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烟花爆竹燃放对天津市空气质量的影响研究

气候与环境研究 2018年第2期23卷 210-220页

作者：操晚唐邈薛鹏刘子锐王莉莉陈魁唐贵谦吉东生中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100191 中国科学院大学北京100049 天津市环境监测中心天津300191 南京信息工程大学南京210044

为了研究烟花爆竹燃放对空气质量的影响,利用动态滤膜校准系统—微量震荡天平法颗粒物分析仪、大气细颗粒化学组分在线离子色谱监测仪、有机碳(OC)/元素碳(EC)在线分析仪、气态污染物分析仪、常规自动气象站并结合云高仪和微波辐射计等... 详细信息

为了研究烟花爆竹燃放对空气质量的影响,利用动态滤膜校准系统—微量震荡天平法颗粒物分析仪、大气细颗粒化学组分在线离子色谱监测仪、有机碳(OC)/元素碳(EC)在线分析仪、气态污染物分析仪、常规自动气象站并结合云高仪和微波辐射计等设备于2015年2月18日至3月7日对天津市细颗粒物(PM2.5)及其主要化学组分,气态污染物(SO_2、NO_2、CO和O_3)和气象参数进行连续观测。本文选取3个污染事件作为研究重点进行分析,研究发现:烟花爆竹禁放和限放政策导致除夕夜烟花爆竹燃放量减少,PM2.5峰值与2014年相比明显下降;烟花爆竹禁放和限放区的设立导致天津市PM2.5质量浓度在烟花爆竹密集燃放期间存在明显的空间差异;站点之间小时平均值差异最高达到394μg/m^3。受烟花爆竹燃放的影响,距地面80 m以下颗粒物后向散射强度相近,表明80 m以下颗粒物呈均匀分布。污染事件1是由于烟花爆竹密集燃放引起的,PM2.5主要化学组分为K^+、SO_4^(2-)和Cl^-,同时SO_2和CO质量浓度显著升高;但EC和OC质量浓度并未明显增加。污染事件2的形成是由于不利的气象条件(逆温、逆湿、下沉气流和较高的相对湿度)促进了SO_2和NO_x在烟花爆竹排放的颗粒物表面发生非均相化学反应,导致SO_4^(2-)和NO_3^-浓度快速增加。污染事件3由元宵节烟花爆竹燃放引发,而后呈现二次无机组分与臭氧协同增长的复合型污染特征;此外区域传输对污染事件3也有重要贡献。

关键词：天津细颗粒物(PM2.5) 硫酸盐硝酸盐有机碳元素碳烟花爆竹

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济南市秋冬季大气细粒子污染特征及来源

环境化学 2017年第4期36卷 787-798页

作者：刘雨思李杏茹张怡萌吕波唐贵谦首都师范大学化学系分析测试中心北京100048 济南市环境监测中心站济南250014 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC) 北京100029

快速的经济发展和城市化进程造成我国城市大气污染日益显著,并受到更为广泛的关注.为了解济南市大气细粒子及其化学成分的污染特征,于2013.10.15—2013.11.16和2013.12.24—2014.1.27(总观测天数为62天)利用中流量颗粒物采样器采集了济... 详细信息

