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《大气污染防治行动计划》对郑州市冬季PM_(2.5)浓度及化学组成影响

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环境科学 2024年第7期45卷 3849-3857页

作者：徐艺斐袁明浩王晶晶陶杰周伟峰河南省郑州生态环境监测中心郑州450001

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学... 详细信息

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学组成的变化,同时选取不同阶段重污染过程,探究PM_(2.5)浓度及组成的变化.结果表明:(1)郑州市冬季ρ(PM_(2.5))平均值由2013年的(215.38±107.28)μg·m^(-3)下降至2018年的(77.45±49.81)μg·m^(-3),下降率高达64%.(2)PM_(2.5)中EC、K^(+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-),分别下降了85%、80%、78%和72%;OC、NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)下降幅度较小,分别为50%、41%和32%.(3)与2013年冬季相比,2018年冬季OC/EC的值升高了2.6倍,二次有机碳在OC中占比升高至57%;同时,硫氧化率和氮氧化率的值分别升高了1.5倍和1.0倍,表明郑州市二次污染较为严重,二次转化程度升高.(4)NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)(质量比)由2013年的0.8±0.2升高至2018年2.5±1.0,表明郑州市移动源贡献上升并且超过固定源成为冬季大气污染的主要来源.(5)不同阶段重污染过程对比结果显示,与2013年相比,2018年重污染过程中PM_(2.5)浓度下降显著,峰值浓度下降了61%,主要化学组成由OC、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和NH_(4)^(+)变为OC、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+).研究结果表明郑州市一次排放源管控取得了显著的成效,但二次生成对PM_(2.5)贡献呈现升高趋势,因此未来需要关注二次生成的影响.

关键词：大气污染防治行动计划 PM_(2.5) 化学组成二次生成重污染过程

基于注意力机制优化的BiLSTM珠江口水质预测模型

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环境科学 2024年第6期45卷 3205-3213页

作者：陈湛峰李晓芳广东省生态环境监测中心广州510308

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模... 详细信息

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模型应用于珠江8个入海口水质预测,开展预测性能试验、泛化能力试验和特征参数扩展性试验.结果表明:①新模型在珠海大桥水质预测取得了较高的预测精度,预测值与实测值的均方根误差RMSE为0.0041 mg·L^(-1),决定系数R^(2)为98.3%.与Multi-Bi LSTM、Multi-LSTM、Bi LSTM和LSTM对比,表明新模型预测精度最高,验证了模型的精准性.②训练样本数量和预测步数均对模型预测精度产生影响,模型预测精度随着训练样本的增加而提升,海珠大桥断面总磷预测时,240组以上训练样本可获得较高预测精度;增加预测步数,会使模型预测精度迅速下降,预测步数大于5步时无法保障模型预测的可靠性.③将新模型应用于珠江8个入海口不同水质指标预测,预测结果均取得较高精度,模型具有较强的泛化能力;输入对象断面预测指标相关联的上游来水、降雨量等特征参数,能够提高模型预测精度.通过多方面多次试验,结果表明新模型能够较好地满足珠江口水质预测精度、适用性和扩展性要求,为复杂水动力环境水体水质高精度预测进行了新的探索.

关键词：特征注意力机制时间注意力机制 BiLSTM模型 LSTM模型珠江口水质预测

黄河小浪底水库地表水中重金属的时空变化与概率健康风险

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环境科学 2024年第4期45卷 2054-2066页

作者：王亮邓雪娇王潇磊李明刘奕尧娄亚敏涂响张坤锋河南省济源生态环境监测中心济源459000 中国环境监测总站北京100012 河南省生态环境监测和安全中心郑州450046 中国环境科学研究院北京100012

小浪底水库地表水重金属污染是我国黄河流域水安全的一个重要问题.2014~2022年期间,调查了6种重金属(Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd)的时空分布并采用重金属污染指数、内梅罗指数和污染程度对其污染水平进行评价.结果表明,重金属污染水平较低(... 详细信息

