杭州市PM_(10)水溶性离子特征及源解析

可吸入颗粒物(PM_(10))是大气的主要污染物之一,对其进行控制有助于改善空气质量。2018年12月至2019年11月在杭州市采集PM_(10)样品,分析样品中水溶性无机离子的组成特征及其季节变化规律,并通过潜在源贡献因子法(PSCF)、浓度权重轨迹分析法(CWT)、相关性分析和PMF模型等方法探讨PM_(10)中水溶性无机离子的来源。结果表明:PM_(10)年均质量浓度为(105.97±50.01)μg/m~3,低于国家二级标准;受季风气候影响,PM_(10)季平均质量浓度在冬季最高,夏季最低;PM_(10)中各离子质量浓度由大到小排列为NO~-_3SO■NH~+_4Ca~(2+)Na~+Cl~-K~+Mg~(2+);NO~-_3,SO■,NH~+_43种离子,约占总水溶性无机离子质量浓度的85.0%,可见杭州市大气中二次气溶胶污染程度高,主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在;大气中PM_(10)的水溶性离子主要来源有机动车排放源相关性二次气溶胶、生物质燃烧源、煤燃烧源相关性二次气溶胶、海洋源以及土壤和建筑扬尘源等5类。     

基于银川市大气颗粒物组分网观测的夏季沙尘污染过程分析

利用银川市大气颗粒物组分监测网在线观测数据,分析了2018年7月沙尘天气下不同粗细颗粒物(TSP,PM_(10),PM_(2.5),PM_1)的质量浓度变化趋势,PM_(2.5)中的水溶性离子、金属元素、有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度变化趋势和污染来源,及本次沙尘过程区域污染传输情况。结果表明,7月14—18日受沙尘天气过境影响,TSP,PM_(10)的小时质量浓度均在15日10:00达到了峰值,分别为2 692,2 173μg/m~3,PM_(2.5)的小时质量浓度在15日9:00达到了峰值,为608μg/m~3,PM_1的小时质量浓度峰值出现在7月16日15:00,为54.2μg/m~3;7月沙尘期PM_(2.5)中水溶性离子日均质量浓度由大到小排序为Ca~(2+)SO_4~(2-)NH_4~+Mg~(2+)Na~+K~+NO_3~-,Ca~(2+)日均质量浓度增幅最大,升高16.2倍,PM_(2.5)中金属元素日均质量浓度由大到小排序为CaFeKMnPbCrZnVTiCuNiAs,Ca日均质量浓度为31 945.6 ng/m~3,PM_(2.5)中有机碳和元素碳的日均质量浓度分别为7.22,1.09μg/m~3,比值为6.6。后向轨迹图和气溶胶激光雷达消光图显示,本次沙尘污染是由外来源输入的颗粒物沉降和本地地面扬尘叠加共同造成。     

福建三明市春季PM2.5中有机碳、元素碳和水溶性离子特征分析

2014年3月13日至4月20日在福建三明市利用PM_(2.5)中流量采样器采集大气中PM_(2.5)膜样品,测定了PM_(2.5)的质量浓度,并用热/光碳分析仪和离子色谱分析了其组分变化特征.结果表明,三明市观测期间PM_(2.5)的平均质量浓度为73.61±0.73μg/m~3,有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为7.26±1.00和5.63±0.27μg/m~3,水溶性离子中SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-和Na~+的质量浓度分别为18.08±12.19、4.18±3.56、2.77±1.16和2.73±0.23μg/m~3,总和占总水溶性离子的87.76%.结合后向轨迹分析了福建三明市的污染物来源特征.该地区OC/EC的平均比值小于2,SOC(二次有机碳)生成量很少,主要以一次有机污染物为主,OC、EC与K~+的相关性分析表明OC、EC与K~+的来源相近,可以判断OC、EC绝大部分来源是生物质燃烧产生的污染物.在水溶性离子分析中,观测期间NO_3~-/SO_4~(2-)为0.159±0.02,表明三明市主要以固定源为主,机动车辆等移动源贡献较少.     

