北京市典型城区环境空气中苯系物的污染特征、来源分析与健康风险评价

自2013年6月以来,利用Airmo VOC在线分析仪在北京市典型城区开展了环境空气中挥发性有机物(VOCs)的连续观测,选取2014年4个季节中各1个月的苯系物在线数据,分析了其浓度水平、变化特征、光化学反应活性,利用美国环保署(US EPA)提出的健康风险评价方法开展了有毒有害苯系物物种的健康风险评价,结合来源分析结果,明确北京市应重点控制的苯系物污染来源。研究区观测期间环境空气中16种苯系物的质量浓度为(22.64±16.83)μg·m-3,且具有秋季冬季春季夏季的特点,其中BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的质量浓度为(19.27±14.46)μg·m-3,占苯系物浓度水平的41.09%~95.16%。研究区观测期间苯系物质量浓度夜间高于日间,日变化呈V字形,在13:00—15:00时质量浓度低。16种苯系物的臭氧生成潜势(OFP)的范围为66.62~170.67μg·m-3,其中间+对二甲苯、甲苯和邻二甲苯的OFP值相对较大;二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)的范围为0.71~1.86μg·m-3,其中甲苯、间+对二甲苯和乙苯的SOAFP值相对较大。研究区观测期间6种苯系物(BTEX和苯乙烯)的危害指数在8.19E-03~5.01E-02之间,在4个季节中对暴露人群尚不存在非致癌性风险;而Ⅰ类致癌物质苯的风险值处于7.13E-08~8.13E-06之间,在夏、秋和冬季对研究区暴露人群的人体健康均存在潜在的致癌性风险。来源分析结果表明,研究区春、秋季苯系物主要来源于机动车尾气的排放,其中春季还受到溶剂等挥发的影响,夏、冬季苯系物则主要来自于燃煤源。     

北京市东北城区夏季环境空气中苯系物的污染特征与健康风险评价

于2013年8月2日至31日,利用Airmo VOC在线分析仪开展了北京市东北城区环境空气中挥发性有机物(VOCs)的在线监测,分析了其中16种苯系物的污染水平、变化特征、来源及其臭氧形成潜势(OFP),并采用US EPA的健康风险评价模型对BTEX(苯、甲苯、乙苯、间-对二甲苯、邻二甲苯)和苯乙烯的人体健康风险进行了评价。结果表明,16种苯系物在观测期间总平均质量浓度为10.36μg·m-3,其中BTEX的质量浓度均值为7.45μg·m-3,约占总的苯系物质量浓度的72%。苯系物的质量浓度呈现明显的一次污染物日变化特征,即早晚较高,中午较低。苯与甲苯的质量浓度比值(B/T)平均为0.39,说明除机动车尾气外,涂料和溶剂的挥发释放对大气中苯系物也可能具有重要贡献。间-对二甲苯、1,2,4-三甲苯和甲苯的OFP值较高,对北京市大气臭氧光化学形成具有显著贡献。BTEX和苯乙烯对人体的非致癌风险危害商值在8.70E-05至3.76E-02之间,危害指数为6.19E-02,对暴露人群尚不存在明显的非致癌风险;而苯的致癌风险值为8.80E-06,超过了US EPA的建议值1.00E-06,显示苯对研究区居民身体健康存在潜在的致癌风险。     

南京市典型交通区与背景区春季大气中VOCs的污染水平与日变化趋势

于2014年春季使用Tedlar气袋采集南京市典型交通区与背景区的大气样品,参照美国EPA TO-15方法共检出30种挥发性有机物(VOCs)组分,研究了典型区域的VOCs污染特征与日变化趋势。结果表明,交通区ρ(VOCs)范围为122.58!236.97μg·m-3,平均值为(149.31±36.70)μg·m-3;背景区ρ(VOCs)范围为27.24!54.68μg·m-3,平均值为(43.29±10.53)μg·m-3。从污染物类型来看,烯烃、芳烃、卤代烃和酯类化合物是空气中的主要污染物。交通区空气中VOCs以苯系物为主,质量浓度范围为18.72!41.28μg·m-3,平均值为(25.39±7.63)μg·m-3,苯系物浓度日变化高峰出现在9:00、12:00和18:00,与道路车流量密切相关;而背景区苯系物浓度偏低,且无明显的变化趋势。对交通区苯系物各组分进行主成分分析发现,苯、乙苯、对,间-二甲苯、邻-二甲苯、4-乙基甲苯、1,3,5-三甲苯和1,2,4-三甲苯是主要的贡献因子,汽车尾气是交通区苯系物污染的主要来源。     

