关键词： 京津冀地区   近地面风速   PM2.5   边界层参数化方案   WRF-3DVAR  

摘要： 位于华北平原的京津冀地区由于人为活动和气象要素的共同作用,大气污染事件频发,冬季PM是该地区主要污染物之一。大气边界层结构和近地面风场是大气污染物传输扩散的重要驱动因子。因此,大气边界层和近地面风速模拟准确度直接影响空气质量模式对PM的模拟效果。本文选取了2020年1月13日至2月13日作为冬季PM污染的研究时段,基于研究时段京津冀地区PM最优模拟选择大气边界层参数化方案,利用京津冀地区气象观测资料及WRF-Chem和WRF-3DVAR(三维变分)开展京津冀地区气象资料同化及空气质量模拟应用的研究,评估同化气象观测资料对近地面风速和大气污染过程中PM模拟的改进效果。(1)大气边界层参数化方案对京津冀地区近地面风速及PM模拟的影响评估为了研究边界层参数化方案对近地面风速和PM浓度模拟的作用,选取YSU、MYJ和ACM2三种边界层参数化方案对京津冀地区同一污染过程进行模拟评估,结果表明:三种边界层方案对近地面风速的模拟存在差异,北京、天津、沧州、石家庄和邢台均为YSU方案模拟的风速与观测值偏差最小,该方案对京津冀地区近地面风速的模拟效果也是最好的。使用三种边界层方案分别模拟PM浓度,可以看出三种边界层方案均可较好的表现出PM逐日变化特征。利用多统计量评估三种边界层方案对PM模拟的影响,发现无论是清洁日还是污染日,YSU方案模拟效果均为最好,其次为ACM2方案。对京津冀地区PM浓度、风速和边界层高度的日变化特征进行分析,PM浓度与这两种气象要素的日变化趋势均呈反相关关系;进一步分析污染过程(1月17日至19日)中PM浓度、风速、边界层高度和温度的逐小时变化特征,风速增大、温度升高以及边界层高度的抬升会使PM浓度降低。模式对气象要素模拟的准确度会显著影响PM模拟结果。因此,选择最优大气边界层参数化方案是提高空气质量模拟的关键问题之一。(2)WRF-3DVAR气象观测资料同化对京津冀地区冬季近地面风速和PM模拟的改进利用2020年1月13日至2月14日京津冀地区WRF模式模拟的一日两次预报结果,采用NMC方法统计适用于京津冀地区和研究时段的背景误差协方差(B),得到B的特征向量、特征值和特征长度尺度,并对三层嵌套各区域B的统计结构特征进行对比,结果表明:不同区域背景误差协方差的统计结构特征具有明显差异,表明背景误差协方差与模拟区域的分辨率和地理特征密切相关,统计特定区域背景误差协方差对变分同化研究具有重要作用。基于WRF-3DVAR和WRF-Chem模式,利用常规气象观测资料进行循环同化和模拟预报,针对2020年1月13日至2月13日冬季PM研究时段,分别评估同化常规观测资料对近地面风速和PM模拟的改进作用,结果表明,同化和无同化的控制试验对京津冀地区逐日风速变化模拟效果良好,但均存在高估现象。利用多统计量评估发现,同化气象观测资料改进了近地面风速的模拟结果。选取2020年1月17日至19日的污染过程进一步细化分析。该污染时段内,北京、天津和保定近地面风速模拟的改进效果较为明显。同化常规观测资料在36小时以前具有较明显的改进作用。无同化的控制试验对京津冀地区污染区域PM浓度的模拟存在高估现象,同化试验削弱了控制试验模拟的风场辐合强度,同时增高了边界层高度而使PM模拟浓度降低。同化常规观测资料对PM模拟的改进作用仍存在时效性,在12～24小时改进效果最为明显。

