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《大气和海洋科学快报》2021,(2)
华北平原大气污染与低能见度状况一直是人们关切的问题.本文通过分析2014-2017年PM_(2.5)化学成分的浓度和消光效果,研究了华北平原典型城市保定市的大气污染特征.结果表明,PM_(2.5)分的年均浓度显示下降趋势,水溶性无机离子,碳质气溶胶和金属元素分别减少了11μg m~(-3),23μg m_(-3)和1796 ng m_(-3).NH_4~+,NO_3~-和SO_4~(2-)是PM_(2.5)污染的主要污染物,三者之和占总离子浓度的82.9%.基于IMPROVE方程对细颗粒物进行重构,在观测期间PM_(2.5)质量浓度平均为93±69μg m~(-3),春季,夏季,秋季和冬季的消光系数分别为373.8±233.6 M m~(-1)±,405.3±300.1 M m~(-1),554.3±378.2 M m~(-1)和1005.2±750.3 M m~(-1).硫酸铵,硝酸铵和有机物对消光的贡献最大,不同季节下占比达55%～77%.通过PM_(2.5)组分进行重构,利用IMPROVE算法计算得到Rbsca,用能见度测量值转换得到Vbsca,二者具有较高的相关性(r2=0.84);但存在Vbsca的高值被低估,Vbsca的低值被高估的现象;特别是当Rbsca 1123 M m~(-1)(对应能见度约小于2.0 km)时,Vbsca的值被低估了17.6%.高浓度PM_(2.5)和高湿度对IMPROVE算法结果有显著的影响. 相似文献
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Particulate matter trends and quantification of the spring sand-dust contribution in Hohhot,Inner Mongolia,from 2013 to 2017 
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下载免费PDF全文 2013年9月国务院颁布了《大气污染防治行动计划》.研究其实施前后呼和浩特市大气污染物浓度变化及及原因;同时,分析了春季沙尘天气对于呼和浩特市大气环境颗粒物浓度的定量影响.结果表明:呼和浩特市大气环境质量持续改善,但大气污染物浓度仍然较高.PM2.5和PM10年均浓度分别超过国家二级标准22.9％和35.7％;2013-2017年春季PM2.5和PM10浓度降幅较大,沙尘天气对呼和浩特市PM2.5,PM10,和TSP浓度的绝对贡献范围分别在0.6-5.2μg m-3,9.0-16.9 μg m-3和 14.7-30.0 μg m-3. 相似文献
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华北大气污染区域化正在对农业生态区域产生显著影响,为了了解华北农业地区大气细颗粒物PM2.5的季节分布特征,2017年7月、9月、12月以及2018年4月在中国科学院禹城农业生态综合实验站进行分季节PM2.5样品采集,并测定分析了样品中31种化学成分.结果表明,碳质气溶胶总体的浓度水平为13.11±8.37μg m-3,有机碳(OC)冬春季节浓度较高,元素碳(EC)浓度在秋冬季节较高.同时OC/EC的比值在秋季明显偏低,表明在秋季二次碳质气溶胶对PM2.5贡献较小.水溶性离子浓度总体在冬季最高.NO3-/SO2-4比值在夏季明显偏低为0.69,华北地区夏季固定点源对大气污染的贡献相对较高.PM2.5中金属元素以Na、Mg、Al、Ca、K、Fe等地壳元素为主,具有致癌风险的Co、Cr、Ni、Pb、As等金属元素年均浓度为0.32±0.24 ng m-3、5.40±5.42 ng m-3、10.23±7.46 ng m-3、42.23±27.75 ng m-3、5.66±3.79 ng m-3.受体模型(PMF)计算结果表明,PM2.5的主要来源为二次污染源、生物质燃烧源、燃煤燃油源、柴油车尾气和土壤源,贡献率分别达37.1％、18.2％、14.2％、9.4％和7.9％,表明农业区细颗粒物污染受到华北工业、农业与自然排放的多重影响. 相似文献
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广州冬季大气消光系数的贡献因子研究 总被引：12，自引：1，他引：11
2008年1月1～31日和2月6～24日在广州城区每天采集一个PM2.5样品,对样品进行有机碳、元素碳及水溶性离子分析,利用美国IMPROVE能见度方程计算得到广州冬季大气消光系数.结果发现:冬季PM2.5 日均值质量浓度为89.0±53.4/μg·m~(-3),OC(Organics Carban)质量浓度为16.9±11.9μg·m~(-3),EC(Element Carbon)质量浓度为5.9±3.4 μg·m～(-3),水溶性离子总浓度为43.9±23.5μg·m~(-3).冬季大气消光系数均值为342±185 Mm~(-1).广州冬季大气消光系数主要贡献者为(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3、POM(Par-ticular organic matter)、EC和NO_2,对消光系数的贡献率分别为36.3%、14.5%、26.6%、17.4%和5.2%. 相似文献
5.
