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徐州市不同类型颗粒物重污染过程特征及组分差异性分析

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中国环境监测 2024年第2期40卷 113-123页

作者：殷献茹苗欣慧李辉孙瑞邓国庆饶永才陈传忠王景中国共产党徐州市委员会党校江苏徐州221000 江苏省徐州环境监测中心江苏徐州221000 中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012 无锡中科光电技术有限公司江苏无锡214000

经过多年的大气污染防治,我国空气质量有了大幅改善,但重污染过程仍有发生。对2018—2021年徐州市3种不同类型颗粒物重污染过程的污染特征、演变趋势、PM_(2.5)组分特征和相关性及污染成因分析结果表明:在不同类型的重污染过程中,二次... 详细信息

经过多年的大气污染防治,我国空气质量有了大幅改善,但重污染过程仍有发生。对2018—2021年徐州市3种不同类型颗粒物重污染过程的污染特征、演变趋势、PM_(2.5)组分特征和相关性及污染成因分析结果表明:在不同类型的重污染过程中,二次无机离子NO_(3)^(-)、SO_(4)^(-2)、NH+4在PM_(2.5)中的占比均是最高。在累积型重污染期间,NO_(3)^(-)、SO_(4)^(-2)、NH^(4+)分别增长144%、142%、183%,二次无机离子对PM_(2.5)的增长贡献较大。结合相关性分析及SOR、NOR值发现,硝酸盐和硫酸盐的二次生成作用显著。在沙尘型重污染期间,结合雷达监测结果及后向轨迹图可以看出,沙尘沉降至高空与近地面污染物叠加造成颗粒物高值。化学组分中Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度对PM_(2.5)浓度的影响最大,二次生成和转化对其影响较小。在烟花燃放型重污染期间,和烟花爆竹有关的K^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)离子较污染前分别上升1112%、2058%、和239%,对污染过程影响显著。

关键词：重污染化学组分相关性分析后向轨迹

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基于随机森林的北京城区臭氧敏感性分析

环境科学 2024年第5期45卷 2497-2506页

作者：周红王鸣柴文轩赵昕南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044 中国环境监测总站北京100012 南京科略环境科技有限责任公司南京211800

明确臭氧(O_(3))与前体物的非线性关系是O_(3)防控措施制定的基础和关键.基于北京城区站点2020年4~9月O_(3)、挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NO_(x))和气象要素在线观测,分析了O_(3)及其前体物污染特征,利用随机森林(RF)模型结合SHAP值... 详细信息

明确臭氧(O_(3))与前体物的非线性关系是O_(3)防控措施制定的基础和关键.基于北京城区站点2020年4~9月O_(3)、挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NO_(x))和气象要素在线观测,分析了O_(3)及其前体物污染特征,利用随机森林(RF)模型结合SHAP值探究了影响O_(3)的关键因素,并通过多情景分析探讨了O_(3)-VOCs-NO_(x)敏感性.相关性分析结果显示O_(3)小时浓度与温度(T)呈显著正相关,与TVOCs和NO_(x)呈显著负相关;但从每日结果来看,O_(3)与T、TVOCs和NO_(x)均呈显著正相关.RF模型模拟的O_(3)浓度与实测值吻合较好,进一步计算了各个特征变量的SHAP值,结果显示T和NO_(x)对O_(3)影响最高,但前者是正向影响,而后者是负向影响.以观测期间O_(3)污染天的NO_(x)和VOCs平均值为基础情景,设置了对应不同NO_(x)和VOCs的多种情景,并利用RF模型计算不同情景下的O_(3),得到O_(3)等值线(EKMA曲线),结果显示北京城区O_(3)-VOCs-NO_(x)敏感性处于VOCs控制区,与基于观测的盒子模型(OBM)得到的结果一致,这说明RF模型可以用作O_(3)-VOCs-NO_(x)敏感性分析的一种补充方法.

