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融合二次分解的深度学习模型在PM_(2.5)浓度预测中的应用 被引量：2
1
作者 江雨燕 黄体臣 +1 位作者 甘如美江 王付宇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期296-309,共14页
针对PM_(2.5)质量浓度时间序列呈非线性难以预测的特征,为了进一步提高PM_(2.5)质量浓度预测精确度,研究通过“分而治之”先分解再预测的思想,提出一种融合二次分解的PM_(2.5)质量浓度混合预测模型(Complete Ensemble Empirical Mode De... 针对PM_(2.5)质量浓度时间序列呈非线性难以预测的特征,为了进一步提高PM_(2.5)质量浓度预测精确度,研究通过“分而治之”先分解再预测的思想,提出一种融合二次分解的PM_(2.5)质量浓度混合预测模型(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Variational Mode Decomposition-Temporal Convolutional Network-Bi-directional Long Short-Term Memory,CEEMDAN-VMD-TCN-BiLSTM)。该模型先由递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE)进行特征筛选,随后使用自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)将2013—2016年北京市PM_(2.5)质量浓度序列分解为一系列高低频模态分量并计算各分量样本熵,将样本熵由K-means聚类整合为新的分量,再由变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)方法进行二次分解。最后,将所有分量先经时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)进行特征提取,并通过双向长短期记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiLSTM)预测,叠加各分量预测值即为最终预测结果。消融试验结果显示,该模型相比于单次CEEMDAN分解模型均方根误差E_(MAPE)降低19.312%,绝对误差E_(MAE)降低34.423%,百分比误差E_(MAPE)与希尔不等系数E_(TIC)分别减少40.465百分点和59.794%。由此可见,研究在引入VMD构成二次分解模型相比于单次分解模型的预测误差更小,精度更高,可为决策者在PM_(2.5)质量浓度预测与治理等工作提供一定参考。 展开更多
关键词 环境工程学 PM_(2.5)质量浓度预测 自适应噪声的完备经验模态分解 变分模态分解 时间卷积网络 双向长短期记忆网络
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大客车轮胎磨损颗粒物散射及其对呼吸健康的风险研究 被引量：1
2
作者 黄海波 杜龙飞 +3 位作者 任睿 王巍嵩 贺华波 施恒 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期723-731,共9页
随着新能源汽车的发展以及日益严格的排放法规,轮胎磨损颗粒物(Tire Wear Particles, TWPs)的排放已经超过尾气排放,成为道路交通“非尾气”排放的一个重要来源。研究建立了大客车-花纹轮胎-轮胎磨损颗粒物的气固两相流模型,并探究了不... 随着新能源汽车的发展以及日益严格的排放法规,轮胎磨损颗粒物(Tire Wear Particles, TWPs)的排放已经超过尾气排放,成为道路交通“非尾气”排放的一个重要来源。研究建立了大客车-花纹轮胎-轮胎磨损颗粒物的气固两相流模型,并探究了不同车速下大客车轮胎磨损颗粒物的空间质量浓度分布特性。结果显示:TWPs的散射轨迹受车辆外部流场和车尾涡旋的影响,不同粒径的磨损颗粒物在散射过程中呈现出明显分层现象;在纵向上,磨损颗粒物扩散高度呈先升高后保持稳定的现象,且扩散高度随车速差异逐渐稳定在3.45~3.76 m;在横向上,最大扩散宽度稳定在6.0 m左右;颗粒物质量浓度沿车侧方向遵循近似的正态分布,在车速为20 km/h,距车辆左右对称面宽度为4.3 m、距地面高度为0.4 m处,达到峰值85.1μg/m^(3),在距离对称面宽度为4.0~5.0 m,高度为0~1.0 m范围是呼吸健康的潜在危险区域。研究获取了大客车轮胎磨损颗粒物的空间扩散分布特性和质量浓度分布规律及对生物体呼吸健康的影响,为大客车颗粒物造成的环境问题研究及其捕集策略的制定提供了科学参考。 展开更多
关键词 环境工程学 “非尾气”排放 气固两相流模型 轮胎磨损颗粒物 质量浓度分布 呼吸健康
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有机分子示踪物对大气PM_(2.5)受体来源解析的影响:以杭州亚运会为例 被引量：1
3