为了探讨采暖期和非采暖期西安大气颗粒物水溶性组分的化学特征和来源,分别于2005年冬季(2005年12月-2006年2月)和2006年夏季(6～8月)采集西安大气PM2.5和TSP样品,分析其中Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、Br-、NO-2、NO-3和SO2-4共11种水溶性离子的浓度,并对其季节特征和来源进行了研究.结果显示,采暖期西安大气PM2.5和TSP中11种水溶性离子的平均浓度分别为53.2μg·m-3和110.3μg·m-3,非采暖期分别为51.3 μg·m-3和89.3μg·m-3.SO2-4、NO-3和NH+4在PM2.5和TSP中均为最主要的离子组分,浓度之和在采暖期分别占到PM2.5和TSP总离子浓度的78%和76%,在非采暖期则占到88%和76%.PM2.5和TSP中,NH+4、SO2-4和NO-3三者之间都有很好的相关性,其在颗粒物中的主要结合形式为(NH4)2SO4、NH4 HSO4和NH4 NO3.硫的转化率(SOR)和氮的转化率(NOR)在非采暖期明显大于采暖期,揭示SO2-4和NO-3的形成机制为气相氧化,主要受温度的控制.阴阳离子平衡和pH值测定的结果表明西安市大气PM2.5稍偏酸性,TSP为碱性,无论是粗、细粒子采暖期比非采暖期更偏酸性.对比10年前的研究结果,显示西安市大气污染控制措施大大降低了采暖期气溶胶中二次组分的污染程度,但主要污染排放源已逐渐由燃煤型向机动车排放转化. 相似文献
6.
天津冬季重霾污染过程及气象和边界层特征分析 总被引：3，自引：2，他引：1
京津冀大气灰霾污染严重,天津市作为其核心组成之一其污染形势亦严峻。选取2013年2月20~28日天津重霾污染时段7站PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)和气态污染物数据,结合北京污染数据、地面气象要素、能见度、边界层温湿和风廓线、后向轨迹,深入分析重霾污染过程特征及气象和边界层成因。结果显示,研究时段天津PM2.5、SO2、NO2、CO和O3浓度均值为150、87、56、2.4和22μg m-3,气态污染物各站差异显著,但仅有SO2全面超过国家空气质量一级标准(50μg m-3),而PM2.5具有区域同步变化特征,且严重超标,是一级标准(35μg m-3)的2~8倍,最高小时均值高达364μg m-3;高浓度PM2.5是导致低能见度的主因,能见度小于10 km对应PM2.5阈值为50μg m-3。弱风和高湿度导致局地排放累积,PM2.5始增,在高湿度条件下,持续偏南风促使其稳步增加,配合弱北风和弱东风PM2.5震荡上扬,污染高值阶段,南北气流短时迅速切换,区域污染传输叠加污染的循环累积,PM2.5浓度峰值达到最高;除因边界层强东风导致的平流逆温外,高浓度PM2.5与平流逆温密切相关;高污染时段高湿主要集中在500 m以下,且随高度递减幅度较大;位于200~600 m的低空急流一定程度抑制污染上升,尤其持续强东风使PM2.5浓度稳步降低到二级水平,污染迅速有效清除最终依赖整层的强西北风。北京、环绕天津的河北中部和西南部地区对天津重污染有显著贡献。 相似文献
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天津夏季大气消光性质的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用2010年夏季天津城市边界层观测站颗粒物、黑碳气溶胶、氮氧化物(NOX)浓度、地面能见度和气象梯度观测资料,分析了天津夏季大气消光特性及低能见度事件产生的原因。结果表明,天津夏季主要污染物为PM10和PM2.5,大气气溶胶消光系数为529.06M.m-1,其中,吸收系数为50.17M.m-1,散射系数为478.89M.m-1,气体吸收系数为7.74M.m-1,气溶胶单次散射反射率为0.87。天津夏季边界层大气状态有近一半的时间为中性或偏稳定层结,当出现中性或偏稳定层结大气时则有接近一半的情况出现低能见度事件(能见度<5km),影响人们的日常生活。 相似文献
8.