快速的经济发展和城市化进程造成我国城市大气污染日益显著,并受到更为广泛的关注.为了解济南市大气细粒子及其化学成分的污染特征,于2013.10.15—2013.11.16和2013.12.24—2014.1.27(总观测天数为62天)利用中流量颗粒物采样器采集了济南市大气PM_(2.5)样品,分析了其中的化学成分,包括水溶性离子、无机金属元素、元素碳(EC)和有机碳(OC),并结合颗粒物质量重构法和主成分分析法探讨了济南市大气细粒子的来源.结果表明,监测期内济南市PM_(2.5)质量浓度严重超标,日均值均高于我国国家环境空气质量标准(GB3095—2012)中的一级标准,最高日均值达到了335μg·m^(-3).水溶性离子、有机碳、元素碳和金属元素分别占总PM_(2.5)浓度的45.3%、34.7%、2.3%、5.6%(秋季),42.8%、32.9%、3.6%、12.5%(冬季).二次水溶性离子NO_3^-、SO_4^(2-)和NH_4^+为主要的水溶性离子,分别占总离子浓度的34.1%、35.6%、9.2%(秋季)和35.2%、30.4%、15.9%(冬季).OC和EC的平均质量浓度分别为33.8μg·m^(-3)和4.3μg·m^(-3),OC/EC比值表明秋季汽车尾气与生物质燃烧对有机气溶胶的贡献较大,而冬季燃煤排放对有机气溶胶的贡献较大.化学质量重构结果表明,秋季济南市细粒子中二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘、建筑尘、有机物和元素碳的质量百分比分别为38.6%、1.2%、0.2%、5.4%、1.4%、34.7%和2.3%,冬季分别为34.8%、1.5%、3.5%、7.5%、3.2%、33.0%和3.6%.主成分分析结果表明,汽车尾气及二次转化、燃煤以及冶炼工业排放是济南市大气细粒子的主要来源.

关键词： PM2.5 化学成分来源质量重构主成分分析济南

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北京秋季一次典型大气污染过程多站点分析

气候与环境研究 2013年第5期18卷 595-606页

作者：田伟唐贵谦王莉莉张红星王跃思中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国人民解放军防化指挥工程学院北京102205 中国科学院生态环境研究中心北京100085

多站点多种大气污染物的同步在线观测对深入剖析大气污染的成因和演变机制有重要意义。以龙潭湖、北京325 m塔、双清路和阳坊4监测站点实时NOx、SO2、O3、PM2.5和PM10浓度观测数据为基础,介绍了北京地区2010年10月3~11日发生的一次典型... 详细信息

多站点多种大气污染物的同步在线观测对深入剖析大气污染的成因和演变机制有重要意义。以龙潭湖、北京325 m塔、双清路和阳坊4监测站点实时NOx、SO2、O3、PM2.5和PM10浓度观测数据为基础,介绍了北京地区2010年10月3~11日发生的一次典型污染过程。不同污染物在污染过程中变化特征不一致,表现为NOx、SO2、O3浓度有明显日变化,而PM浓度升高后一直维持在高值,日变化幅度很小。通过分析不同站点、相同污染物之间的相关性和变异系数发现,4站点间一次污染物NO和SO2空间浓度差别大,变异系数分别为77%和70%,相关系数低于0.44;而二次污染物NO2、PM2.5、O3空间浓度差别较小,变异系数分别为34%、36%和29%,相关系数均超过0.54。结合中尺度气象模式研究发现,该污染过程中,850 hPa高空持续的西南暖平流造成华北地区显著平流逆温,与近地层辐射逆温共同作用,使北京地区混合层高度维持在1200 m以下。低混合层高度和低风速限制了大气垂直和水平扩散,造成北京地区近地层污染物累积,形成重度污染。

关键词：数值模式 MM5模式气象条件天气型

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拉萨夏季大气边界层气溶胶垂直结构特征

大气科学 2022年第3期46卷 666-676页

作者：李若羽卞建春唐贵谦李丹白志宣毛文书成都信息工程大学大气科学学院成都610225 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 兰州大学大气科学学院兰州730000 中国科学院大气物理研究大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC) 北京100029

大气污染物的垂直梯度观测是识别区域输送和本地贡献的必要手段。基于此,2020年8月在拉萨市利用光学粒子计数器(the Printed Optical Particle Spectrometer,简称POPS)在地面和系留气艇分别对0.13~3.39μm粒径范围的气溶胶数浓度进行了... 详细信息