基于GAM的北京PM_(2.5)浓度变化的影响因素研究

为辨识与测度不同影响因子对PM_(2.5)浓度变化的作用机理,以2015年北京PM_(2.5)浓度时间演变模式为基础,建立PM_(2.5)与各大气污染物(PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3)及气象因素(日均温度、风力、风向)的GAM模型,探索不同因素对PM_(2.5)浓度变化的影响作用。结果显示:(1)北京PM_(2.5)浓度具有夏秋季低、春冬季高的时间分布特点;(2)2015年北京PM_(2.5)浓度变化与PM_(10)、SO_2、NO_2、CO大体呈线性正相关,且正相关程度由强到弱为:COPM_(10)SO_2NO_2,而与O_3、温度和风因子的关系更为复杂;(3)GAM模型的拟合优度R~2为0.725,线性回归模型的拟合优度R~2为0.519,相比较,GAM模型对PM_(2.5)浓度变化的解释度提高了20.6%。研究表明,GAM模型对于建立PM_(2.5)浓度变化与影响因素间综合性复杂关系更灵活、更可靠,优于线性回归模型。     

武汉市冬季灰霾期PM_(2.5)中水溶性无机离子的特征

2018年1月,利用颗粒物采样器采集武汉市大气PM_(2.5)样品并进行水溶性无机离子(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+))的分析.结果表明,NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+是PM_(2.5)中最主要的3种水溶性无机离子,除Mg2+与Ca2+外,PM_(2.5)与WSIIs(水溶性无机离子)之间的相关性显著,且移动源贡献占主导地位.阴阳离子平衡表明武汉市冬季灰霾期PM_(2.5)呈中性或弱酸性.通过混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式模拟并采用分层聚类得出了4种主要的后向气流轨迹及相应的PM_(2.5)和水溶性离子浓度,结果表明区域传输对此次灰霾期影响较大.     

2017年春节期间赣州市城区空气质量时空分析

为探究春节时期烟花爆竹的燃放对赣州市城区空气质量的影响,运用数理统计、GIS方法等对2017年春节期间赣州市通天岩、气象台、市图书馆、华坚鞋城和地委监测站的PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_2、O_3_8 h、SO_2浓度数据进行分析,探讨烟花爆竹燃放对赣州市区空气质量的影响.结果表明:燃放烟花爆竹在短时间内会造成严重的空气污染,除夕夜间AQI达369,处于严重污染状态,其中对PM_(10)、PM_(2.5)和SO2的影响最为显著,颗粒物浓度急剧增加,PM_(2.5)和PM_(10)分别达到303μg/m~3和425μg/m~3.空间上AQI呈现城区内高,城区外低的分布,且除夕期间气象台、市图书馆、华坚鞋城和地委监测站空气质量严重超标,"破五"和元宵节时段烟花爆竹对赣州市城区空气质量污染不明显,总体为良状态.     

2017年春节期间赣州市城区空气质量时空分析

为探究春节时期烟花爆竹的燃放对赣州市城区空气质量的影响,运用数理统计、GIS方法等对2017年春节期间赣州市通天岩、气象台、市图书馆、华坚鞋城和地委监测站的PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_2、O_3_8 h、SO_2浓度数据进行分析,探讨烟花爆竹燃放对赣州市区空气质量的影响.结果表明:燃放烟花爆竹在短时间内会造成严重的空气污染,除夕夜间AQI达369,处于严重污染状态,其中对PM_(10)、PM_(2.5)和SO2的影响最为显著,颗粒物浓度急剧增加,PM_(2.5)和PM_(10)分别达到303μg/m~3和425μg/m~3.空间上AQI呈现城区内高,城区外低的分布,且除夕期间气象台、市图书馆、华坚鞋城和地委监测站空气质量严重超标,"破五"和元宵节时段烟花爆竹对赣州市城区空气质量污染不明显,总体为良状态.     

青岛海滨大气PM_(2.5)与PM_(10)观测

2007年5～10月在黄海海滨青岛的观测表明大气PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度呈同步变化,且变化范围较大.海陆风转换对海滨空气质量有重要影响:海风输送时空气较洁净,而陆风输送通常导致空气质量变差.PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与相对湿度(RH%)呈显著反相关,可能与RH%较高时多为海风输送有关.海风输送条件下较高的RH%和细粒子吸湿增长可能导致了此时PM_(2.5)对PM_(10)质量载荷的贡献率(64.7%)小于在海风/陆风混合输送和陆风输送条件下的贡献率(70.9%和77.5%).PM_(2.5)占PM_(10)质量载荷的72.3%,表明细粒子贡献显著.整个观测期PM_(10)未"达标"(PM_(10) 24 h均值 < 150 μg m~(-3),空气质量"良")的观测日仅占14 7%;但PM_(2.5)未达到美国EPA标准(PM_(2.5) 24 h均值 < 35 μg m~(-3)的观测日约为68.6%,表明大气细颗粒物PM_(2.5)的达标任务尚很艰巨.     