作者 朱书慧 黄聪艳 +6 位作者 来勇 吴宇航 严仁嫦 沈建东 田俊杰 高雅琴 马英歌 《环境科学》 北大核心 2025年第3期1314-1325,共12页
正定矩阵因子分解法(PMF)是目前国内外PM_(2.5)源解析研究中应用最为广泛的受体模型之一,但传统PMF源解析方法大多数是基于硝酸盐、硫酸盐和元素碳等无机组分,源示踪性较弱,难以精细化解析大气PM_(2.5)来源.基于PM_(2.5)中主要化学组分... 正定矩阵因子分解法(PMF)是目前国内外PM_(2.5)源解析研究中应用最为广泛的受体模型之一,但传统PMF源解析方法大多数是基于硝酸盐、硫酸盐和元素碳等无机组分,源示踪性较弱,难以精细化解析大气PM_(2.5)来源.基于PM_(2.5)中主要化学组分、痕量元素以及有机分子示踪物在线观测数据,采用PMF受体模型,全面对比了基于无机化学组分传统源解析方法(MCC)与基于有机分子示踪物源解析方法(OMM)在源类识别、源谱分离以及源贡献定量方面的差异.结果表明,OMM方法对PM_(2.5)来源解析的精细和精准程度有明显提升.源识别方面,OMM方法通过输入多环芳烃、脂肪酸、二羧酸、羟基羧酸、C9酸和邻-苯二甲酸等有机分子示踪物,在MCC方法获得的工业源、船舶排放源、扬尘源、移动源、生物质燃烧源、二次硝酸盐和二次硫酸盐这7类源因子基础上,还解析获得了燃煤燃烧源、餐饮一次排放源以及4类二次有机气溶胶(SOA)源因子.源谱分离方面,OMM方法能显著优化对不同燃烧排放源和SOA源的分离和识别,其解析获得的工业源、移动源、生物质燃烧源和燃煤燃烧源源谱特征与源排放实测结果较MCC方法更为吻合.源贡献方面,MCC方法对移动源和生物质燃烧源贡献的定量总体高于OMM方法,尤其是当ρ(O_(3))较高(>120μg·m^(-3))时,MCC方法缺少有机分子示踪物的输入,无法较好地分离燃烧排放源和SOA源,导致解析获得的移动源和生物质燃烧源中包含了部分二次源贡献.运用OMM方法,对亚运会前后杭州大气PM_(2.5)来源变化开展进一步分析,发现会期移动源、工业源和扬尘源等一次源贡献较会前有明显下降,分别下降了65%、24%和24%,另外,由于挥发性有机物(VOCs)等前体物排放的削减,人为源SOA和高氧化态SOA源贡献在会期也有明显降低,分别降低了35%和49%,表明会期针对机动车排放、工业排放和工地扬尘等管控措施对于降低杭州PM_(2.5)一次和二次生成有显著成效,揭示了有机分子示踪物在线观测数据对于精细化解析大气PM_(2.5)来源、支撑下一阶段我国PM_(2.5)污染精准防控的重要性. 展开更多
关键词 PM_(2.5)来源解析 正定矩阵因子分解法(PMF) 无机组分 有机分子示踪物
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基于二次分解、LSTM-ELM和误差修正的空气质量指数预测模型 被引量：1
4
作者 周建国 秦远 周路明 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期322-334,共13页
精准预测空气质量指数(Air Quality Index,AQI)对于制定有效的空气污染治理策略至关重要。为了进一步提升AQI的预测精度,提出了一种新的预测模型,并结合了二次分解(Secondary Decomposition,SD)、优化算法、双尺度预测和误差修正的方法... 精准预测空气质量指数(Air Quality Index,AQI)对于制定有效的空气污染治理策略至关重要。为了进一步提升AQI的预测精度,提出了一种新的预测模型,并结合了二次分解(Secondary Decomposition,SD)、优化算法、双尺度预测和误差修正的方法。首先,采用改良的自适应白噪声完全集合经验模态分解(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,ICEEMDAN)和样本熵(Sample Entropy,SE)对原始AQI序列进行分解并重构,获得高频、中频和低频3个频率分量。其次,利用经过北方苍鹰算法(Northern Goshawk Optimization,NGO)优化的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对高频分量进行二次分解,进一步降低其复杂度。再次,引入向量加权平均算法(Weighed Mean of Vectors Algorithm,INFO)对长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的关键参数进行优化,同时利用INFO-LSTM预测高频分量分解后的子序列,进而利用INFO-ELM分别预测中、低频分量,并将所得预测结果进行线性叠加。最后,利用NGO-VMD和INFO-ELM对误差序列进行分解和预测,并对初次预测结果进行修正,得到最终的AQI预测值。研究选取北京、上海和成都3个典型城市为例进行实证分析,并对比了7个对照试验,发现基于二次分解、LSTM-ELM和误差修正的模型具有最高的预测精度。该模型可为治理空气污染提供理论和技术上的帮助。 展开更多
关键词 环境工程学 空气质量指数预测 二次分解 长短期记忆网络 极限学习机 向量加权平均算法 误差修正模型