大气污染物的垂直梯度观测是识别区域输送和本地贡献的必要手段。基于此,2020年8月在拉萨市利用光学粒子计数器(the Printed Optical Particle Spectrometer,简称POPS)在地面和系留气艇分别对0.13~3.39μm粒径范围的气溶胶数浓度进行了测定。结果表明:(1)拉萨近地面气溶胶数浓度在16 cm^(−3)到870 cm^(−3)范围之间,比华北和珠江三角洲地区小2~3个量级;(2)气溶胶数浓度呈现两峰两谷的日变化结构,峰值通常以0.13~0.4μm的小粒径粒子为主,且对应北京时间早(10:00)、晚(21:00)高峰时段;(3)气溶胶数浓度垂直分布与边界层演变密切相关,稳定边界层中的气溶胶随高度递减,粒子数浓度为194±94 cm^(−3),对流边界层和残留层中的气溶胶分布均一,数浓度分别为165±99 cm^(−3)和123±95 cm^(−3),且显著低于稳定边界层。以上研究结果表明,拉萨的污染源主要为局地机动车排放,机动车污染物减排是打造高原生态旅游城市的必由之路。

关键词：边界层结构气溶胶垂直廓线拉萨数浓度

臭氧生成敏感性的时空分布及“双碳”目标对其的影响

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Science Bulletin 2024年第4期69卷 422-425页

作者：刘钰婷唐贵谦王迎红程萌田高健王跃思 State Key Laboratory of Atmospheric Environment and Extreme Meteorology Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment Chinese Research Academy of Environmental SciencesBeijing 100012China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 101408China

Tropospheric ozone(O3)is a trace gas of great significance for air quality and climate *** recent years,due to the extensive implementation of emission reduction policies,the concentration of fine particulate matter in many countries has decreased significantly^([1]).In contrast,the global ground-level O3 concentration has increased by approximately 0.25 ppbv/a^([2]).Research shows that developed countries are experiencing a rebound in O3 levels while developing countries are facing more severe O3 pollution problems^([3,4]).Therefore,the prevention and control of O3 pollution is the top priority at this stage and will play a vital role in the longterm improvement of air quality.

关键词： pollution change ozone

2013-2014年《大气污染防治行动计划》实施效果及对策建议

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环境科学研究 2016年第11期29卷 1567-1574页

作者：高文康唐贵谦吉东生刘子锐宋涛程萌田王跃思中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室(LAPC)北京100029 中国科学院大学北京100049

2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》（下称《行动计划》）.为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年＂中国大气气溶胶研究网络（CARE-China）＂36个监测站点ρ... 详细信息

2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》（下称《行动计划》）.为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年＂中国大气气溶胶研究网络（CARE-China）＂36个监测站点ρ（PM（2.5））,结合同期环境保护部公布的74个重点城市大气主要污染物浓度数据和OMI卫星数据,分析了我国不同地区ρ（PM（2.5））变化及其原因;同时,以北京为例,分析了不同粒径段中颗粒物质量浓度变化的原因.结果表明：1京津冀及其周边、长三角、珠三角、西南、成渝、西北、华中、关中和东北9个地区ρ（PM（2.5））年均值下降了1.1-16.3μg/m3.其中,京津冀及其周边、长三角、珠三角、成渝和关中地区降幅均超过10.0%,分别为10.2%、10.7%、11.6%、16.9%和20.8%.2不同地区ρ（NO2）和ρ（SO2）年均值变化基本一致,近地面ρ（NO2）年均值在京津冀及其周边、珠三角、西南、成渝和华中等地区降幅在3.0%-9.2%之间,但是华北平原地区NO2柱浓度下降明显,降幅在10.0%-20.0%之间.3北京地区ρ（PM1）和ρ（PM（2.5））年均值分别下降了5.7和0.2μg/m3,并且ρ（NO3-）和ρ（SO42-）年均值在PM1和PM（2.5）中均有所下降,但ρ（PM1-2.5）与其ρ（NH4＋）年均值升幅分别为27.9%和16.2%.因此,京津冀及其周边地区在防治措施实施过程中,在控制高架点源与实施脱硝措施等情况下,应逐步加强近地面面源和线源的控制力度;在实施SO2和NOx减排措施的同时,还需要重视机动车三元催化过程和燃煤电厂脱硫脱硝过程中可能导致的NH3排放问题.