气溶胶消光作用是影响大气能见度的主控因素,气溶胶浓度、成分与其散射和吸收特性的非线性关系导致其对能见度的影响存在较大不确定性。1988～2008年美国IMPROVE(Interagency Monitoring of Protected Visual Environments)能见度监测网络各区域的重构细颗粒物(RCFM)浓度范围为1.4～19.4μg m–3,重构气溶胶消光系数为10.0～172.5 Mm–1(1 Mm–1=10–6 m–1)。2006～2018年中国各地区已有观测的平均细颗粒物PM2.5浓度为14.3～188.3μg m–3,对应的重构消光系数为52.6～1044.0 Mm–1。美国地区PM2.5浓度水平与我国三亚地区相当;硫酸盐是气溶胶消光的最大贡献成分,占比可高达77%;其次是有机物,最大可达50%;而硝酸盐只有在南加州对气溶胶消光的贡献较大,超过了30%。同时,由于东部的相对湿度高于西部,东部和西部的消光差异... 相似文献
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Campaigns were conducted to measure Organic Carbon (OC) and Elemental Carbon (EC) in PM2.5 during winter and summer 2003 in Beijing. Modest differences of PM2.5 and PM10 mean concentrations were observed between the winter and summer campaigns. The mean PM2.5/PM10 ratio in both seasons was around 60%, indicating PM2.5 contributed significantly to PM10. The mean concentrations of OC and EC in PM2.5 were 11.2±7.5 and 6.0±5.0μg m-3 for the winter campaign, and 9.4±2.1 and 4.3±3.0 μg m-3 for the summer campaign, respectively. Diurnal concentrations of OC and EC in PM2.5 were found high at night and low during the daytime in winter, and characterized by an obvious minimum in the summer afternoon. The mean OC/EC ratio was 1.87±0.09 for winter and Z39±0.49 for summer. The higher OC/EC ratio in summer indicates some formation of Secondary Organic Carbon (SOC). The estimated SOC was 2.8 μg m-3 for winter and 4.2μg m-3 for summer. 相似文献
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基于来自于CMIP5中CESM模式的三种RCP情景下的气象场的降尺度模拟,应用区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ模拟2045-2050年中国地区气溶胶浓度.三种RCP情景下气象场的降尺度模拟表明,与RCP2.6相比,在RCP4.5和RCP8.5下,华北和华南的近地表温度差减小,风速在华北和华南地区增加,在中部地区下降.RCP2.6情景下,模拟的2045年到2050年平均的PM 2.5浓度在华北平原,长三角的部分地区和四川盆地最高,约为40-50μg m-3,在中国中部和珠三角的部分地区约为30-40 μg m-3.与RCP2.6相比,在RCP4.5和RCP8.5下,PM2.5增加了4-12μgm-3,其中在RCP4.5和RCP8.5下,SO42-和NH4+的浓度增加,在RCP4.5下,NO3-浓度降低,在RCP8.5下,NO3-浓度升高,在RCP4.5和RCP8.5下,BC浓度变化很小,而OC浓度下降,其中在RCP8.5下,西南和东南部分地区的OC有所增加.不同的气溶胶物种浓度在RCP4.5和RCP2.6之间的差异以及RCP8.5和RCP2.6之间的差异具有相似的年度变化,这表明气候变化对不同物种的影响趋于一致. 相似文献
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Qiao ZHU Li-Ming CAO Meng-Xue TANG Xiao-Feng HUANG Eri SAIKAWA Ling-Yan HE 《大气科学进展》2021,38(7):1115-1127
The North China Plain(NCP) is a region that experiences serious aerosol pollution. A number of studies have focused on aerosol pollution in urban areas in the NCP region; however, research on characterizing aerosols in rural NCP areas is comparatively limited. In this study, we deployed a TD-HR-AMS(thermodenuder high-resolution aerosol mass spectrometer) system at a rural site in the NCP region in summer 2013 to characterize the chemical compositions and volatility of submicron