关键词：北京臭氧(O_(3)) O_(3)-VOCs-NO_(x)敏感性随机森林(RF) SHAP值

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基于激光雷达探究西北农业城市颗粒物来源

中国环境监测 2024年第4期40卷 251-260页

作者：杨丽丽朱文萍陶会杰杨燕萍王莉娜李晓云甘肃省环境监测中心站甘肃兰州730020 无锡中科光电技术有限公司江苏无锡214135

为科学治理我国西北农业城市大气污染,亟需对其污染来源进行探究。选取武威市2021年9月4日高空浮尘过程,利用颗粒物激光雷达结合地面颗粒物浓度监测结果进行分析发现,高空浮尘沉降至近地面时,地面颗粒物浓度明显升高,空气质量级别由良... 详细信息

为科学治理我国西北农业城市大气污染,亟需对其污染来源进行探究。选取武威市2021年9月4日高空浮尘过程,利用颗粒物激光雷达结合地面颗粒物浓度监测结果进行分析发现,高空浮尘沉降至近地面时,地面颗粒物浓度明显升高,空气质量级别由良转为轻度污染。利用颗粒物激光雷达走航和定点扫描监测2022年1月25—26日武威市污染分布发现,武威市城区周边农村居民散烧污染排放显著,尤其是在夜间。通过对分别由自然因素与人为因素引起的两类典型污染过程的研究发现,大气污染治理不能仅依靠地面观测站监测数据,还需结合颗粒物激光雷达探测结果,从而准确定位污染来源。对于我国西北农业城市而言,大气污染治理需内防本地污染物生成,外防沙尘输入引起的颗粒物浓度升高。

关键词：大气污染激光雷达浮尘走航监测大气边界层(PBL)

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泰州市一次典型臭氧污染过程及生成机制研究

环境污染与防治 2024年第5期46卷 671-679页

作者：王玉祥陆炜梅程滢吴莹杨文武徐亮温焱炜江苏省泰州环境监测中心江苏泰州225300 广州禾信仪器股份有限公司广东广州510300

基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O_(3))污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机... 详细信息

基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O_(3))污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机制。结果表明:本次O_(3)污染过程中,受不利气象条件的影响,泰州市VOCs体积分数和NO_(2)浓度在污染中阶段比污染前阶段分别升高了8.2%、24.2%,是O_(3)污染加重的主要原因。对OFP贡献较高的是烯/炔烃、芳香烃,间/对二甲苯是3个监测站点污染前阶段OFP贡献最高的物种,异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯分别是兴化市、姜堰区、海陵区监测站点污染中和污染后阶段OFP贡献最高物种。源解析结果显示,溶剂使用源(26.5%)、工业源(20.9%)、移动源(20.5%)是泰州市污染期间VOCs的主要污染源。此次O_(3)污染过程中泰州市的O_(3)生成机制存在显著的时空差异性。时间上,由于各监测站点大气中氮氧化物(NO_x)比例递减,O_(3)生成对于NO_x的敏感性递增,整体呈现出由VOCs控制区转变为协同控制区,再转变为NO_x控制区的趋势;空间上,泰州北部区域和城区主要处于VOCs控制区,近城区处于协同控制区。基于以上结果,建议在NO_x排放量较大的北部及城区,应侧重于VOCs减排;在VOCs排放量较大的近城区,实行NO_x和VOCs协同减排,以实现O_(3)污染的精准防治。

关键词：臭氧污染过程挥发性有机物关键活性组分生成机制来源解析

泰兴市2021年春季典型沙尘污染过程的时空分布解析

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大气与环境光学学报 2024年第2期19卷 210-220页

作者：叶晓新徐波张毅钱晨晨邵伟泰州市泰兴生态环境监测站江苏泰州225300 江苏伟斯动科技有限公司江苏泰州225300

利用当地空气质量自动监测站颗粒物监测数据和气象数据,并结合大气颗粒物监测激光雷达的监测数据以及HYSPLIT气团后向轨迹模型等,对泰兴市2021年春季较为典型的沙尘污染过程进行综合分析。结果表明:1)沙尘开始阶段,PM_(10)浓度升幅明显... 详细信息