北京市Himawari-8AOD与PM2.5质量浓度相关性分析

基于2016年Himawari-8 AOD产品、地面监测PM_(2.5)质量浓度以及相关气象资料,分析了北京市AOD与PM_(2.5)质量浓度的相关性。通过与全球自动观测网AOD产品比较,对Himawari-8 AOD进行精度评估,结果显示二者表现出显著的相关性,表明Himawari-8 AOD产品能有效表征气溶胶光学厚度的变化,适用于北京地区气溶胶的相关研究。研究结果表明:Himawari-8 AOD数据与近地面PM_(2.5)质量浓度相关性较弱,决定系数R2为0. 384 2。以气象资料中边界层高度对Himawari-8 AOD进行垂直订正,订正后AOD与PM_(2.5)的相关性显著提高,决定系数R2为0. 483 2。引入相对湿度进行湿度订正及垂直-湿度订正,二者的相关性显著降低。结合IMPROVE观测的气溶胶吸湿增长特征,采用相对湿度分区订正的方法可以提高Himawari-8 AOD与近地面PM_(2.5)的相关性,可作为辅助监测北京市近地面PM_(2.5)质量浓度的有效方法。     

宁夏宁东能源化工基地环境空气质量污染水平分析

利用宁夏宁东能源化工基地4个环境空气质量自动监测站点2015—2017年监测数据资料,研究了该基地近3 a空气质量状况,并分析相关影响因素。结果表明,2015—2017年,影响宁东能源化工基地空气质量的污染物按污染负荷由大到小排列依次为PM_(10)、PM_(2.5)、O_3、NO_2、SO_2、CO,且以PM_(10)为首要污染物,PM_(10)、PM_(2.5)和O_3三者的污染负荷系数之和接近70%;除O_3外,其他5项污染物月均质量浓度变化较为一致,冬、春季节污染较重,夏、秋季污染轻;该基地环境空气质量综合指数连续3 a变化不大,表明仍需对其加大环境管理力度,持续改善其环境质量。     

APEC期间河北省大气污染及PM_(2.5)来源变化特征

研究包括京津冀地区在内的13个城市APEC会议前、中、后三时段的大气污染特征,并通过PM_(2.5)采集和成分分析,对不同时段PM_(2.5)的来源进行解析。结果显示:与APEC会议前相比,APEC期间北京、石家庄、承德、廊坊、邢台、张家口、邯郸、唐山、天津、衡水、沧州、秦皇岛和保定的PM_(2.5)分别下降了58.7%、52.9%、50.1%、47.3%、43.5%、36.7%、34.9%、33.4%、29.6%、26.9%、20.2%、19.9%和12.8%,平均降低了35.9%,高于SO2、NO_2和CO的浓度降低比例(分别为17.5%、21.3%和22.0%);与APEC会议前相比,APEC期间邯郸市的NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+分别降低了32.0%、32.9%和39.1%;APEC会议前和APEC期间PM_(2.5)的来源变化不大,会议后,燃煤/生物质燃烧源、冶金、燃油源上升至21.7%、14.0%和20.8%,而扬尘源、工业源、二次源降至12.6%、11.8%和19.2%。     

基于MODIS气溶胶产品的南昌市PM_(10)质量浓度反演研究

该文使用2017年MODIS MYD04_3K气溶胶光学厚度日产品数据、南昌市环境监测站点实测的PM_(10)质量浓度数据建立AOD与PM_(10)的相关性,并利用水平能见度数据以及相对湿度数据对AOD进行订正,进一步提高两者的相关性以反演南昌市PM_(10)质量浓度.得出结论:①当AOD与PM_(10)质量浓度直接相关时,相关系数较低,仅为0.552.在对AOD进行垂直—湿度订正后,其与PM_(10)质量浓度的相关系数提高到0.714.②利用订正后AOD与PM_(10)质量浓度的最优拟合模型反演PM_(10)质量浓度,发现其与站点实测的PM_(10)质量浓度的相关系数为0.774,反演效果较好.表明MODIS MYD04_3K气溶胶产品在经过垂直—湿度订正后,可以作为南昌市PM_(10)质量浓度监测的一个有效手段.     