小浪底水库地表水重金属污染是我国黄河流域水安全的一个重要问题.2014~2022年期间,调查了6种重金属(Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd)的时空分布并采用重金属污染指数、内梅罗指数和污染程度对其污染水平进行评价.结果表明,重金属污染水平较低(HPI平均值为18.15),符合地表水Ⅲ类水质阈值.6种重金属检出率为91.6%~92.9%,浓度中值范围为0.020(Hg)~1.850(As)μg·L^(-1).呈现出丰水期浓度低于平枯水期,下游断面浓度较高,且在过去的9 a呈现下降趋势的时空特征.重金属污染主要来源于工农业生产和人为排放.此外,结果发现TN、高锰酸盐指数和NH_(4)^(+)-N与重金属浓度有很强的相关性(P环境管理都有潜在的应用价值.

关键词：小浪底水库表层水体重金属年际变化营养盐概率风险

黄河(郑州段)水体中微塑料污染特征及来源分析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 4136-4144页

作者：李和通马振芳郭宇邓正云李银月桂新马丽张发文河南省郑州生态环境监测中心河南郑州450007 河南农业大学河南郑州450046

为探究微塑料在我国黄河中下游水体中的分布情况和污染特征,以黄河(郑州段)为研究对象,选取7个具有代表性的点位采集水样,通过体视显微镜对微塑料的丰度和形貌特征进行观察,进一步借助显微红外光谱对其组成成分进行鉴定,并将统计结果与... 详细信息

为探究微塑料在我国黄河中下游水体中的分布情况和污染特征,以黄河(郑州段)为研究对象,选取7个具有代表性的点位采集水样,通过体视显微镜对微塑料的丰度和形貌特征进行观察,进一步借助显微红外光谱对其组成成分进行鉴定,并将统计结果与其他水体的微塑料污染状况进行对比分析,并探究其污染来源.结果表明:黄河(郑州段)水体中微塑料平均丰度为(16.86±4.20)n/L;以粒径小于1mm的尺寸为主,占比高达61.42%;形状中纤维状占比最高为79.31%;微塑料颜色以透明为主,占比为56.06%;微塑料聚合物类型以人造丝(Rayon)为主,同时还有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP)等.不同点位微塑料的形貌特征和聚合物类型可在一定程度上反映其潜在污染来源.黄河(郑州段)和其他水体相比,微塑料丰度分布存在一定的差异性,粒径分布趋势则大致相同,形状、颜色以纤维状、透明为主,不同水体间的微塑料污染差异可能与水体周边生境、经济水平以及人类活动情况等因素密切相关.

关键词：微塑料污染特征黄河丰度分布

一次典型沙尘过程对我国热带地区空气质量影响分析

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环境科学学报 2024年第2期44卷 310-319页

作者：盛慧颜为军孟鑫鑫许杏红麦修齐徐文帅海南省生态环境监测中心海口571126

2023年3月中上旬,受北方地区沙尘天气的影响,位处我国热带地区的海南省大部分市县均出现颗粒物浓度骤然升高的现象.为进一步探究我国环境空气质量变化受沙尘天气的影响以及进行颗粒物远距离传输来源解析,本文利用常规大气污染物及气象数... 详细信息