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复配型表面活性剂协同无机盐增效弦栅水膜除尘 被引量：1
5
作者 丁厚成 薛亚芹 +3 位作者 邓权龙 张文静 邵梦胜 许盈盈 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3651-3658,共8页
为研究新型高效复合型湿式除尘装备除尘性能,本文以无烟煤粉为研究对象,设计并搭建了复配型表面活性剂协同无机盐增效弦栅水膜除尘实验系统,通过对表面活性剂和无机盐进行优选复配来确定配比方案,选取了0.4%SDBS/0.5%SDS/0.07%MgCl_(2)... 为研究新型高效复合型湿式除尘装备除尘性能,本文以无烟煤粉为研究对象,设计并搭建了复配型表面活性剂协同无机盐增效弦栅水膜除尘实验系统,通过对表面活性剂和无机盐进行优选复配来确定配比方案,选取了0.4%SDBS/0.5%SDS/0.07%MgCl_(2)、0.5%SDS/0.3%AEO-9/0.05%MgCl_(2)、0.4%SDBS/0.3%AEO-9/0.07%MgCl_(2)三种复合溶液来进行弦栅水膜除尘实验,研究风速、喷雾压力、喷嘴与弦栅间距、粉尘浓度及复合溶液种类对除尘性能的影响规律。研究结果表明,在不同风速条件下的湿式弦栅的除尘效率相较于单一弦栅过滤除尘显著提升;在一定范围内增加风速可有效提高除尘效率,当风速超过0.8m/s时,除尘阻力明显增大,弦栅造膜效应降低导致除尘效率降低;增大喷雾压力,耗水量及除尘效率随之增加,需综合考虑;随着喷嘴与弦栅间距、入口粉尘浓度的增加,除尘效率先增后减,当喷嘴与弦栅间距为100mm、粉尘浓度为500mg/m^(3)时,除尘效率最高达95.54%;三种复合溶液中0.4%SDBS/0.5%SDS/0.07%MgCl_(2)对粉尘的润湿性能最佳,且除尘效果最优。 展开更多
关键词 湿式除尘 喷雾 弦栅 表面活性剂 无机盐
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暴雨雪气象因子对PM_(2.5)大气污染扩散的影响研究 被引量：1
6
作者 胡秋红 郭军成 +2 位作者 胡建龙 王兴菊 方怡瑾 《环境科学与管理》 2025年第6期72-76,共5页
为分析暴雨雪气象因子对PM_(2.5)大气污染扩散的影响,对获取的PM_(2.5)污染物浓度数据及暴雨雪气象因子数据实施预处理,提取日变动和年际波动的数据特征。运用逐步线性回归(MLR)和LMG方法,研究2019年至2023年间特定暴雨雪气象因子如何... 为分析暴雨雪气象因子对PM_(2.5)大气污染扩散的影响,对获取的PM_(2.5)污染物浓度数据及暴雨雪气象因子数据实施预处理,提取日变动和年际波动的数据特征。运用逐步线性回归(MLR)和LMG方法,研究2019年至2023年间特定暴雨雪气象因子如何影响研究区域内PM_(2.5)污染物的浓度变化。研究结果显示,降水量、风速、气温这三个气象因子对于夏季PM_(2.5)大气污染扩散日变化的影响最大,降雪量、风速、湿度这三个气象因子对于冬季PM_(2.5)大气污染扩散日变化的影响最大。研究区域夏季和冬季PM_(2.5)浓度日变化的年际变化最主要暴雨气象因子分别是降水量和降雪量。 展开更多
关键词 暴雨雪气象因子 PM_(2.5) 污染扩散 降水量 降雪量
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安太堡露天矿坑粉尘运移规律模拟分析 被引量：1
7
作者 田冬梅 吴汐瑶 +1 位作者 姚建 张冉欣 《华北科技学院学报》 2025年第1期61-68,共8页
本文旨在以安太堡露天矿坑为研究对象,运用Global Mapper对该地区的等高线进行提取,并利用建模软件构建矿坑三维模型,进而采用数值模拟方法深入分析矿坑内粉尘运移特性,包括风速、风压、不同粒径的粉尘运移轨迹,以达到控制粉尘浓度的目... 本文旨在以安太堡露天矿坑为研究对象,运用Global Mapper对该地区的等高线进行提取,并利用建模软件构建矿坑三维模型,进而采用数值模拟方法深入分析矿坑内粉尘运移特性,包括风速、风压、不同粒径的粉尘运移轨迹,以达到控制粉尘浓度的目的。研究结果表明:风向影响粉尘水平迁移扩散方向,导致下风侧粉尘浓度高;在符合安太堡露天矿坑基本风向风速条件下,小颗粒粉尘自尘源点扩散路径较远;当吹西风时,矿坑底部风速趋于最小值0 m/s,在相同速度下,西北风相较于西风更利于粉尘扩散;边坡压力变化显著,在出风侧及台阶边界处压力较高,且随着矿坑深度的增加,边坡水平压力逐渐增大。 展开更多
关键词 露天矿 产尘机理 扩散规律 数值模拟
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中国第32次南极考察航线上空气溶胶中金属元素的分布特征和来源解析
8
作者 胡松 李院生 +1 位作者 马红梅 马天鸣 《极地研究》 北大核心 2025年第2期264-274,共11页