关键词：大气污染《大气污染防治行动计划》细颗粒物脱硝氨

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警惕大气污染和碳排放向西北迁移

中国科学院院刊 2022年第2期37卷 230-237页

作者：唐贵谦刘钰婷高文康王迎红宋涛程萌田王跃思中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院城市环境研究所区域大气环境研究卓越创新中心厦门361021 国家地球系统科学数据中心北京100101 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

大气污染物与温室气体有极强的同源性,且与化石燃料燃烧密切相关。我国东部地区高强度的能源消耗导致这一区域一度成为二氧化碳排放和大气重污染问题集中爆发的热点区域。自《大气污染防治行动计划》执行以来,产业结构的调整和末端治理... 详细信息

大气污染物与温室气体有极强的同源性,且与化石燃料燃烧密切相关。我国东部地区高强度的能源消耗导致这一区域一度成为二氧化碳排放和大气重污染问题集中爆发的热点区域。自《大气污染防治行动计划》执行以来,产业结构的调整和末端治理技术的完善,驱动着我国大气污染关键物种的演替和温室气体时空分布格局的变化。为此,文章分析了2013—2020年我国不同区域主要大气污染物和温室气体浓度的演变态势,揭示了大气污染与碳排放从东部向西北地区迁移的现象,厘清了我国大气污染物和温室气体时空分布演变的成因,并提出了相应对策建议,以期为减污降碳协同增效目标的实现提供科学支撑。

关键词：大气污染温室气体时空格局西电东送减污降碳

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北京冬季PM2.5重污染时段不同尺度环流形势及边界层结构分析

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气候与环境研究 2014年第2期19卷 173-184页

作者：王跃王莉莉赵广娜王跃思安俊琳刘子锐唐贵谦南京信息工程大学大气物理学院南京210044 中国科学院大气物理研究所北京100029 黑龙江省气象台哈尔滨150001

城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线... 详细信息

城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据，分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明：弱低压场或弱高压场控制下，局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚，配合边界层低层顺时针方向的风切变，易发生大气中细颗粒物的爆发性增长；而均压场控制和近地层持续偏南气流输送，配合高层持续稳定的西北风，是污染长时间持续稳步增长的主因。此外，近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。

关键词：北京细颗粒物环流形势边界层结构

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浙江省2013年农业源氨排放清单研究

环境污染与防治 2016年第10期38卷 41-46页

作者：余飞翔晁娜吴建唐贵谦陈加山王海强吴忠标浙江省环境保护科学设计研究院浙江杭州310007 浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国人民解放军94865部队浙江杭州310021

农业是人为氨排放的重要来源。结合浙江省的实际情况,建立了浙江省2013年农业源氨排放清单。结果表明,浙江省2013年农业源氨排放总量为13.131万t,其中嘉兴市氨排放量最大,达2.237万t;舟山市氨排放量最小,仅为0.077万t。畜禽养殖是浙江省... 详细信息

农业是人为氨排放的重要来源。结合浙江省的实际情况,建立了浙江省2013年农业源氨排放清单。结果表明,浙江省2013年农业源氨排放总量为13.131万t,其中嘉兴市氨排放量最大,达2.237万t;舟山市氨排放量最小,仅为0.077万t。畜禽养殖是浙江省2013年农业源氨排放量的最大贡献源,占农业源氨排放总量的52.52%;其次为氮肥施用,占农业源氨排放总量的43.09%。从空间分布来看,氨排放主要集中在浙江省西部和北部。不确定性分析结果表明,浙江省2013年农业源氨排放量估算的不确定度为±84.1%。

关键词：农业氨排放清单空间分布浙江省