2023年3月中上旬,受北方地区沙尘天气的影响,位处我国热带地区的海南省大部分市县均出现颗粒物浓度骤然升高的现象.为进一步探究我国环境空气质量变化受沙尘天气的影响以及进行颗粒物远距离传输来源解析,本文利用常规大气污染物及气象数据,结合海南边界点位颗粒物组分数据,运用后向轨迹分析、相关性分析等方法研究了此次沙尘过程对海南省环境空气质量的影响及来源分析.结果表明:(1)海南省全省范围内均受到此次沙尘天气不同程度的影响,浮尘由北向南扩散,PM_(10)浓度显著升高.(2)以海口市为例,受沙尘过程影响后,PM_(10)浓度出现明显上升,PM_(2.5)/PM_(10)比值迅速下降,O_(3)、CO、NO_(2)及SO_(2)浓度出现同步上升趋势.(3)沙尘过程造成PM_(10)中化学组分浓度整体升高,其中,硅、铝、硫、钙等地壳元素上升显著,硫元素受本地源及沙尘天气共同影响虽浓度增加但占比降低,氯元素等海盐粒子则与此次过程关系较小;相关性分析得出,铝、硅、钾、钙、锰、铁、铅、钛、锌、磷、硫元素与PM_(10)具有显著相关性,氯元素与大部分元素不具有相关性.本研究表明仍需关注沙尘过程远距离传输对我国热带地区空气质量造成的影响,也为海南省环境空气污染防治精细化治理及预警预报提供了理论依据.

关键词：沙尘海南省环境空气质量后向轨迹无机元素

汜水河(荥阳段)入河排污口水体微塑料赋存特征及风险评估

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环境科学 2024年第3期45卷 1457-1467页

作者：赵长民和兵李和通张瑞琪李银月张发文桂新马丽河南省郑州生态环境监测中心郑州450007 河南农业大学林学院郑州450046

城市河流是微塑料的主要接纳者与传输者.探明城市河流微塑料污染状况及其环境风险,可为进一步控制微塑料污染提供依据.以黄河支流汜水河作为研究对象,采集汜水河(荥阳段)9个排污口的污水样品,通过显微镜对微塑料尺寸、形状及颜色等赋存... 详细信息

城市河流是微塑料的主要接纳者与传输者.探明城市河流微塑料污染状况及其环境风险,可为进一步控制微塑料污染提供依据.以黄河支流汜水河作为研究对象,采集汜水河(荥阳段)9个排污口的污水样品,通过显微镜对微塑料尺寸、形状及颜色等赋存形态进行分析,发现微塑料在排污口水体中多以透明状的纤维和碎片形式存在,且500μm以下占比较高;进一步采用激光红外成像仪对微塑料种类进行鉴定,发现PET和PE聚合物是主要的微塑料种类,且二者显著相关,表明它们在来源上有相似性.环境风险评价结果表明,微塑料种类是影响评价结果的主要因素,有PVC检出的6个排污口水体环境风险值较高,而污染负荷指数评价结果显示整个研究区段处于低风险水平.

关键词：微塑料城市河流特征分析相关分析风险评估

2018—2022年海南岛PM和O时空演变及成因分析

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环境科学学报 2024年

作者：曾兆荷孟鑫鑫徐文帅岳林邢宝钗盛慧海南省生态环境监测中心

基于2018—2022年海南岛18个市县的PM2.5和O3浓度监测数据，通过变异系数、后向轨迹聚类分析和时空地理加权回归模型探讨了PM2.5和O3浓度、气团来源路径及影响因子的时空变化特征.结果表明，2018—2022年海南岛以PM2.5和O3为主要污染物... 详细信息

基于2018—2022年海南岛18个市县的PM2.5和O3浓度监测数据，通过变异系数、后向轨迹聚类分析和时空地理加权回归模型探讨了PM2.5和O3浓度、气团来源路径及影响因子的时空变化特征.结果表明，2018—2022年海南岛以PM2.5和O3为主要污染物，二者在空间上和季节变化上均有较好的一致性；PM2.5和O3浓度均呈中部低四周高、北高南低的空间分布特征，二者高值区均聚集在北部，低值区均聚集在南部；PM2.5比O3显示出更明显的空间集聚性.变异系数显示，PM2.5浓度冬季（0.155）空间差异最大，夏季（0.123）最小；O3浓度夏季（0.109）空间差异最大，冬季（0.091）最小.海南岛秋冬季受我国内陆气团影响显著时PM2.5和O3浓度高，春夏季以海上气团为主时PM2.5和O3浓度低.冬季海南岛北部受我国内陆气团影响较南部显著，PM2.5浓度南北差异大.时空地理加权回归分析结果表明，各市县人均GDP、年末实有道路长度对海南岛PM2.5和O3浓度起正向作用，第三产业占比相反.第二产业的发展是导致西南部PM2.5和O3浓度升高的重要因素；第三产业的发展更利于西北部PM2.5和O3浓度的改善；人口密度和道路长度对北部PM2.5和O3浓度的正向影响较大.