本研究利用中国第32次南极考察采集的气溶胶样品,应用电感耦合等离子体质谱方法分析了海洋断面和中山站至昆仑站断面上空气溶胶中6种痕量金属元素(As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb)的浓度,并采用主成分分析法探究了其来源。研究结果表明,海洋断... 本研究利用中国第32次南极考察采集的气溶胶样品,应用电感耦合等离子体质谱方法分析了海洋断面和中山站至昆仑站断面上空气溶胶中6种痕量金属元素(As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb)的浓度,并采用主成分分析法探究了其来源。研究结果表明,海洋断面上空气溶胶中金属元素的平均浓度由大到小依次为Se、As、Sb、Cd、Pb、Hg,浓度均值分别为(3.24±3.2) ng·m^(-3)、(1.61±2.44) ng·m^(-3)、(1.37±2.4) ng·m^(-3)、(0.51±0.94) ng·m^(-3)、(0.16±0.53) ng·m^(-3)、(0.1±0.14) ng·m^(-3);中山站至昆仑站断面上空气溶胶中金属元素的平均浓度由大到小依次为As、Sb、Se、Hg、Pb、Cd,浓度均值分别为(0.49±0.06) ng·m^(-3)、(0.22±0.16) ng·m^(-3)、(0.14±0.09) ng·m^(-3)、(0.11±0.13) ng·m^(-3)、(0.01±0.03) ng·m^(-3)、(0.01±0.03) ng·m^(-3)。海洋上空气溶胶中所观测金属元素浓度的整体分布由大到小依次为东海、西太平洋、南太平洋、南大洋。来源解析结果显示,海洋断面气溶胶中的金属元素可能主要来自工业生产、矿石开采和船舶运输,而南极内陆考察断面气溶胶中的金属元素主要来源于大气的远距离传输过程。 展开更多
关键词 金属元素 气溶胶 分布特征 来源解析 南极
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LCZ框架在PM_(2.5)浓度模拟中的适用性研究——以南昌市主城区为例
9
作者 阳海鸥 肖延芳 +1 位作者 冷清明 陈文波 《地理科学进展》 北大核心 2025年第5期1021-1035,共15页
景观格局演变的大气环境效应是城市大气污染的主要成因,但相关研究尚未形成普适性的景观分类方案。论文引入热岛研究中的局地气候区(local climate zone,LCZ)框架,利用土地利用回归(land use regression,LUR)模型对南昌市主城区进行PM_(... 景观格局演变的大气环境效应是城市大气污染的主要成因,但相关研究尚未形成普适性的景观分类方案。论文引入热岛研究中的局地气候区(local climate zone,LCZ)框架,利用土地利用回归(land use regression,LUR)模型对南昌市主城区进行PM_(2.5)浓度模拟,探索LCZ框架在PM_(2.5)浓度模拟中的适用性。对比传统LUR建模和3种融合LCZ的LUR建模发现:①融合LCZ的LUR模型调整R^(2)普遍提高,标准估计误差降低,春、夏季效果尤为明显。其中,同时替代土地利用和人口密度变量的建模效果最佳,说明融合LCZ进行PM_(2.5)浓度模拟是可行的,四季均可解释80%以上的PM_(2.5)浓度空间变化。②LCZ 8(大型低层)和LCZ 10(重工业)是替代工业用地的最佳变量,LCZ G(水域)和LCZ F(裸地/沙地)是替代生态用地的最佳变量,LCZ 1~3(紧凑型建筑)和LCZ 5(开敞中层建筑)是替代人口密度的最佳变量,说明LCZ能在一定程度上解释城市PM_(2.5)空间分布的驱动机制。③气象因子的季节变化是导致PM_(2.5)季节变化的主要原因,不同季节影响PM_(2.5)浓度的主导气象因子不同,春、秋季节主要受风速的影响,夏季受相对湿度的影响,冬季受温度和降水的影响。研究探索了LCZ框架在PM_(2.5)浓度模拟中的适用性,结果可为城市大气污染评估与治理提供参考。 展开更多
关键词 LCZ 景观分类 LUR PM_(2.5) 南昌市主城区
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关中地区民用燃料燃烧源县级甲烷排放清单估算
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作者 沈振兴 付涛 +4 位作者 张斌 孙健 徐红梅 彭泽志 何昆 《环境科学学报》 北大核心 2025年第3期67-74,共8页
基于现场观测的燃料燃烧甲烷排放因子和活动数据,本研究建立了2022年关中地区县级4种民用固体燃料燃烧的甲烷排放清单.估算结果显示,2022年关中地区民用燃烧源甲烷总排放量为21.8×10^(3)t,呈现出渭南市>咸阳市>西安市>宝... 基于现场观测的燃料燃烧甲烷排放因子和活动数据,本研究建立了2022年关中地区县级4种民用固体燃料燃烧的甲烷排放清单.估算结果显示,2022年关中地区民用燃烧源甲烷总排放量为21.8×10^(3)t,呈现出渭南市>咸阳市>西安市>宝鸡市>铜川市的趋势.玉米秸秆由于巨大的消耗量,是民用燃烧源甲烷的最大贡献者,占比为62.4%~82.6%;无烟煤燃烧甲烷的排放因子比其他燃料低2~3个数量级,因此,其对民用燃烧源甲烷的贡献不足1%.由于不同燃料排放因子和关中各县固体燃料消耗模式的差异,导致了县级甲烷排放清单的差异.富平县、临潼区和蒲城县是民用燃烧源甲烷排放最大的县,分别占总量的5.36%、5.32%和4.79%.关中地区生物质压块后甲烷的减排率仅为14.7%,而型煤和改良炉灶的使用可使甲烷减排效率高达76.4%,更具有推广实施的意义.本研究建立的县级甲烷排放清单降低了数据的不确定度,提高了清单的分辨率,对关中地区碳减排提供了重要的数据支撑. 展开更多