2009年北京市苯系物污染水平和变化特征

采用Tenax-TA/吸附热解吸、光离子化气相色谱法(GC-PID)对北京市大气中苯系物(BTEX)的小时平均浓度进行了为期1年的观测.结果表明,苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻二甲苯的年平均浓度分别为:4.43、7.03、2.27、4.18和2.06μg.m-3.苯系物之间具有很好的同源性,其浓度存在明显的日变化和季节变化,这些变化特征与交通尾气排放、采暖期化石燃料燃烧、光化学反应活性等密切相关.苯与甲苯特征比值(B/T)的分析表明,交通尾气排放是北京市大气中苯系物的主要来源,冬季和早春采暖期化石燃料燃烧也是北京市大气中BTEX的重要来源之一.乙苯与二甲苯比值(E/X)的季节变化为:夏季>春季>秋季>冬季,与北京市大气光化学反应活性季节变化趋势相似.2009年北京夏季总苯系物的平均浓度比2004年夏季减少了2/3,表明北京市政府为改善空气质量所采取的一系列控制措施十分有效.     

太原市不同功能区环境空气中挥发性有机物特征与来源解析

采集太原市3个不同功能区夏季和冬季环境空气样品,使用色谱-质谱仪测定挥发性有机物(VOCs)的组成,分析VOCs浓度变化和日变化特征,计算臭氧生成潜势(OFP),利用特征比值法和正定矩阵因子分析法(PMF)研究环境空气中VOCs的来源.结果表明,观测期间太原市环境空气中VOC总浓度变化范围为(36.27—210.67)μg·m~(-3),夏季和冬季VOCs化合物平均质量浓度为49.73μg·m~(-3)和205.19μg·m~(-3),冬季环境空气中VOCs浓度是夏季VOCs的4.13倍;VOCs日变化受到机动车排放和光化学反应显著影响,且夏季影响大于冬季;夏季OFP最大的物种为烯烃类化合物,冬季OFP最大的物种为芳香烃类化合物.太原市环境空气中VOCs主要包括五类污染源,分别为燃煤源28.10%、机动车源27.41%、挥发源22.90%、液化石油/天然气源14.90%和植物源6.69%;不同功能区主要污染源存在差异,太原市夏季工业交通区最主要排放源为燃煤源,居民商业混合区和居民交通区受燃煤源和机动车排放源共同影响,冬季太原市燃煤源是环境空气中VOCs的最主要污染源.     

鼎湖山典型森林土壤苯系物通量对模拟氮沉降的响应

苯系物(BTEX)是一类重要的挥发性有机化合物(VOCs),能参与大气光化学反应,并对人体健康有重要影响。土壤能释放或吸收BTEX,氮沉降会影响土壤生态过程,从而可能影响土壤BTEX通量。有关森林土壤BTEX通量对氮沉降响应的研究十分有限。运用静态箱采样、利用大气预浓缩仪-GC-MS研究了鼎湖山两种典型森林——马尾松林(Pine forest,PF)和季风常绿阔叶林(Monsoon evergreen broadleaf forest,BF)土壤BTEX通量对模拟氮沉降增加的响应。结果表明:自然氮沉降条件下,PF土壤吸收BTEX,乙苯吸收速率最大(-51.52±10.94)pmol·m-2·s-1,低氮抑制了PF土壤对BTEX的吸收,中氮主要使土壤由"汇"变为"源";BF土壤释放BTEX,甲苯释放速率最高(7.11±0.12)pmol·m-2·s-1,施氮降低了BF土壤BTEX释放量或使土壤由"源"变"汇",且低氮和高氮的影响效果更显著。施氮条件下,PF土壤甲苯与乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯通量显著相关,BF土壤苯与甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯显著相关。土壤BTEX通量无明显日变化规律,对照和高氮样地最大释放均出现在7:00,最大吸收出现在19:00(对照样地)和13:00(高氮样地)。自然氮沉降条件下,BF土壤CO2通量(29.46±3.27)mg·m-2·h-1显著高于PF土壤(11.02±0.96)mg·m-2·h-1,两个水平氮处理均促进了两种林型土壤CO2的释放。土壤BTEX通量与土壤温度、大气温度和CO2浓度无显著相关性;邻二甲苯和乙苯通量与土壤湿度呈显著相关。     

