,本研究通过收集广州市2013~2018年空气污染物监测数据、2型糖尿病逐日死亡人数以及气象资料,使用时间序列广义相加模型的方法探究了空气污染物(PM_(2.5)、NO_(2)、O_(3)、PM_(10)、SO_(2)和CO)暴露对2型糖尿病人群逐日死亡人数的影响,同时探讨了0~64岁与65岁以上人群、男性与女性及冷季(11月~次年4月)与暖季(5~10月)下空气污染影响的差异.结果表明空气污染物的影响急促短暂,通常持续3d,且在累积滞后2d时,PM_(2.5)、NO_(2)、PM_(10)、O_(3)、SO_(2)及CO的浓度每升高一个IQR,2型糖尿病逐日死亡人数分别上升6.3%(RR=1.063;95%CI:1.017,1.112)、4.7%(RR=1.047;95%CI:1.008,1.088)、6.7%(RR=1.067;95%CI:1.020,1.116)、0.5%(RR=1.005;95%CI:0.956,1.058)、5.6%(RR=1.056;95%CI:1.007,1.107)和4.5%(RR=1.045;95%CI:1.007,1.085).此外,老年人及女性为易感人群,在冷季下空气污染物对2型糖尿病逐日死亡人数的影响更大.本研究表明,尽管我国空气污染状况有所改善,但空气污染暴露依然与2型糖尿病死亡结局存在统计学关联.因此当地政府依然需要加强空气污染的管控,并通过教育宣传来增强糖尿病人群的防护意识.

关键词：糖尿病大气污染物广义相加模型季节效应敏感人群

低NO;环境下异戊二烯促进甲苯生成甲基丁烯二醛的模拟实验研究

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中国环境科学 2022年

作者：张扬韩士杰李勤勤王文路肖扬郭严王好王伯光暨南大学环境与气候研究院中澳空气质量科学与管理广东国际联合研究中心粤港澳环境质量创新联合实验室

甲苯和异戊二烯分别是典型的人为挥发性有机物（AVOCs）和自然源挥发性有机物（BVOCs）.本研究在低NO;浓度条件下开展甲苯和异戊二烯复合体系的烟雾箱模拟实验，使用高时间分辨率的在线质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOF-MS）实时监...

甲苯和异戊二烯分别是典型的人为挥发性有机物（AVOCs）和自然源挥发性有机物（BVOCs）.本研究在低NO;浓度条件下开展甲苯和异戊二烯复合体系的烟雾箱模拟实验，使用高时间分辨率的在线质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOF-MS）实时监测混合体系中反应物与产物的浓度变化情况，探究人为源与天然源交汇过程中， BVOCs对AVOCs化学降解的影响.结果表明，异戊二烯与甲苯竞争OH自由基，从而抑制了甲苯的化学降解，该竞争反应开始得越早，抑制效果越显著.研究还发现异戊二烯会增强甲苯RO;降解途径产物的产量，生成更多1，4不饱和-二羰基化合物（如丁烯二醛和甲基丁烯二醛）与二羰基化合物（如乙二醛和甲基乙二醛），其中甲基丁烯二醛增量最高可达38.6%.此外，异戊二烯快速氧化生成的RO;自由基碳数更少，可能与甲苯氧化生成的RO;自由基发生了快速的交叉反应，有利于甲苯RO自由基的生成及裂解，最终导致甲苯RO;途径裂解产物的增加.综上所述，本研究进一步探究了人为源和天然源交汇过程中BVOCs对AVOCs降解的影响，可为区域大气复合污染防控提供新的思路.

关键词：

低NO_(x)环境异戊二烯促进甲苯生成甲基丁烯二醛的模拟实验

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中国环境科学 2022年第9期42卷 4001-4008页

作者：张扬韩士杰李勤勤王文路肖扬郭严王好王伯光暨南大学环境与气候研究院广东广州511443 中澳空气质量科学与管理广东国际联合研究中心广东广州511443 粤港澳环境质量创新联合实验室广东广州511443

在低NO_(x)浓度条件下开展甲苯和异戊二烯复合体系的烟雾箱模拟实验,使用高时间分辨率的在线质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)实时监测混合体系中反应物与产物的浓度变化情况,探究人为源与天然源交汇过程中,自然源挥发性有机物(BVO... 详细信息

在低NO_(x)浓度条件下开展甲苯和异戊二烯复合体系的烟雾箱模拟实验,使用高时间分辨率的在线质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)实时监测混合体系中反应物与产物的浓度变化情况,探究人为源与天然源交汇过程中,自然源挥发性有机物(BVOCs)对人为挥发性有机物(AVOCs)化学降解的影响.结果表明,异戊二烯与甲苯竞争OH自由基,从而抑制了甲苯的化学降解,该竞争反应开始得越早,抑制效果越显著.研究还发现异戊二烯会增强甲苯RO_(2)降解途径产物的产量,生成更多1,4不饱和-二羰基化合物(如丁烯二醛和甲基丁烯二醛)与二羰基化合物(如乙二醛和甲基乙二醛),其中甲基丁烯二醛增量最高可达38.6%.此外,异戊二烯快速氧化生成的RO_(2)自由基碳数更少,可能与甲苯氧化生成的RO_(2)自由基发生了快速的交叉反应,有利于甲苯RO自由基的生成及裂解,最终导致甲苯RO_(2)途径裂解产物的增加.

关键词：甲苯异戊二烯烟雾箱模拟人为源-天然源交汇作用 RO_(2)途径甲基丁烯二醛挥发性有机物

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广州市多污染物联合暴露的健康效应评估

中国环境科学 2022年第11期42卷 5418-5426页

作者：黄琳刘迪蔡东杰陈素娟董航林国帧王伯光杨军暨南大学环境与气候研究院广东广州511443 广州医科大学公共卫生学院广东广州511436 广州市疾病预防控制中心广东广州510440

本研究应用贝叶斯核机器回归(BKMR)分析了广州市2015~2018年大气主要污染物(SO_(2)、NO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_(3))与非意外死亡之间的联合健康效应.结果表明,6种污染物对健康结局均存在较大影响.随着其它污染物固定百分位数... 详细信息

本研究应用贝叶斯核机器回归(BKMR)分析了广州市2015~2018年大气主要污染物(SO_(2)、NO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_(3))与非意外死亡之间的联合健康效应.结果表明,6种污染物对健康结局均存在较大影响.随着其它污染物固定百分位数浓度的增加,SO_(2)、O_(3)或NO_(2)的浓度从第25百分位数变化到第75百分位数导致的效应值的绝对值逐渐升高;相反,PM_(2.5)、CO或PM_(10)的浓度从第25百分位数变化到第75百分位数导致的效应值的绝对值逐渐减少.在累积滞后0~1d时,多种空气污染物的混合暴露对非意外死亡人数的影响效应值为正,与最低浓度相较,当所有污染物的浓度增至第90百分位数时,人数非意外死亡人数将增加21.98%(95%CI:3.04%,44.41%).通过应用BKMR模型,本研究证实多种污染物的暴露可对广州市人群公共健康造成联合的综合影响.在污染物的防控治理上,不仅需要针对当地主要空气污染物,还需加强对多污染物暴露的防控.

关键词：贝叶斯核机器回归多污染物暴露健康风险