利用当地空气质量自动监测站颗粒物监测数据和气象数据,并结合大气颗粒物监测激光雷达的监测数据以及HYSPLIT气团后向轨迹模型等,对泰兴市2021年春季较为典型的沙尘污染过程进行综合分析。结果表明:1)沙尘开始阶段,PM_(10)浓度升幅明显,污染较为严重时,PM_(2.5)/PM_(10)降至0.2左右;2)在沙尘影响期间,泰兴市颗粒物浓度呈现双峰特征,但两个时间段出现次峰值的原因不同,3月30日晚间出现次峰值与沙尘沉降有关,而5月8日上午出现次峰值与天气系统导致的沙尘回流有关;3)结合激光雷达反演结果可以看出,两次沙尘污染过程中,沙尘传输高度普遍在2 km以下,厚度大于1 km;4)泰兴市沙尘传输主要为西北和偏北路径,潜在污染源以内蒙古、安徽、河南、河北、湖北等省份的输入性污染为主。对泰州市春季沙尘污染的时空分布以及演变过程的了解,为该地春季颗粒物污染的改善提供了一定的科学依据。

关键词：沙尘污染激光雷达泰兴市春季

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基于随机森林算法的滁州市空气质量预报研究

环境监测管理与技术 2024年第1期36卷 74-78页

作者：华俊玮白琳邢程凌遵斌熊世为郁凌华滁州市气象局安徽滁州239004 江苏省生态环境监测监控有限公司江苏南京210019

利用2017—2019年滁州市6种空气污染物质量浓度和AQI资料、气象要素及ECMWF数值预报作为输入参数,构建基于随机森林算法的污染物质量浓度和AQI预报模型,其中AQI预报按季节划分为4个模型。结果表明:6种污染物中O_(3)的预报效果最好,相关... 详细信息

利用2017—2019年滁州市6种空气污染物质量浓度和AQI资料、气象要素及ECMWF数值预报作为输入参数,构建基于随机森林算法的污染物质量浓度和AQI预报模型,其中AQI预报按季节划分为4个模型。结果表明:6种污染物中O_(3)的预报效果最好,相关系数为0.84,PM_(2.5)、PM_(10)和NO_(2)相关系数分别为0.76、0.72和0.72,SO_(2)和CO预报效果略差;基于分季节模型AQI的24 h预报结果TS评分为0.77,空报率(FAR)和漏报率(PO)分别为15%和12%,相较于非季节模型预报效果更好;春季和秋季的TS评分分别为0.88和0.86,相较于冬季和夏季预报效果更好。

关键词：空气质量预报模型随机森林算法滁州

基于河网水动力模型的水系连通性对水环境质量的影响分析研究

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中国农村水利水电 2024年第3期 96-104页

作者：夏文文王晨波邓宇陈黎明刘承磊汤云高江苏省环境监测中心江苏南京210019 江苏省太湖水质监测中心站江苏南京210019 南京水利科学研究院水文水资源及水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 南京尚清环境技术有限公司江苏南京210022 江苏省生态环境监测监控有限公司江苏南京210019

平原河网地区地势平坦流速较缓,水体抗污染能力弱,改善水系连通性对水环境质量提升至关重要。以水系连通性较差的盛泽镇跃进联圩为研究对象,通过开展引调水试验,构建圩区河网水动力模型,探索圩区水利工作调度运行规则、河网水系连通方... 详细信息