aerosols(PM_1). The average PM_1 mass concentration was 51.2 ± 48.0 μg m~(-3) and organic aerosol(OA) contributed most(35.4%) to PM_1. Positive matrix factorization(PMF) analysis of OA measurements identified four OA factors, including hydrocarbon-like OA(HOA, accounting for 18.4%), biomass burning OA(BBOA, 29.4%), lessoxidized oxygenated OA(LO-OOA, 30.8%) and more-oxidized oxygenated OA(MO-OOA, 21.4%). The volatility sequence of the OA factors was HOA BBOA LO-OOA MO-OOA, consistent with their oxygen-to-carbon(O:C)ratios. Additionally, the mean concentration of organonitrates(ON) was 1.48-3.39 μg m~(-3), contributing 8.1%–19% of OA based on cross validation of two estimation methods with the high-resolution time-of-flight aerosol mass spectrometer(HRToF-AMS) measurement. Correlation analysis shows that ON were more correlated with BBOA and black carbon emitted from biomass burning but poorly correlated with LO-OOA. Also, volatility analysis for ON further confirmed that particulate ON formation might be closely associated with primary emissions in rural NCP areas. 相似文献
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Comparative research on visibility and light extinction of PM2.5 components during 2014–17 in the North China plain: 2014-2017年华北平原PM2.5组分消光与能见度对比研究 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 《大气和海洋科学快报》2021,14(2):100034
Severe air pollution with visibility deterioration has long been a focus in the North China Plain (NCP). In this study, concentration and light extinction analysis of PM2.5 chemical components were carried out from 2014 to 2017 to study the pollution characteristics in Baoding, a case city of the NCP. The annual average concentration of total PM2.5 components showed a declining trend, decreasing by 11 µg m−3 (water-soluble inorganic ions), 23 µg m−3 (carbonaceous aerosols), and 1796 ng m−3 (inorganic elements). Contributing 82.9% to the concentration of total ions, the dominant components, NH4+, NO3−, and SO42− became the main pollutants in PM2.5 pollution. Based on the IMPROVE algorithm, the average reconstructed PM2.5 mass concentration was 93 ± 69 µg m−3 during the observation period. Meanwhile, the light extinction coefficients were 373.8 ± 233.6 M m−1, 405.3 ± 300.1 M m−1, 554.3 ± 378.2 M m−1 and 1005.2 ± 750.3 M m−1, in spring, summer, autumn, and winter, respectively. Ammonium sulfate, ammonium nitrate, and organic matter were the largest contributors to light extinction, accounting for a total of 55%–77% in the four seasons. The bsca (light scattering by particles and gases) reconstructed from PM2.5 components (Rbsca) and the bsca converted from visibility (Vbsca) were