北京城区大气苯系物变化特征及其环境意义

使用在线分析仪于2018年7月至2019年2月在北京城区对大气中的苯系物(BTEX)进行连续监测.监测期间BTEX平均体积分数为(5.05±5.23)×10-9,其中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯及邻二甲苯的体积分数分别为(1.51±1.70)×10-9、(2.22±2.05)×10-9、(0.38±0.46)×10-9...     

有机沸石对水中BTEX及铬酸根离子的吸附

以天然沸石作为对比物 ,考察了有机沸石对水中BTEX (苯、甲苯、乙苯、二甲苯 )及铬酸根离子的吸附性能 .结果表明 :有机沸石对水中BTEX和铬酸根离子的吸附性能较天然沸石有了很大提高 ,在低质量浓度范围 ( 0— 0 2 5g·l- 1 )内呈现良好的线性关系 .对铬酸根离子的吸附符合Langmuir吸附模型 ,1 5℃时的饱和吸附容量为 1 5 97g·kg- 1 .     

耐低温混菌降解苯系物的特性及菌种鉴定研究

以吉化双苯厂被硝基苯、苯系物（BTEX）污染的土壤为菌源,经过筛选驯化得到一组在低温条件（10℃）下可降解苯系物（BTEX）的混菌。室内研究表明,在10℃,pH=6.8,苯系物（BTEX）总质量浓度200mg·L^-1的条件下,84h后该菌对苯、甲苯、乙苯、二甲苯的降解率依次为93.2%、95.6%、91%、88.4%、对6种质量浓度的苯系物（BTEX）污染物中最难降解的苯进行降解动力学曲线模拟,当苯质量浓度小于17.48mg·L-1时,降解符合一级降解动力学,当苯的质量浓度为17.48～195.30mg·L^-1时,降解符合零级降解动力学、该混菌降解效果稳定、适应环境能力强,经80次传代后仍能保持良好的降解效果,且在6个不同地区含有不同背景组成的地下水中降解效果稳定、应用Biolog细菌自动鉴定系统和16SrDNA序列分析方法对降解率较高的3株菌B2、B4、B6作菌种鉴定,B2为嗜麦芽糖寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）,B4为斑生假单胞菌（Pseudomonas maculicola）,B6为多刺假单胞菌（Pseudomonas spinosa）。     

济南市典型区夏季VOCs分布特征及臭氧生成机制

基于2020年6—8月济南市石化区、市区和南部山区VOCs以及臭氧和气态污染物等在线监测数据,结合气象因素分析了各典型区夏季VOCs污染特征,并通过计算臭氧生成潜势(OFP)和MCM模型模拟分析了不同区域不同污染等级VOCs对臭氧生成的影响,采用PMF模型对市区夏季VOCs进行了来源解析研究.结果表明,石化区VOCs浓度(158.29μg·m^-3)明显高于市区(47.71μg·m^-3)和南部山区(24.65μg·m^-3),VOCs中均以烷烃占比最大,其次为芳香烃,3个区域VOCs浓度均随污染等级升高而升高;不同污染等级下均为石化区OFP(743.7—1474.9μg·m^-3)大于市区(156.9—378.1μg·m^-3)和南部山区(113.4—168.7μg·m^-3),3个区域均是芳香烃OFP占比最大,其次为烯烃,说明芳香烃和烯烃类VOCs对臭氧生成的贡献最大,其中OFP贡献最大的单体为间/对-二甲苯;MCM模拟结果表明石化区O₃净生...     