平原河网地区地势平坦流速较缓,水体抗污染能力弱,改善水系连通性对水环境质量提升至关重要。以水系连通性较差的盛泽镇跃进联圩为研究对象,通过开展引调水试验,构建圩区河网水动力模型,探索圩区水利工作调度运行规则、河网水系连通方法以及相应的水环境变化规律。研究以水龄作为水系连通性的一种时间尺度参量,建立了跃进联圩水动力-水质-水龄的河网水环境模型,模拟了5种引调水方案下,圩内水系连通性及水质改善情况,并构建了压力、状态与响应的引调水连通效果评估体系,实现了对水系连通性变化与水环境改善水平的定量分析。结果表明:从水体交换时长来看,研究区域主要河道水体交换时间在5天以内,水体连通性越好的河道,水龄越短;从水质指标变化来看,调水实验中圩内的水环境氨氮变化最为明显,对引调水响应度高,模拟结果显示水龄与氨氮浓度变化趋势基本一致,水体连通性越好,水龄越短,有利于氨氮的削减;从引调水方案来看,单一调度方式对圩内水系连通性改善能力有限,特别是在河网内水体流动性弱的区域,同时使得圩区内水体流动性差异增大,更容易造成河网内水系连通性以及水质的空间分布差异,形成局部的滞水区或死水区。因此,采用多源引水与多区域排水相配合的调度方式,可以加强水系连通性,改善水环境质量。

关键词：平原河网水系连通水龄效果评估

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不同生态类型沉积物磷释放特征及影响因素研究

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 426-436页

作者：刘菲菲王伟平王万忠晁建颖韩天伦淮安市水利勘测设计研究院有限公司江苏南京210000 山东省潍坊生态环境监测中心山东潍坊261041 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

为探究黑臭河道(BO-S)、藻型湖泊(A-S)和草型湖泊(M-S)3种不同生态类型沉积物磷释放特征及其影响因素,通过物化表征、释放动力学模型等方法分析3种沉积物理化性质方面的差异,并探究阴离子(CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3... 详细信息

为探究黑臭河道(BO-S)、藻型湖泊(A-S)和草型湖泊(M-S)3种不同生态类型沉积物磷释放特征及其影响因素,通过物化表征、释放动力学模型等方法分析3种沉积物理化性质方面的差异,并探究阴离子(CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)和Cl^(-))和溶解性有机质(富里酸和胡敏酸)对3种沉积物磷释放特征的影响及其机理。结果表明,3种沉积物呈现不同的磷释放特征,BO-S和A-S沉积物主要释放可溶性活性磷(SRP),其占比分别为56.00%和57.14%,而M-S沉积物主要释放溶解性有机磷(DOP),其占比高达81.40%。阴离子和溶解性有机质均能促进沉积物磷的释放,阴离子主要促进SRP的释放,其中CO_(3)^(2-)的促进能力最强,与对照组相比,浓度为10 mmol·L^(-1)时CO_(3)^(2-)使3种沉积物SRP最大释放量平均增加39.2倍;而溶解性有机质主要促进DOP的释放,其中胡敏酸的促进能力较强,与对照组相比,浓度为100 mg·L^(-1)时胡敏酸使3种沉积物DOP最大释放量平均增加56.3倍。此外,磷释放前后沉积物中金属结合态磷含量的变化显示阴离子和溶解性有机质主要通过竞争沉积物金属氧化物中的磷吸附位点促进磷的释放。

关键词：沉积物物化性质磷释放影响因素

低温下A/MBBR反应器快速启动的工艺参数

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排灌机械工程学报 2024年第1期42卷 95-101页

作者：董进波王帆阿琼解清杰韩松镇江市水业有限责任公司江苏镇江212001 江苏满江春城市规划设计研究有限责任公司江苏镇江212008 江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 西藏自治区生态环境监测中心西藏拉萨850000

为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究... 详细信息

为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究反应器在挂膜启动时期对污水中化学需氧量、NH 3-H和总磷的处理效果,得到了启动时期反应器在不同工况水平下的运行效果;通过研究反应器内填料上固体生物膜的质量变化,得到不同工况水平下生物膜增长速率;通过研究生物膜的产气速率,得到了不同工况水平下反应器生物膜总比呼吸速率和内源比呼吸速率.通过比较反应器运行效果和填料上生物膜的活性及呼吸速率,得到了A/MBBR反应器在8~12℃下自然挂膜启动的最佳工艺参数:填充率为40%、回流比为20%、水力停留时间为8 h时,该工况下能够兼顾污染物去除率、生物膜生长速率和生物膜活性,是最佳的启动条件,预计可缩短23%的启动时间.

关键词：高寒缺氧地区农村生活污水 A/MBBR反应器快速启动工艺参数