关键词 甲烷 民用燃料燃烧源 排放清单 关中平原
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山东大学区PM_(2.5)中正构烷烃光化学氧化变化特征
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作者 张桂芹 邵志洁 +5 位作者 蒋利 潘可鑫 王云博 孙友敏 毛书帅 刘仕杰 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第5期153-161,共9页
为了解山东大学区PM_(2.5)中正构烷烃的光化学氧化特征,该研究利用气溶胶潜势反应器(PAM)模拟PM_(2.5)在大气中的氧化过程,并对山东大学区2023年夏季(7-8月)、秋季(9-10月)和冬季(11-12月)进行了PM_(2.5)氧化样品采集,同步采用一体式自动换... 为了解山东大学区PM_(2.5)中正构烷烃的光化学氧化特征,该研究利用气溶胶潜势反应器(PAM)模拟PM_(2.5)在大气中的氧化过程,并对山东大学区2023年夏季(7-8月)、秋季(9-10月)和冬季(11-12月)进行了PM_(2.5)氧化样品采集,同步采用一体式自动换膜颗粒物采样器采集未氧化样品并在冬季加采分昼夜样品,共采集265个样品,利用气相色谱质谱仪对氧化和未氧化PM_(2.5)样品中31种(C10~C40)正构烷烃浓度进行检测。结果表明:山东大学区实际大气PM_(2.5)中正构烷烃季节分布特征为夏季最低(241.38±97.50)ng/m^(3),冬季最高(629.41±142.15)ng/m^(3)。中碳数烷烃(C21~C30)占比最大,在夏季、秋季和冬季分别为71.25%、79.45%和69.50%,其中C29为主峰碳数。正构烷烃浓度月变化特征为11月最高、7月最低,7-12月各月份的中碳数烷烃浓度(C21~C30)占比均最大,在68%~81%之间。经PAM光化学氧化后,夏季、秋季和冬季正构烷烃浓度分别减少了64.27%、77.62%和81.19%,冬季12月正构烷烃降幅最大,为87.74%,夏季7月正构烷烃浓度变化最小,减少了60.62%。正构烷烃所有组分中C29减少量最大,夏季、秋季和冬季减少量分别为17.93、32.12和74.07 ng/m^(3),分别占未光化学氧化C29的71.98%、76.71%和93.03%。冬季污染天正构烷烃的浓度是清洁天的1.38倍,在污染过程中,正构烷烃在PM_(2.5)中的占比呈现下降趋势,说明此次污染过程中的PM_(2.5)主要来自于二次生成,而污染天总正构烷烃浓度减少量比清洁天更大,减少了81.42%。冬季正构烷烃昼夜变化特征为,正构烷烃白天浓度为(682.76±22.85)ng/m^(3),夜间为(745.04±23.06)ng/m^(3),高出昼间浓度62.28 ng/m^(3)。夜间低碳数(C10~C20)和高碳数(C31~C40)烷烃浓度分别为175.49 ng/m^(3)和79.31 ng/m^(3),比昼间浓度高16.08%和30.53%。该研究成果可为城市环境空气质量改善提供数据支持和科学依据。 展开更多
关键词 PM_(2.5) 正构烷烃 季节变化 光化学氧化
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巴彦淖尔市某地PM_(2.5)中多环芳烃的分布特征及健康风险评价
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作者 杜瑾 何玲玲 +3 位作者 索晓敏 刘建国 桂丽 阿茹恒 《内蒙古医学杂志》 2025年第7期828-832,共5页
目的本研究旨在深入了解和分析巴彦淖尔市大气细颗粒物(atmospheric fine particulate mat⁃ter,PM_(2.5))中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的分布特征,并探讨其可能对于人类健康潜在的风险影响。方法于2023年1月、2月... 目的本研究旨在深入了解和分析巴彦淖尔市大气细颗粒物(atmospheric fine particulate mat⁃ter,PM_(2.5))中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的分布特征,并探讨其可能对于人类健康潜在的风险影响。方法于2023年1月、2月、3月、5月、7月、9月、11月及2024年1月,每月10—16日在巴彦淖尔市某地采集大气颗粒物气溶胶样品。利用高效液相色谱仪器(HPLC-1200,Agligent,美国)对空气中16种PAHs的质量浓度及其构成特性进行分析,并通过特征比率方法来分析PAHs污染源,同时应用毒性等效剂量与终身超额致癌风险(ILCR)作为毒性评估工具。结果全年月均总浓度波动区间为6.76~719.27 ng/m^(3),中位值为246.41 ng/m^(3),而供暖期内的浓度显著超过非供暖期间,其中供暖季浓度是非供暖季节的16.03倍。全年主要以4~5环为主,3环次之,2环和6环最低。特征比值法分析结果表明,燃烧源和交通排放源是PAHs的主要来源。健康风险评估结果显示,成人ILCR高于儿童,ILCR均略高于风险阈值(10^(-6))。结论巴彦淖尔市某地大气PAHs污染已超过人群可接受水平,存在一定的致癌风险,可对人体健康造成危害。 展开更多
