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淄博市气溶胶垂直分布特征及典型污染过程研究

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淄博市气溶胶垂直分布特征及典型污染过程研究

作者：王雨晴兰州大学

学位级别：硕士

淄博市位于华北平原东部,是京津冀地区大气污染传输通道城市,气溶胶污染问题较为严重。本文选取淄博市大气复合污染综合监测站作为监测站点,使用偏振微脉冲激光雷达和相干多普勒激光雷达等地基遥感设备和地面观测仪器针对2021-2022年气... 详细信息

淄博市位于华北平原东部,是京津冀地区大气污染传输通道城市,气溶胶污染问题较为严重。本文选取淄博市大气复合污染综合监测站作为监测站点,使用偏振微脉冲激光雷达和相干多普勒激光雷达等地基遥感设备和地面观测仪器针对2021-2022年气溶胶及相关参数展开监测。结合风云四号卫星、ERA5再分析数据、前向轨迹和后向轨迹等多种辅助资料,探究淄博市气溶胶污染成因。主要结论如下:（1）基于淄博市四季地面及激光雷达垂直观测数据获得各季节颗粒物立体分布特征并探究其影响因素。淄博市近地面PM和PM浓度分布特征为:冬季>春季>夏季>秋季。气溶胶垂直消光系数和退偏比峰值均处于300 m左右低空,冬季消光系数廓线峰值最大(0.85 km),秋季消光系数廓线峰值最小(0.53 km),春季1 km至3 km气溶胶退偏比明显高于其他季节。消光系数昼夜变化明显,随着白天边界层高度逐渐增大,低空消光系数逐渐降低,且在垂直方向上消光系数高值范围逐渐扩大。受高空气溶胶传输影响,春季退偏比昼夜变化并不明显;冬季退偏比呈现明显的昼夜变化,在垂直方向上日间退偏比高值范围逐渐扩大,低空退偏比的数值降低。淄博市四个季节均不同程度的受到内蒙古、山西、河北至山东一带来自西北方向的潜在污染气团影响。（2）针对不同污染过程及重大活动期间环境空气颗粒物进行监测,获得不同时段颗粒物垂直分布特征及污染成因。北京冬奥会空气质量保障时段近地面PM较管控前降低了29.40%。整体而言,消光系数的分布特征呈现管控前期>管控中期>管控后期,而高空退偏比、温度、相对湿度、水平风速的分布规律为:管控后期>管控中期>管控前期。研究发现临时排放控制措施和气象条件共同促进气溶胶污染降低。2022年3月4日淄博市监测到沙尘传输过程,高空退偏比高达0.30,颗粒物非球形特征明显,且激光雷达比地面颗粒物采样器提前7 h以上监测到高空沙尘传输过程。本次沙尘主要受冷锋系统影响,发展自内蒙古和蒙古国,自西北向东南影响华北、黄淮和江淮等地,沙尘传输过程快速而强烈。2021年12月14日1时-16日12时淄博市发生严重的细颗粒物污染,消光系数达到2.00 km以上,污染时段边界层内气溶胶退偏比较低,以人为源颗粒物为主,1000 m至2000 m退偏比大于低空,但由于垂直风呈静稳状态,并未造成大规模沉降。同时,夜间贴地逆温和高相对湿度等因素进一步加重了此次细颗粒物污染。（3）基于气溶胶雷达和相干多普勒激光雷达计算水平传输强度和垂直传输强度,获得清洁天和污染天气溶胶传输强度及传输途径。观测期间不同垂直高度和水平方向上平均传输强度的分布规律为清洁天(1.297 ks)>污染天(0.765 ks),而垂直方向净平均传输强度呈现清洁天(0.006 ks,向下方向)>污染天(0.005ks,向上方向)。对于水平方向传输,气溶胶在清洁天主要受到单一方向的强烈影响,而污染天在各个方向受到的传输影响差异并不明显,气溶胶更易在局地范围内停留和积聚,进而加剧局地大气颗粒物污染。对于垂直方向传输,上升气流传输强度高值更易集中出现在清晨及午间,而下沉气流传输强度高值更易集中出现于夜间及午后。

关键词：气溶胶激光雷达垂直分布典型污染过程传输强度

2019年~2021年沿海城市PM_(2.5)污染特征、来源和典型污染过程解析

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环境科技 2023年第1期36卷 60-65页

作者：单龙郭振东徐凌秋王玲周军江苏省盐城环境监测中心江苏盐城224002

根据国控空气自动站和手工监测数据分析了盐城市PM_(2.5)质量浓度水平、来源和典型污染过程组分变化规律。分析结果表明:观测期间盐城市PM_(2.5)平均质量浓度为42.2±25.4μg/m^(3);PM_(2.5)组分中SNA,OM和Soil贡献较高;ρ(OC)/ρ(EC)... 详细信息

根据国控空气自动站和手工监测数据分析了盐城市PM_(2.5)质量浓度水平、来源和典型污染过程组分变化规律。分析结果表明:观测期间盐城市PM_(2.5)平均质量浓度为42.2±25.4μg/m^(3);PM_(2.5)组分中SNA,OM和Soil贡献较高;ρ(OC)/ρ(EC)均值为4.4,整体受机动车和燃煤共同影响,ρ(NO_(3)^(-))/ρ(SO_(4)^(2-))均值为2.0,移动源污染更为突出;PM2.5来源主要包括二次污染源、交通源、海洋源、生物质燃烧和扬尘源;污染天ρ(NO_(3)^(-))/ρ(SO_(4)^(2-))明显高于清洁天。