北京市大气中BTEX工作日与非工作日的浓度变化

对2006年北京市大气中苯系物(BTEX)在工作日和非工作日的浓度变化进行研究.结果表明,BTEX在非工作日的平均浓度比工作日低4.8%,其中"五一"和"十一"假期BTEX的浓度分别为54%和13.2%.BTEX在非工作日浓度降低的主要原因是因为非工作日机动车使用量的减少.在工作日BTEX浓度峰值与上下班交通高峰有关,而在非工作日浓度从下午到夜间维持在一个较高浓度.BTEX各物质之间的比值在工作日和非工作日差别不大,但是各物质之间在非工作日的相关性比工作日好.苯和甲苯在工作日和非工作日都具有较好的相关性,乙苯和二甲苯之间在非工作日的相关性比工作日高.     

污泥好氧发酵过程中挥发性有机物（VOCs）污染风险研究

污泥好氧堆肥发酵过程所产生的可挥发性有机物已经成为重要的二次污染物,采用气质联用（GC/MS）的方法分析了郑州某污泥处置厂发酵车间不同位置的挥发性有机物（VOCs）组分。结果表明：污泥堆肥过程可检测出的VOCs共有19种,主要致臭组分是甲硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚,它们在所有采气点中的质量浓度均高于检知嗅阈值,对人类嗅觉具有较大危害;总挥发性有机物（TVOC）的质量浓度由堆体内部产生时的47.2 mg·m-3,降为车间工人活动处的1.73 mg·m-3,迁移过程中总浓度减少了96.3%;利用最大增量反应活性法研究VOCs的反应活性和对近地层臭氧的生成潜势影响,VOCs组分中烷烃、芳香烃、酮类、烯烃类的最大臭氧生成潜势值依次增加,其中,最大臭氧生成潜势值（OFP）贡献量最高的组分为1-丁烯和丙烯,OFP分别达到了947.70μg·m-3和875.67μg·m-3,存在大气污染风险。通过主要VOCs组分间的相关性分析,发现甲硫醇宜作为评估VOCs排放情况的指示气体,其在工人活动处的质量浓度为0.04 mg·m-3,远低于GBZ 2—2002《工作场所有害因素职业接触限值》所规定的2.5 mg·m-3限量值。     

郑州市环境空气中VOCs的污染特征及健康风险评价

挥发性有机物（VOCs）不但是引发霾和光化学烟雾等环境问题的重要原因,达到一定浓度时还对人类健康造成威胁.为研究中原地区环境空气中VOCs 污染状况,探查VOCs 对人群健康产生的风险,以中原地区核心城市-郑州为代表,于2012年─2013 年间,在郑州市区内布点,以苏玛罐采样/气相色谱-质谱法分析测定了VOCs 的时空分布,并使用健康风险评价四步法进行健康风险评价.郑州市环境空气中VOCs 年均浓度分布特征：以烷烃和芳香烃为主,分别占总量的23.8%和19.5%;年平均质量浓度,芳香烃类为131 μg·m^-3、烷烃类为118 μg·m^-3,酮类为84.3 μg·m^-3、卤代烷烃类为67.8 μg·m-3;单体化合物以丙酮（66.2 μg·m-3）、乙醇（27.5 μ·m-3）、正十-烷（24.4 μg·m-3）和甲苯（17.2 μg·m-3）质量浓度最高,污染程度在国内居于中等水平.VOCs 季均浓度分布特征：夏季高于冬季,但各类化合物在两季的浓度差异较大.VOCs 日均浓度变化特征：烷烃类和芳烃类化合物于10：00 出现浓度峰值,浓度变化趋势与交通量变化具有相关性.健康风险评价结果为：非致癌风险大于1,会对人群健康造成-定的非致癌危害;苯、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、六氯丁二烯的致癌指数超过EPA 致癌风险值,但未超出OSHA 致癌风险.     