关键词 多环芳烃 细颗粒物 污染来源 毒性评价 健康风险 供暖期污染
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不同发育阶段城市群NO_(2)污染的时空演变规律研究
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作者 陈涛 周佳 +2 位作者 张圣 石俊超 白静 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第10期189-199,共11页
文章基于臭氧检测仪数据,选取关中、武汉和长三角城市群作为中国西、中、东部不同发展阶段城市群的典型样本,结合空间分析与计量模型解析2005-2019年对流层NO_(2)浓度的时空格局和驱动机制。研究发现,三大城市群NO_(2)浓度均呈现环境库... 文章基于臭氧检测仪数据,选取关中、武汉和长三角城市群作为中国西、中、东部不同发展阶段城市群的典型样本,结合空间分析与计量模型解析2005-2019年对流层NO_(2)浓度的时空格局和驱动机制。研究发现,三大城市群NO_(2)浓度均呈现环境库兹涅茨曲线特征,峰值集中于2011-2012年,核心高浓度区向外围中低浓度区近似同心圈层结构扩散;驱动机制存在显著发育阶段和区域差异:处于发育阶段城市群的人为驱动受人类活动强度影响,西部NO_(2)污染主要源于机动车尾气排放,中部则主要受经济快速增长的驱动,而人为活动对趋于成熟阶段城市群的宏观驱动作用显著减弱;地理环境对NO_(2)积累与扩散具有重要影响,西部关中地区受封闭地形与局地环流双重作用显著,降水和气温在中、东部地区对NO_(2)具有明显稀释效应。 展开更多
关键词 大气污染 对流层NO_(2)浓度 城市群发育 时空分布 驱动力分析 计量模型
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长三角城市群PM_(2.5)时空异质性及驱动因素分析
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作者 陈优良 李芊芊 +1 位作者 范琴 王兆茹 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期3252-3264,共13页
长三角地区是继京津冀地区之后雾霾最严重的地区,PM_(2.5)作为雾霾的主要成分,探究其质量浓度变化趋势及驱动因素,对大气污染治理具有重要意义。研究基于2017—2022年长三角城市群监测站点和统计年鉴数据,采用空间自相关和时空地理加权... 长三角地区是继京津冀地区之后雾霾最严重的地区,PM_(2.5)作为雾霾的主要成分,探究其质量浓度变化趋势及驱动因素,对大气污染治理具有重要意义。研究基于2017—2022年长三角城市群监测站点和统计年鉴数据,采用空间自相关和时空地理加权等方法深入分析了长三角城市群PM_(2.5)时空异质性及其驱动因素。结果显示:(1)6 a间长三角城市群PM_(2.5)年均质量浓度整体呈现下降趋势,优良空气质量天数逐渐增加。(2)PM_(2.5)空间变化呈现显著的空间异质性,空间上大致呈现“西高东低,北高南低”的污染格局,西部地区PM_(2.5)质量浓度大多超过30μg/m^(3),且呈现连片污染态势。PM_(2.5)质量浓度的季均值和年均值在空间分布上表现出相似特征,质量浓度通常在冬季最高,夏季最低,而春秋季节则呈现过渡状态,月变化出现明显的“U”形曲线。(3)在2017—2020年,空间聚集性逐渐增强,在2021—2022年,聚集性减弱,PM_(2.5)质量浓度区域间差异降低。(4)社会因子中对PM_(2.5)影响最大的是公共交通载客量,自然因子中影响最大的是风速。疫情期间各社会因子出现明显省际差异,且人均GDP和工业用电量呈现“U”形变化趋势,二产占比、公共交通载客量、工业二氧化硫则呈现倒“U”形变化趋势。 展开更多
关键词 环境工程学 PM_(2.5) 时空异质性 驱动因素 时空地理加权回归
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“双碳”背景下南京城市环境热脆弱性评价及影响因素分析
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作者 武涛 曹隽 唐历敏 《环境监控与预警》 2025年第2期29-40,共12页