关键词： 关中地区   区域污染   气象条件   概念模型   陕西  

摘要： 利用关中区域环境污染监测数据和同时期气象数据,定义了区域重污染和区域污染天气过程,选择2017年为代表年,采用帕斯奎尔分类方法和国标法计算大气稳定度等级和混合层高度,着重分析了区域污染天气过程中稳定度等级等5个表征大气扩散能力的气象参数特征,建立了关中区域各强度污染天气气象条件概念模型。研究结果表明:2014—2018年关中区域年平均污染日为145.4 d,不同强度的污染日数均呈增加趋势,秋冬季是关中区域污染的多发季节,特别是当大气混合层高度≤300 m,稳定类频率60%,累积逆温厚度≥260 m,静小风频率≥55%和关中腹地出现风辐合区时,极不利于污染物的扩散和清除,易造成区域重污染天气。

关键词： 长治市   冬季   重污染   PM_(2.5)   特征分析  

摘要： 为研究长治市冬季大气重污染过程特征,本文以2019年1月1日—15日发生的一次典型大气重污染过程为例,从污染过程、气象条件、颗粒物化学组分及源解析结果等角度综合分析此次重污染过程的特征和成因.结果表明,此次污染期间PM_(10)、PM_(2.5)浓度增加显著,首要污染物是PM_(2.5),其平均质量浓度为142μg·m^(-3);低风速(均值为2.6 m·s^(-1))与高湿度(均值为57.9%)共同作用形成高湿静稳天气,促进了PM_(2.5)的形成和累积;污染过程中PM_(2.5)中水溶性离子SO^(2-)_(4)和NO^(3-)显著增加,硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)分别为清洁阶段时的3.0倍和2.8倍,二次无机转化对PM_(2.5)浓度增加的贡献较大;污染阶段中OC、EC平均浓度分别是清洁阶段时的2.9、1.7倍,且二次有机碳(SOC)占OC的60.1%;二次源、燃煤源、机动车源和扬尘源是此污染过程中的主要污染源,贡献比例分别为46.7%、30.1%、17.5%和5.7%.因此,此次污染过程中污染物在高湿静稳天气下积累和吸湿增长,SO_(2)、NO_(2)等前体污染物的二次转化和燃煤源等一次污染源排放的污染物是污染发生的重要原因.故在长治市冬季期间控制二次污染物的前体物排放和燃煤源等一次污染源是降低重污染程度的关键.

关键词： 大气污染防治   成因与治理   京津冀及周边地区   改善空气质量   大气重污染   科学防治   项目研究成果   科学治理  

摘要： 李克强总理在9月2日的国务院常务会议上说。"治理大气污染、改善空气质量,是群众所盼、民生所系。要进一步加强大气污染科学防治、促进绿色发展。"会议听取了大气重污染成因与治理攻关项目研究成果汇报。李克强说,近年来,大气污染防治取得积极成效。针对京津冀及周边地区秋冬季大气重污染问题,有关部门组织专家集中开展大气重污染成因与治理攻关项目研究,为推进科学治理提供重要支撑。"下一步要运用好相关成果,加强大气污染科学防治,同时要进一步深入开展科研攻关,持续改善空气质量。"

关键词： 冬季   大气重污染过程   PM2.5组分   数浓度谱  

摘要： 为探究济南市冬季重污染过程的成因及影响因素,2019年12月1—31日在济南市生态环境监测中心站内利用PM2.5及其组分在线监测仪,获得PM2.5中矿物尘(KC)、微量元素(TE)、有机物(OM)和水溶性离子质量浓度以及PM2.5数浓度谱,分析监测时段内济南市两次重污染过程PM2.5组分质量浓度变化规律及不同粒径数浓度分布特征。结果表明,采样期间济南市出现了两次大气重污染过程,PM2.5平均质量浓度分别为134μg·m−3和112μg·m−3,其中日均最高质量浓度分别为204μg·m−3和155μg·m−3,小时最高质量浓度分别为265μg·m−3和245μg·m−3。重污染过程PM2.5化学组分中,质量浓度较高的均为NO3−、OM、SO42−和NH4+;两次污染过程均是NO3−先快速累积,随后OM和SO42−质量浓度快速增长至峰值。重污染过程的硫氧化率SOR和氮氧化率NOR分别为0.77—0.91和0.39—0.57,重污染天气体前体物的二次转化程度较高,使得SO42−和NO3−质量浓度迅速增长,导致PM2.5质量浓度升高加重污染。采样期间PM2.5粒径数浓度分布近似服从对数正态分布,PM2.5总粒子数浓度平均值为55156 cm−3,其中爱根核和积聚核模态数浓度占比较高;两次污染过程的PM2.5总粒子数浓度平均值分别为84825、69922 cm−3,是非污染天的1.9、1.6倍,爱根核模态数浓度是非污染天的2.1、1.7倍,对重污染过程贡献较大。重污染过程PM2.5质量浓度受湿度、风速、边界层高度(PBL)等气象因素的影响,结果显示济南市冬季边界层高度降低、风速减小等气象条件不利于污染物的扩散,同时湿度升高时又促进了气态污染物的二次转化,使得颗粒物质量浓度不断累积,导致重污染过程发生。