compared to evaluate the performance of the IMPROVE algorithm, revealing a high correlation coefficient of 0.84. The high values of Vbsca were underestimated while the low values were overestimated, as determined through comparison with the one-to-ne line. Especially, when Rbsca > 1123 M m−1 (corresponding to < 2.0 km, approximately), Vbsca was underestimated by 17.6%. PM2.5 mass concentration and relative humidity also had an impact on the estimation.摘要华北平原大气污染与低能见度状况一直是人们关切的问题.本文通过分析2014 - 2017年PM2.5化学成分的浓度和消光效果, 研究了华北平原典型城市保定市的大气污染特征.结果表明, PM2.5组分的年均浓度显示下降趋势, 水溶性无机离子,碳质气溶胶和金属元素分别减少了11 µg m−3, 23 µg m−3和1796 ng m−3.NH4+,NO3−和SO42−是PM2.5污染的主要污染物, 三者之和占总离子浓度的82.9%.基于IMPROVE方程对细颗粒物进行重构, 在观测期间PM2.5质量浓度平均为93 ± 69 µg m−3, 春季,夏季,秋季和冬季的消光系数分别为373.8 ± 233.6 M m−1,405.3 ± 300.1 M m−1,554.3 ± 378.2 M m−1和1005.2 ± 750.3 M m−1.硫酸铵,硝酸铵和有机物对消光的贡献最大, 不同季节下占比达55% ~77%.通过PM2.5组分进行重构, 利用IMPROVE算法计算得到Rbsca, 用能见度测量值转换得到Vbsca, 二者具有较高的相关性 (r2=0.84) ;但存在Vbsca的高值被低估, Vbsca的低值被高估的现象;特别是当Rbsca > 1123 M m−1 (对应能见度约小于2.0 km) 时, Vbsca的值被低估了17.6%.高浓度PM2.5和高湿度对IMPROVE算法结果有显著的影响. 相似文献
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The Atmospheric Environmental Monitoring Network successfully undertook the task of monitoring the atmospheric quality of Beijing and its surrounding area during the 2008 Olympics.The results of this monitoring show that high concentrations of PM2.5 pollution exhibited a regional pattern during the monitoring period(1 June-30 October 2008).The PM2.5 mass concentrations were 53 μg m 3,66 μg m 3,and 82 μg m 3 at the background site,in Beijing,and in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomerations,respectively.The PM2.5 levels were lowest during the 2008 Olympic Games(8-24 August):35 μg m 3 at the background site,42 μg m 3 in Beijing and 57 μg m 3 in the region.These levels represent decreases of 49%,48%,and 56%,respectively,compared to the prophase mean concentration before the Olympic Games.Emission control measures contributed 62%-82% of the declines observed in Beijing,and meteorological conditions represented 18%-38%.The concentration of fine particles met the goals set for a "Green Olympics." 相似文献
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Chemical Composition of Summertime PM2.5 and Its Relationship to Aerosol Optical Properties in Guangzhou, China 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Urban aerosols have a large effect on the deterioration of air quality and the degradation of atmospheric visibility.Characterization of the chemical composition of PM 2.5 and in situ measurements of the optical properties of aerosols were conducted in July 2008 at an urban site in Guangzhou,Southern