基于回归树和主成分回归模型的PM_(2.5)影响因素分析

研究PM_(2.5)的影响因素,基于分类回归树(CART)模型挖掘指标间的交互项和重要性,构建合理的指标体系.应用主成分分析消除解释变量间的共线性问题,建立回归模型,通过引入广义变异系数检验模型的精度.研究表明,SO_2、NO_2、CO等污染物及其交互作用是影响PM_(2.5)的重要因素,气象指标与PM_(2.5)之间有正相关关系,经济等指标对PM_(2.5)的影响有待进一步研讨.     

区域城市化程度与大气污染的相关性研究 ——以河南省为例

为探究区域城市化程度对大气污染物质量浓度的影响,以河南省18个城市为研究对象,收集2016年1—12月的PM_(2. 5),PM_(10),SO_2,NO_2,CO,O_3等数据,结合《河南省统计年鉴(2017)》,从人口规模、经济发展、城镇建设等方面出发,选取人均生产总值、综合能源消耗量、城镇化率、建成区面积、第三产业比例等8项城市化指标与大气污染指标进行相关性分析。结果表明:(1)河南省各城市PM_(2. 5)和PM_(10)的质量浓度与城市化程度有显著的正相关性,在城市化进程中,控制污染源排放,提高能源利用效率有利于降低PM_(2. 5),PM_(10)的质量浓度;(2)河南省各城市经济发展水平和第三产业比例对SO_2污染影响较大,能源消耗量对NO_2污染影响较大,O_3污染程度受城市经济发展水平、建成区面积、能源消耗量、机动车使用量等影响较大。     

P507-PEG 2000-(NH_4)_2SO_4三液相系统同步分离钒和铬的工艺研究

从工业废水中分离钒(V(V))和铬(Cr(VI))具有重要的经济、环境和社会效益.构建了2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)、聚乙二醇2000(PEG 2000)和硫酸铵((NH_4)_2SO_4)的三液相体系,用于分离模拟工业废水中的(V(V))和(Cr(VI)),系统研究了溶液pH、(NH_4)_2SO_4添加量、PEG 2000添加量、萃取剂浓度、初始(V(V))和(Cr(VI))浓度对(V(V))和(Cr(VI))在三相体系中分配行为的影响.其中,水相pH对两种金属离子在主体相中的分配具有十分重要的影响,而其他因素影响则相对较小.通过工艺优化,当pH在3.5左右、(NH_4)_2SO_4用量为2×10~(-3)kg、PEG 2000用量为3×10~(-3)kg、P507在正庚烷中浓度为0.12 kg/L时,可实现P507上相和PEG 2000中相分别对V(V)和Cr(VI)的萃取率大于80%,分离系数可达到102.7以上.并初步推断出V(V)和Cr(VI)在P507-PEG 2000-(NH_4)_2SO_4三相体系中的萃取分配机理.为三相萃取法应用于工业废水中钒和铬的同步分离奠定了基础.     

邯郸市PM_(2.5)组分特征及其对散射系数的影响

对邯郸市2013年和2014年1、4、7、10月份的PM_(2.5)进行采样及成分分析,结果显示2013年和2014年的PM_(2.5)年均浓度分别为170.4和144.0μg·m~(-3),2014年较2013年下降了15.5%。各季度OC浓度冬季(31.7μg·m~(-3))秋季(24.4μg·m~(-3))春季(9.1μg·m~(-3))夏季(5.6μg·m~(-3)),SOC的排序为秋季(13.1μg·m~(-3))冬季(8.8μg·m~(-3))春季(2.4μg·m~(-3))夏季(2.0μg·m~(-3)),分别占OC的24.6%、34.6%、43.9%和27.7%。利用IMPROVE重构公式,得出散射系数年均值为524.9 Mm-1,春、夏、秋、冬季分别为328.4、333.9、564.8和872.6 Mm-1。硫酸铵是散射系数的主要贡献者,年均贡献率为33.9%,其次为硝酸铵(25.3%)、有机物(20.2%)、PM_(2.5)-10(15.4%)和土壤尘(5.7%)。     