关键词： 成因与治理   生态环境   大气污染   大气重污染   项目研究成果   科学防治   李克强  

摘要： 微博@生态环境部:【时隔3年多,李克强再度问询"大气重污染成因与治理攻关"】#环境新闻速览#国务院总理李克强9月2日主持召开国务院常务会议,听取大气重污染成因与治理攻关项目研究成果汇报,部署加强大气污染科学防治、促进绿色发展。(9月6日)

关键词： 大气污染   非意外死亡   PM10   PM2.5  

摘要： 目的阐明河北省轻、重污染城市大气污染对人群健康的影响。方法收集石家庄市、张家口市居民非意外死亡监测资料,并获取同期空气质量、气象数据,采用SPSS 22.0、R 3.5.3进行数据整理,Spearman秩相关、主成分分析、广义相加模型对数据进行分析。结果石家庄市主要以气态污染物SO2、NO2对居民非意外死亡存在显著影响,污染物浓度每升高10μg/m3,非意外死亡人数分别增加1.184%(95%CI:0.485%~1.887%)、0.979%(95%CI:0.205%~1.760%);张家口市以颗粒物PM10、PM2.5及气态污染物O3为危害居民健康的主要因素,污染物浓度每升高10μg/m3,非意外死亡人数分别增加3.083%(95%CI:2.367%~3.805%)、4.885%(95%CI:3.407%~6.384%)、2.811%(95%CI:1.188%~4.460%)。结论大气污染对居民非意外死亡存在明显地域性差异且存在易感人群。

关键词： 空气质量   污染过程   天气形势   京津冀   春节期间  

摘要： 基于环境空气质量监测数据、天气实况资料、能源与主要大气污染物排放量数据,分析了2000年以来我国主要大气污染物的排放量和能源结构的演变,讨论了我国申请排污许可证企业主要污染物允许排放量空间分布,揭示了2020年1月下旬-2月中旬京津冀及周边地区发生的2次大气重度污染过程的形成原因。结果显示:全国取得排污许可证的企业中,73%的VOCs排放企业、62%的NOx排放企业、48%的颗粒物排放企业聚集在京津冀及周边地区,密集的排放源为重污染形成提供了充分的污染物和前体物;气象条件对2次典型大气重度污染过程起着至关重要的作用,第一次(1月25-28日)是高压主导型的污染过程,高压抑制了污染物水平扩散,同时大气低层有逆温,抑制了污染物垂直扩散;第二次(2月9-13日)是低压前部型污染过程,由于地面伴有弱低压,并有较强逆温,抑制了污染物扩散;烟花爆竹燃放对PM2.5浓度的影响基本只有5~10 h,对2次重度污染过程的影响有限。京津冀及周边地区改善环境空气质量任重道远,提出科学的大气污染防治政策,研发适宜的污染防治技术,采取可持续的措施与行动,完善相关标准体系等是真正实现大气环境质量改善的关键。

关键词： 重污染天气   大气污染   污染防治  

摘要： 近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,工业污染源、市民能源消费模式等,导致天气出现了重度污染,甚至是严重污染。因此,要高度重视城市环境空气质量防治,采取有针对性的措施,认真做好防范工作。文章分析了城市重污染天气现状及特点,详细探讨了导致重污染天气大气污染成因,并提出了综合施策内容,对城市大气污染防治具有积极现实意义。