China.The mean PM 2.5 concentration for the entire period was 53.7±23.2 μg m 3.The mean PM 2.5 concentration (82.7±25.4 μg m 3) on hazy days was roughly two times higher than that on clear days (38.8±8.7 μg m 3).The total water-soluble ion species and the total average carbon accounted for 47.9%±4.3% and 35.2%±4.5%,respectively,of the major components of PM 2.5.The increase of secondary and carbonaceous aerosols,in particular ammonium sulfate,played an important role in the formation of haze pollution.The mean absorption and scattering coefficients and the single scattering albedo over the whole period were 53±20 M m 1,226±111 M m 1,and 0.80±0.04,respectively.PM 2.5 had a high linear correlation with the aerosol extinction coefficient,elemental carbon (EC) was correlated with aerosol absorption,and organic carbon (OC) and SO 4 2 were tightly linked to aerosol scattering. 相似文献
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为了监测北京奥运主场馆附近大气颗粒物的污染状况以及评估奥运污染源减排措施对北京大气颗粒物质量浓度变化的影响,利用颗粒物在线监测仪器TEOM于2007年和2008年夏季,在奥运主场馆附近的中国科学院遥感应用研究所办公楼楼顶对大气颗粒物PM10和PM2.5进行了连续同步观测。结果表明,2007年夏季监测点附近大气PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为153.9和71.2μg.m-3,而2008年夏季PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为85.2和52.8μg.m-3。与奥运前一年同时段相比,奥运时段大气PM10和PM2.5的质量浓度分别下降44.5%和25.1%。对比分析奥运前后的2次典型污染过程发现,空气相对湿度的增加和偏南气流输送的共同影响易造成大气颗粒物的累积增长,而降雨的湿清除作用和偏北气流则会使大气颗粒物浓度迅速降低。在相近的气象条件下,奥运前后的污染过程中,大气细粒子的日均增长速率分别为25.1和13.9μg.m-3.d-1,而大气粗粒子的日均增长速率分别为20.8和2.2μg.m-3.d-1,奥运时段污染累积过程中大气粗、细粒子的增长速率分别显著低于和略低于奥运前同时段污染过程中颗粒物的增长速率。污染源减排措施的实施是奥运期间大气颗粒物质量浓度降低的主要原因,从控制效果来看,奥运期间实施的污染源减排措施对大气粗粒子的控制效果明显好于大气细粒子。 相似文献
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2010年在代表长三角区域背景地区的浙江省临安区域大气本底站开展了对大气细粒子PM2.5为期1年的地面观测,并对细粒子中水溶性离子和碳组分的季节变化特征进行了分析。临安2010年大气中PM2.5质量浓度平均为 (58.2±50.8) μg·m－3,PM2.5质量浓度季节变化明显。利用HYSPLIT4模式计算了2010年临安72 h后向轨迹,根据轨迹计算与聚类结果,结合地面观测的PM2.5数据进行了分析。研究表明:临安地区因受到长江三角洲区域及偏北气流引起的污染传输影响,呈现出高细粒子水平特征。PM2.5中总水溶性离子年平均质量浓度为 (28.5±17.7) μg·m－3,占PM2.5质量浓度的47%。其中,气溶胶组分SO42-,NO3-和NH4+所占比例最大,共占总水溶性离子的69%。PM2.5中有机碳和元素碳的年平均质量浓度分别为 (10.1±6.7) μg·m－3和 (2.4±1.8) μg·m－3。有机碳和元素碳质量浓度显著相关,表明有机碳和元素碳主要来自相同的排放源。 相似文献
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北京雾、霾天细粒子质量浓度垂直梯度变化的观测 总被引：9，自引：3，他引：6
近年来北京城市区域雾霾天气显著增加,不仅严重影响工农业生产和交通运输,还严重影响人体健康.2007年夏秋季节,北京325 m气象塔8、80和240m平台梯度观测结果表明,雾、霾、晴三种典型天气状况大气细粒子质量浓度垂直分布各有特点,雾天(11月5～6日)低层浓度明显偏高,6日从低到高3层PM2.5(空气动力学直径小于等于2.5μ的大气气溶胶)浓度日均值分别为352.6±79.3、224.7±69.0、214.8±32.8 μg·m~(-3);霾天(8月19～20日)细粒子上下混合均匀,19日从低到高3层PM2.5浓度分别为89.8±29.3、88.9±29.8、90.0±31.7 μg·m~(-3);晴天(8月22～23日)细粒子昼夜变化明显,夜间在80 m高度出现明显分层,23日80 m以下平均值为32.6±13.1μg·m~(-3),240 m平均值为27.4±13.5μg·m~(-3).雾天细粒子主要来源于局地,霾天细粒子污染表现为时空分布十分均匀的城市群区域污染特征且污染物积累;连续晴天细粒子明显被清除. 相似文献