关键词： PM 和O 时空分布变异系数后向轨迹时空地理加权回归

东南亚生物质燃烧对海南岛空气质量的影响分析

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中国环境监测 2024年

作者：许杏红徐文帅孟鑫鑫邢宝钗曾兆荷盛慧颜为军海南省生态环境监测中心

基于气象地面观测资料、环境空气污染物监测数据、卫星火点监测数据等多源数据，对2023年3月21—26日海南岛一次颗粒物浓度异常升高过程的原因进行分析，并利用HYSPLIT后向轨迹及潜在源贡献分析法对颗粒物的来源和传输路径进行解析。结... 详细信息

基于气象地面观测资料、环境空气污染物监测数据、卫星火点监测数据等多源数据，对2023年3月21—26日海南岛一次颗粒物浓度异常升高过程的原因进行分析，并利用HYSPLIT后向轨迹及潜在源贡献分析法对颗粒物的来源和传输路径进行解析。结果显示，在此次颗粒物浓度异常升高过程中，海南岛颗粒物浓度变化表现为缓慢上升、波动下降和西部高、东部低的特征，其中PM2.5日均浓度最大值达28 μg/m3，是2019—2022年海南岛3月份月均浓度的1.9倍，而大气扩散和湿清除条件与2019—2022年同期相当或略偏好，说明气象条件不是导致此次海南岛颗粒物浓度异常升高的直接原因。PM2.5与CO浓度呈极显著的正相关关系（r=0.86），具有典型的生物质燃烧特征。后向轨迹及潜在源分析结果表明，泰国东南部、老挝南部及越南东部地区生物质燃烧产生的高浓度污染气团向海南岛的输送，是造成此次海南岛颗粒物浓度异常升高的重要原因。

关键词：生物质燃烧跨区域传输 PM 潜在源分析

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青岛市夏季臭氧污染特征及其生成敏感性分析

环境科学学报 2024年

作者：魏巍代玮张韬韩矗方渊孟赫山东省青岛生态环境监测中心

基于2023年5—9月青岛市区10个国控空气子站的环境空气质量数据、6个组网监测点位的VOCs数据以及气象台伏龙山点位的气象监测数据，分析了青岛市夏季O3污染特征及其生成敏感性.结果表明：青岛市5—9月O3污染日占比达到23.5%，夏季O3污... 详细信息

基于2023年5—9月青岛市区10个国控空气子站的环境空气质量数据、6个组网监测点位的VOCs数据以及气象台伏龙山点位的气象监测数据，分析了青岛市夏季O3污染特征及其生成敏感性.结果表明：青岛市5—9月O3污染日占比达到23.5%，夏季O3污染较为突出，O3高值区主要分布在即墨区以及市区南部沿海一带；崂山区和西海岸新区控制高浓度O3的最佳方案是削减VOCs，其他区市则为协同削减VOCs和NOx;O3生成潜势分析显示，VOCs中烯烃、烷烃、芳香烃等人为源对O3生成贡献占比达到63%～100%，除机动车和天然源植物排放外，崂山区受液化石油气和油气挥发排放影响较大，市南区、城阳区和即墨区受溶剂涂料的使用排放影响较大，西海岸新区和胶州市受溶剂涂料的使用、油气挥发排放影响较大，各区域可采取差异化措施，有针对性地加强重点管控.

关键词：青岛市 O 污染特征 O 生成潜势敏感性分析