选择长三角地区热脆弱性较高的南京主城区,采用对城市热环境有影响的一系列指标,包括美国陆地卫星8号(Landsat 8)反演获得的地表温度以及气象、植被、建筑和不透水面等指标,通过主成分分析法和多因子加权法,建立城市热环境风险和热脆弱... 选择长三角地区热脆弱性较高的南京主城区,采用对城市热环境有影响的一系列指标,包括美国陆地卫星8号(Landsat 8)反演获得的地表温度以及气象、植被、建筑和不透水面等指标,通过主成分分析法和多因子加权法,建立城市热环境风险和热脆弱性评价体系,计算热脆弱性复合指标,确定城市不同区域的热脆弱性,并分析影响热脆弱性的主要因素。结果表明:(1)影响热脆弱性的4个主要因素分别为植被、气象、环境和城市情况,其中植被覆盖度和绿地率对热脆弱性是至关重要的影响因子;(2)南京主城区热脆弱性的空间格局表现为从中心城区到周边城区呈梯度下降趋势,热脆弱性最高的区域集中在老城区和新开发但绿地生态效益没有充分发挥的区域;(3)影响各区域热脆弱性的主导因素各不相同,中心城区受建筑占地率和不透水面比率等城市因素,以及热岛效应和雨岛效应等环境因素影响最大,导致热脆弱性很高,而中心城区以外的周边区域受植被和气象因素的影响较大,热脆弱性相对较低。热脆弱性评价框架(HVAF)可作为持续监测的工具和决策支持系统,帮助城市提高热环境管理水平,更好地应对热环境风险。 展开更多
关键词 城市环境 热脆弱性 双碳目标 主成分分析法 南京
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非球形核壳结构气溶胶颗粒的光学散射特性研究
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作者 毛前军 谭云潞 +2 位作者 陈飘飘 张晓燕 吴小虎 《环境科学学报》 北大核心 2025年第5期114-124,共11页
大气中非球形气溶胶颗粒的光学散射特性对气候变化和环境监测具有重要影响.本文建立一种椭球形沙尘和硫酸盐气溶胶颗粒的物理模型,并基于有限元法计算550、870和1020 nm波长下多种参数(取向比、混合比、偏移距离及入射光偏振角)对颗粒... 大气中非球形气溶胶颗粒的光学散射特性对气候变化和环境监测具有重要影响.本文建立一种椭球形沙尘和硫酸盐气溶胶颗粒的物理模型,并基于有限元法计算550、870和1020 nm波长下多种参数(取向比、混合比、偏移距离及入射光偏振角)对颗粒吸收和散射效率因子的影响.结果表明,散射效率因子随有效半径的增大呈衰减振荡趋势,振荡周期和振幅随着取向比的增大也相应增大.硫酸盐气溶胶在混合比小于0.2时对颗粒的散射特性起主要作用.结果也表明,与同心结构相比,偏心结构对散射效率因子产生的最大相对误差为15.0%.相对于0°来说,偏振角为90°时引起的最大相对误差为20.4%.本文的研究结果对改进气溶胶散射模型、提升遥感数据解析精度和进行污染物监测具有一定的意义. 展开更多
关键词 大气气溶胶 核壳结构 非球形颗粒 吸收与散射
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基于FA-SVM优化LUR模型的汾渭平原PM_(2.5)时空格局模拟
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作者 张平 张凤倩 +2 位作者 朱慧敏 李明垚 黄翰林 《西安工程大学学报》 2025年第3期89-101,共13页
为了准确捕捉PM_(2.5)与预测因子之间的复杂关联,以更高的分辨率和预测精度获取空间上连续的PM_(2.5)污染分布,构建区域PM_(2.5)污染预警机制。采用萤火虫算法-支持向量机(FA-SVM)对土地利用回归(LUR)模型进行优化,以1 km的空间分辨率估... 为了准确捕捉PM_(2.5)与预测因子之间的复杂关联,以更高的分辨率和预测精度获取空间上连续的PM_(2.5)污染分布,构建区域PM_(2.5)污染预警机制。采用萤火虫算法-支持向量机(FA-SVM)对土地利用回归(LUR)模型进行优化,以1 km的空间分辨率估算2019年汾渭平原的PM_(2.5)质量浓度。结果表明,与常规的LUR和SVM模型相比,FA-SVM具备更出色的预测性能。FA-SVM的十折交叉验证的决定系数高达0.90,均方根误差和平均绝对误差分别为12.29μg/m^(3)和8.99μg/m^(3)。而LUR和SVM的验证决定系数分别为0.75和0.85,均方根误差分别为19.57μg/m^(3)和14.37μg/m^(3),平均绝对误差分别为14.84μg/m^(3)和9.62μg/m^(3)。2019年汾渭平原的PM_(2.5)污染呈显著的时空异质性。在时间上,冬季PM_(2.5)污染最为严重,春、秋、夏季污染依次减弱;在空间上,经济水平相对较高的地区PM_(2.5)质量浓度较高,形成高值聚集区,而秦岭山脉地区则为低值聚集区,PM_(2.5)质量浓度呈中部高、周边低的空间格局。 展开更多
关键词 土地利用回归 萤火虫算法-支持向量机 PM_(2.5)时空特征 模型优化 汾渭平原
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长沙市PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源解析
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作者 王真真 谭吉华 +4 位作者 孙海波 朱志华 项萍 姜新宇 张春艳 《广东化工》 2025年第8期112-116,共5页