关键词： PM_(2.5) 质量浓度特征因子 PMF 典型污染过程

2017年佛山市顺德区PM_(2.5)污染过程特征及改善策略

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广东化工 2018年第16期45卷 54-56页

作者：修晨广东省环境科学研究院生态环境与土壤修复研究所广东广州510045

对佛山市顺德区2017年细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度、空间分布等数据进行整理统计,通过定性分析和定量计算,对顺德区2017年PM_(2.5)污染特征及典型污染过程进行综合分析。结果表明:时间变化上,PM2.5月均浓度显现出显著的季节性变化,1~3月... 详细信息

对佛山市顺德区2017年细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度、空间分布等数据进行整理统计,通过定性分析和定量计算,对顺德区2017年PM_(2.5)污染特征及典型污染过程进行综合分析。结果表明:时间变化上,PM2.5月均浓度显现出显著的季节性变化,1~3月、11~12月为PM_(2.5)污染的高发月份;日污染浓度变化呈"U型"特征。空间分布上,顺德区PM_(2.5)年均浓度则呈现出"西北高、东南低"的空间分布特点,污染浓度从西北向东南递减。因此,要进一步加强扬尘和道路移动源综合治理、强化重点企业监管,改善顺德区PM_(2.5)污染状况。

关键词：典型污染过程空间分布区域污染迁移轨迹

跨奥运期间北京市细颗粒物(PM2.5)浓度变化特征及影响因素分析

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跨奥运期间北京市细颗粒物(PM2.5)浓度变化特征及影响因素分析

作者：王贝贝山东师范大学

学位级别：硕士

为保障2008年北京奥运会期间优良的环境空气质量,北京市开展并实施了多项严格的环境空气质量保障措施,并联合河北省、山东省、山西省、天津市及内蒙古自治区等周边共六省市区采取了区域联防联控措施。对电力、水泥、建材等主要污染行业... 详细信息

为保障2008年北京奥运会期间优良的环境空气质量,北京市开展并实施了多项严格的环境空气质量保障措施,并联合河北省、山东省、山西省、天津市及内蒙古自治区等周边共六省市区采取了区域联防联控措施。对电力、水泥、建材等主要污染行业进行控制,淘汰落后产能与工艺;对大型火电厂等重点工业污染源的排放和污染控制设施的运行进行实时监控。本文根据2008年跨奥运期间北京市的PM和在线观测气体污染物SO、NOx、CO、O质量浓度、气象观测资料以及同期奥运前后年份、时段等资料,分析了北京市空气中PM的污染特征及其影响因素（气象因子）的相关关系。另外,重点对一次典型污染过程做了详尽的分析。本文的主要研究内容与结论如下:①PM的质量浓度变化:跨奥运7个阶段的对比,总体上奥运阶段的环境空气质量最好,PM的质量浓度最低;2007～2009年奥运同期,以2008年奥运会期间质量最优,2009年污染物的浓度出现一定程度反弹;奥运会阶段,PM的质量浓度变化幅度明显比2007年同期和缓,除奥运前期8月8日月10日浓度偏高外,其他时段均维持在相对较低水平;PM的无机离子组分及与气态污染物的相关性: PM中水溶性无机离子相对含量最高的三种离子是SO、NO和NH。PM中SO、NO与环境空气中SO和NO的变化趋势较好。SOR值和NOR值均大于0.1,表明SO和NO气体较多转化为二次气溶胶颗粒。②PM质量浓度与气象要素的相关性:PM与大气能见度表现出较好的负相关性;能见度与PM在相对湿度70%～80%之间相关性最好;能见度与PM质量浓度的拟合曲线在大约0.05mg/m处是一个分界,当PM污染物的来源,结果表明北京的细颗粒物主要来自南部的河北及山东等地区。③奥运前期北京市一次典型颗粒物生消过程分析:分析了奥运前期北京市一次典型颗粒物生消过程PM浓度与天气形势、气象因素以及边界层结构等的关系。结果表明:此次污染过程中,随着PM质量浓度的升高,PM/PM10值也不断加大,颗粒物呈现逐步老化;主要受大尺度的天气背景影响,近地面的小风静风、高湿等气象条件不利于污染物的扩散;该过程持续的偏南气流将河北及山东的部分污染物带入北京;混合层高度与温度层结等对污染过程的演变存在重要影响,当近地面存在逆温和等温层时,大气稳定不利于垂向扩散。

关键词：北京奥运 PM2.5 影响因素典型污染过程

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上海空气质量与细颗粒物消光特性关系研究

质量与标准化 2012年第2期 35-38页

作者：王东方包权伏晴艳上海市环境监测中心

利用上海市大气复合污染自动监测站的观测数据,对上海地区两次典型污染过程期间(区域性细颗粒物污染过程和沙尘输送影响过程)细颗粒物的消光特性进行了统计分析。希望为进一步提升空气质量标准提供科学的依据。

关键词：典型污染过程细颗粒物消光特性