唐山PM2.5污染特征及区域传输的贡献

为研究唐山PM_(2.5)污染特征及区域传输贡献,对唐山冬夏2季PM_(2.5)环境样品进行测试分析,并采用WRFCAMx对京津冀地区PM_(2.5)及二次离子进行定量模拟,获取了PM_(2.5)成分谱数据,估算了PM_(2.5)和二次离子的区域传输贡献.唐山冬夏2季PM_(2.5)平均质量浓度分别为(117.9±56.6)、(77.3±29.8)μg/m3,超标率分别为65.0%和41.7%;水溶性离子的平均质量浓度分别为(58.4±17.9)和(42.6±23.6)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的49.4%和55.0%,是PM_(2.5)的主要成分.Cu、Zn、As、Sr、Cd、Sb、Pb主要来自人为源,Na、Mg等其余元素主要来自地壳源.冬夏2季PM_(2.5)受外来源贡献分别为26.9%和31.1%,二次无机气溶胶(secondary inorganic aerosol,SIA)传输作用较PM_(2.5)更为显著,夏季PM_(2.5)和SIA外来源贡献高于冬季,高质量浓度时段外来源贡献会有一定幅度的上升.稳定的大气环流背景场、低风速等气象条件和燃煤排放源的增加是造成冬季重污染发生的重要原因.     

人民胜利渠灌区地下水氮含量时空分布特征研究

通过对人民胜利渠灌区地下水"三氮"(NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N)的动态监测,利用ArcGIS技术分析"三氮"的空间分布规律,结合人类活动、水文地质和水化学等因素,揭示灌区地下水中氮的赋存特征及动态变化驱动因子。结果表明:研究区地下水中"三氮"质量浓度以NO_3~--N为最高,其次为NH_4~+-N和NO_2~--N;因受季节变化影响,地下水"三氮"质量浓度的整体水平在丰水期高于枯水期;"三氮"空间变幅较大,高质量浓度的NH_4~+-N和NO_3~--N分别集中在灌区西部及中部,高质量浓度的NO_2~--N主要集中在灌区东西两侧;丰水期氮质量浓度的空间分布较为离散,其中丰水期NH_4~+-N变异系数高达260%,枯水期NH_4~+-N、NO_2~--N变化趋势较为一致,而4月份之后,NO_3~--N的变化趋势与NH_4~+-N的相反;驱动因子分析表明,化学肥料的过量使用是导致地下水"三氮"质量浓度偏高的主要因素,此外,降水入渗、包气带厚度、pH值、Fe~(3+)离子浓度在一定程度上也影响地下水"三氮"的转化方向。     

吉林市采暖期空气质量演变特征调查研究

利用吉林省吉林市环境保护监测中心发布的实时大气环境监测数据,对吉林市采暖期间空气质量演变特征进行研究.分析了吉林市大气中可吸入颗粒物PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2及O_3月均质量浓度变化趋势、演变特征及在不同功能区的变化规律.结果表明:吉林市大气污染物的浓度具有明显的时空演变特征,采暖期污染物浓度主要受冬季燃煤的影响,主要污染物为颗粒物.空气质量依功能区不同差异不明显,工业区的污染状况相对较复杂.     

太行山东麓煤矿区气溶胶重金属元素污染特征及来源分析

为了探究太行山东麓煤矿区气溶胶中重金属元素的污染特征及来源,于2017年春、夏、秋、冬四季分别在峰峰矿区采集PM_(2.5)和PM_(10)样品,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试样品中的重金属元素,分析讨论PM_(2.5)和PM_(10)中重金属元素的污染特征。结果表明,峰峰矿区春、夏、秋、冬四个季节PM_(2.5)的平均质量浓度分别为84、108、107和174μg/m~3,春、夏、秋季PM_(10)质量浓度分别为204、177和179μg/m~3,均超过我国环境质量二级标准,表明矿区大气污染较为严重;PM_(2.5)/PM_(10)的比值夏秋季明显高于春季,这可能与夏秋季强烈的光化学反应生成大量二次粒子有关;峰峰矿区PM_(2.5)中Zn元素含量最高,Pb次之,其他元素含量由高到低依次为Mn、Cr、Cu、As、Mo、V、Sn、Ni、Cd、Co。PM_(10)中Zn元素含量最高,Mn次之,其他元素含量由高到低依次为Pb、Cr、Cu、V、As、Mo、Ni、Sn、Cd、Co。峰峰矿区PM_(2.5)和PM_(10)中Cd元素的富集系数超过100,严重富集,明显受到人为活动影响;Mo、Pb、Sn、Zn元素富集系数均超过了10,表明Mo、Pb、Sn、Zn等四种元素在峰峰矿区轻微富集,受到人为活动影响;Cu、As、Cr、Ni、V、Mn、Co元素的富集系数小于10,表明Cu、As、Cr、Ni、V、Mn、Co这七种元素主要来自于地壳。