天津城区PM_(2.5)中碳组分污染特征分析

为探讨天津城区碳组分的季节污染特征,于2009年4月—2010年1月采集大气PM2.5样品,测定其碳组分浓度,分析有机碳(OC)和元素碳(EC)的相互关系,并探讨气象条件对碳组分浓度的影响.结果表明,天津城区PM2.5质量浓度为141.47μg·m-3,OC和EC质量浓度年均值分别为18.81μg·m-3和6.86μg·m-3,分别占PM2.5质量浓度的13.3%和4.8%,碳组分系PM2.5的重要组成部分;季节分布特征显示,秋、冬季OC和EC污染较为严重,总碳气溶胶(TCA)分别为45.74μg·m-3和46.75μg·m-3,占PM2.5质量浓度的30.1%和40.1%;采用改进的OC/EC最小比值法计算得到的二次有机碳(SOC)浓度显示,秋季和冬季SOC较高,为7.45μg·m-3和7.28μg·m-3.后向轨迹的聚类分析表明,局地气流或偏南气流控制下的PM2.5中碳组分浓度较高.     

采用一台气相色谱系统检测水质标准中四类有机化合物

本文采用1台Agilent 7890B气相色谱系统完成水中4类有机化合物的检测.水中4类有机化合物分别为:7种苯系物(BETX)包括苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯;5种挥发性卤代烃包括三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯;8种有机氯农药包括α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT;7种有机磷农药包括敌敌畏、敌百虫、内吸磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷.优化顶空进样条件,采用微板流路分流器一次顶空进样同时完成水中苯系物及卤代烃分析.其中,对添加挥发性卤代烃(添加浓度分别为三氯甲烷4.00μg·L-1,四氯化碳2.00μg·L-1)及苯系物(添加浓度为400μg·L-1)的水样进行测定,各目标化合物的相对标准偏差RSD均小于2.5%.同时,对水中有机氯、有机磷农药进行分析,得到有机氯的相对标准偏差RSD范围为0.97%—3.7%,回收率范围为89.5%—104.9%.有机磷的相对标准偏差RSD范围为1.45%—2.94%,回收率范围为90.4%—98.8%.     

胶束形态对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)增溶典型苯系物行为的影响

研究了30℃条件下,浓度为1.2×10-4mol·l-1—2.88×10-2mol·l-1的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液的吸光度及相应浓度条件时对典型苯系物(苯、甲苯和乙苯)的增溶作用.利用表面活性剂的紫外吸收随浓度变化这一特性,从其不同的拐点处求得CTAB的第一、第二临界胶束浓度分别为7.2×10-4mol·l-1和9.6×10-3mol·l-1.在实验浓度范围内,CTAB溶液对苯、甲苯和乙苯的表观溶解度增溶曲线上同样得到两个拐点,即苯7.2×10-4mol·l-1和9.6×10-3mol·l-1,甲苯7.2×10-4mol·l-1和7.2×10-3mol·l-1以及乙苯7.2×10-4mol·l-1和9.6×10-3mol·l-1,这与第一、第二临界胶束浓度相等或相近.由于溶液中CTAB胶束形态随浓度增加而变化,表明胶束形态对CTAB增溶苯系物的行为有显著影响。     

北京市车辆管制前后大气中挥发性有机污染物的变化

采用便携式气相色谱/质谱联用仪于2007年8月15日-20日,在北京市车辆管制期间对空气中挥发性有机污染物进行连续监测.结果表明,监测期间共检出84种挥发性有机污染物,VOCs中所占比例以芳香烃为最高,其次是烷烃.VOCs各类物质的平均质量浓度在车辆限流前后有明显变化,8月15日和16日车辆限流前VOCs平均质量浓度的总和为348.9μg·m-3,限流后8月17-20日VOCs平均质量浓度的总和为150.5μg·m-3,交通限行后VOCs减少了近57%,其中芳香烃和醛酮类降低最为显著,降低比例分别达到55%与67%;烷烃、卤代烃分别降低46%与48%.限行前后VOCs呈现类似的日变化趋势.在2点到4点浓度较高,8点和18点左右出现峰值.整个交通管制期间苯和其它苯系物有着良好的相关性,苯系物具有同源性;甲苯/苯(B/T)浓度的比值为0.49-0.55,几无差别,证明汽车尾气是VOCs首要的污染物.     