对长沙市2014年3月至9月期间采集的PM_(2.5)样品进行水溶性离子分析。长沙PM_(2.5)中总水溶性离子总体呈酸性,平均浓度较其他城市相对偏低。NH_(4)-N_(+)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)为其中主要水溶性离子,主要以NH_(4)NO_(3)、NH_(4)HSO_... 对长沙市2014年3月至9月期间采集的PM_(2.5)样品进行水溶性离子分析。长沙PM_(2.5)中总水溶性离子总体呈酸性,平均浓度较其他城市相对偏低。NH_(4)-N_(+)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)为其中主要水溶性离子,主要以NH_(4)NO_(3)、NH_(4)HSO_(4)、(NH_(4))_(2)SO_(4)形式存在;3种离子3月份、6月份和9月份质量浓度之和分别为(33.89±14.19)µg·m^(-3)、(34.59±14.02)µg·m^(-3)和(13.25±4.81)µg·m^(-3),分别占总可溶性粒子浓度的(91.6±2.1)%、(93.8±1.6)%和(92.0±2.4)%,二次离子是长沙市主要的水溶性污染离子,且污染较为严重。长沙市区以煤炭型污染为主,其次是交通污染源、扬尘污染源和秸秆燃烧源,仅有少量外来输入源。 展开更多
关键词 长沙市 PM_(2.5) 水溶性离子 污染特征 源解析
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2021年春季塔里木盆地典型沙尘天气过程气溶胶垂直分布及传输 被引量：4
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作者 田文君 薛一波 +4 位作者 张小啸 雷加强 李生宇 范敬龙 张恒 《干旱区研究》 北大核心 2025年第1期14-26,共13页
利用2021年4月下旬塔克拉玛干沙漠腹地激光雷达观测资料,结合ERA5再分析资料、HYSPLIT模式和环境监测及气象观测站的数据,分析沙尘气溶胶光学信息的垂直分布特征,对塔里木盆地大范围沙尘天气的产生原因、发展过程、潜在来源和传输路径... 利用2021年4月下旬塔克拉玛干沙漠腹地激光雷达观测资料,结合ERA5再分析资料、HYSPLIT模式和环境监测及气象观测站的数据,分析沙尘气溶胶光学信息的垂直分布特征,对塔里木盆地大范围沙尘天气的产生原因、发展过程、潜在来源和传输路径进行探讨。结果表明:沙漠腹地在4月19日20:00—21日14:00和22日14:00—26日18:00出现了两次强沙尘天气过程,沙尘集中分布在0~5 km高度,0~2 km消光系数>0.3 km^(-1);退偏比>0.6,远高于沙尘气溶胶的判定阈值0.31;两次沙尘天气过程均受高空低槽和地面冷空气共同影响,第一次沙尘天气过程主要由翻越天山的冷空气导致,喀什、和田和阿克苏均出现扬沙天气,和田PM_(10)浓度于22日达到峰值3763μg·m^(-3),沙尘来自盆地西部;第二次沙尘天气主要来源于盆地东北处的冷空气入侵,库尔勒和阿克苏的PM_(10)浓度于25-26日突增至1200μg·m^(-3)以上,沙尘源区位于沙漠腹地、盆地东北部及北部;第二次沙尘天气过程的污染传输高度更高、持续时间更长且影响范围更广。沙漠腹地塔中尘源丰富,沙尘天气期间沙尘气溶胶垂直分布超过4 km,沙尘传输高度显著大于沙尘天气高发区和田和民丰。 展开更多
关键词 塔里木盆地 沙尘天气 气溶胶 垂直分布 激光雷达 塔中 PM_(10)
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夏季持续高温天气下空气微粒污染物浓度扩散特征研究
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作者 韦丽英 谢非 +2 位作者 梁建平 李晓波 李艳 《环境科学与管理》 2025年第6期55-59,共5页
研究夏季持续高温时空气微粒污染物浓度的时空扩散特征。在远离污染源、地形平坦且植被覆盖好的区域、平原交通要道及其附近、山顶、山腰和山脚设采样点,用中流量撞击式分级采样器连续采样,激光粒子计数器每小时监测浓度变化,监测周期... 研究夏季持续高温时空气微粒污染物浓度的时空扩散特征。在远离污染源、地形平坦且植被覆盖好的区域、平原交通要道及其附近、山顶、山腰和山脚设采样点,用中流量撞击式分级采样器连续采样,激光粒子计数器每小时监测浓度变化,监测周期为全天。夏季持续高温下,PM_(2.5)浓度高于PM_(10);晴朗时微粒污染物浓度更高;日间和夜间PM_(2.5)与PM_(10)浓度扩散特征差异显著;交通要道附近污染物排放增加;高温促进污染物水平和垂直扩散,降低地面附近颗粒污染物浓度。夏季持续高温对空气微粒污染物浓度的时空扩散特征有显著影响。 展开更多
关键词 夏季持续高温天气 PM_(2.5) PM_(10)浓度 扩散特征 石英纤维滤膜
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