6种苯系物对球等鞭金藻和新月菱形藻的生长抑制

海洋环境中苯系物污染主要来源于海洋溢油事故以及沿海石油化工企业的废水排放。为探究苯系物对海洋微藻的毒性作用,选择球等鞭金藻和新月菱形藻作为受试生物,分别考察了苯、甲苯、乙基苯、邻-二甲苯、间-二甲苯和对-二甲苯6种苯系物对2种海洋微藻生长的影响。结果表明,在0.25~64.0 mg·L-1暴露浓度下,6种苯系物对2种微藻生长具有显著的抑制作用,随着暴露浓度的升高,抑制作用明显增强。苯、甲苯、乙基苯、邻-二甲苯、间-二甲苯、对-二甲苯对球等鞭金藻的24 h的半数效应浓度(24 h-EC50)分别为:17.07、12.88、7.58、0.55、0.36、0.27 mg·L-1;对新月菱形藻的24 h-EC50值分别为:1.03、0.68、0.46、0.40、0.42、0.38 mg·L-1。上述研究结果为确定苯系物海洋环境质量标准、保护海洋生态环境提供了基础数据。     

广州大坦沙污水处理厂挥发有机物的去除及其向空气中的排放

对广州大坦沙污水处理厂各工艺阶段污水中挥发性有机物(VOCs)的测试表明,进水中主要有害VOCs为苯系物和卤代烃;进水和出水比较,苯 甲苯、乙苯、二甲苯(合称BTEX) 的去除率接近100%,污水中几种主要卤代烃的去除效率范围为79%—89%.VOCs主要的去除作用发生在生物反应池,特别是厌氧阶段,本研究还对污水处理厂几种典型挥发有机物排放到周围空气中的量进行了理论估计,计算表明卤代烃进入空气中的比例高于BTEX.     

生物滴滤塔耦合光催化氧化技术处理电子垃圾拆解车间排放废气的中试研究

采用生物滴滤塔（BTF）与光催化一体化（PCO）联用工艺应用于电子垃圾拆解现场废气处理的中试研究,研究结果表明：电子垃圾拆解现场排放的废气中含有高浓度的总悬浮颗粒物（TSP）和挥发性有机污染物（VOCs）。其中TSP的质量浓度为3792.5~7387.9μg·m-3,远高于中国环境空气质量控制标准（GB3095—2012）的二级标准（300μg·m-3）;VOCs主要由芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs组成,总VOCs的质量浓度为（5 499.1±854.7）~（26 834.0±447.0）μg·m-3,其中芳香烃类VOCs含量最高,其质量浓度为（2369.9±359.8）~（24419.6±229.5）μg·m-3,其次是含氮含氧类VOCs和卤代烃类VOCs,分别为（1018.2±142.1）~（2144.2±167.5）和（1170.6±146.5）~（1 936.6±353.3）μg·m-3,脂肪烃类VOCs的质量浓度最低,只有（44.6±0.8）~（174.4±0.5）μg·m-3。相较单一BTF和PCO工艺,BTF-PCO联用工艺可以更为有效地去除电子垃圾拆解现场排放废气中的TSP和VOCs。研究结果表明,经过BTF-PCO处理后,出口TSP的质量浓度降低到747.4~1750.9μg·m-3,其去除率在76.3%以上,而对于VOCs来说,出口浓度下降更为明显,芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率分别大于或者等于97.0%、92.4%、83.4%和100%。