2012年夏季天津城区BTEX污染特征与臭氧潜势分析

采用AMA GC5000BTX在线色谱仪监测天津城区2012年夏季大气中苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯和间-对二甲苯(苯系物,BTEX)的浓度,并结合其最大增量活性因子(MIR)计算各组分的最大臭氧生成潜势量.结果表明,观测期间BTEX浓度均值为38.72μg/m3,其中甲苯和间-对二甲苯浓度最高,乙苯和苯次之,邻二甲苯最低, BTEX存在明显的日变化特征,受大气光化学反应和边界层扩散能力共同影响,午后浓度最低,夜间BTEX浓度维持在较高水平,各BTEX日变化趋势一致.苯与甲苯质量浓度的比值为0.77,表明机动车排放是BTEX的主要来源,但石油化工和涂料挥发等因素也对其存在影响.经计算,间-对二甲苯的最大臭氧生成潜势量最高,甲苯、乙苯和邻二甲苯相当,苯最低, 表明BTEX中间-对二甲苯的光化学反应活性最强.     

天津大气中BTEX的变化特征与健康风险评估

采用AMA GC5000BTX在线色谱仪监测天津城区2012年10月~2013年2月大气中苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯和间-对二甲苯(苯系物,BTEX)的浓度,采用气溶胶生成系数(FAC)计算各组分的SOA生成潜势,采用US EPA的健康风险评价模型对BTEX的人体健康风险进行评估.结果表明,观测期间BTEX浓度均值为40.02±23.66μg/m~3,其中甲苯浓度最高,苯和间-对二甲苯次之,邻二甲苯最低,雾-霾日BTEX平均值为49.78±25.03μg/m~3,远高于非雾-霾日(28.57±15.18μg/m~3).BTEX浓度日变化差异明显,非雾-霾日B/T均值为0.70,雾-霾日增至0.77,表明观测期间以机动车排放污染为主,雾-霾污染期间BTEX来源复杂,生物质燃烧和燃煤等的贡献增大.甲苯对SOA的贡献最大,间、对-二甲苯次之,雾-霾日BTEX对SOA的贡献值高于非雾-霾日.观测期间BTEX的HI为0.455,其中雾-霾日HI为0.578,非雾-霾日HI为0.309,均低于EPA认定安全范围,表明苯系物非致癌风险在安全阈值范围内,但苯的致癌风险值为7.64×10-5,高于EPA规定的安全阈值,需要引起高度关注.     

北京市BTEX的污染现状及变化规律分析

2008年10～2009年10月,利用前级浓缩-气相色谱/质谱法,对北京市大气中5种苯系物BTEX（苯、甲苯、乙苯、间、对二甲苯、邻二甲苯）的组成及浓度变化进行了采样分析研究.结果表明,北京市大气BTEX平均浓度为13.9～44.0μg.cm-3,其中甲苯的含量最高,苯次之,邻二甲苯含量最低,与国外城市和地区相比北京大气中BTEX浓度较低,研究发现北京市BTEX主要来自机动车排放,城市燃煤和工业溶剂挥发也是BTEX的重要来源.一年的观测结果表明,BTEX春、夏季节浓度较高,秋季浓度较低,季节性排放源的变化是BTEX季节变化的主要原因,同时也不能忽视温度和大风等天气因素对BTEX浓度的影响.受交通排放和边界层高度的影响,BTEX类化合物的日变化形式为夜晚高于白天,呈双峰形,日最低浓度出现在14：00前后.     

苯系化合物在硝酸盐还原条件下的生物降解性能

运用驯化的反硝化混合菌群进行了苯系化合物(BTEX)的厌氧降解试验.结果表明,混合菌群能够在反硝化条件下有效降解苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯.BTEX的降解规律符合底物抑制的Monod模型,当初始浓度小于50mg·L^-1时,6种受试基质的厌氧降解速率顺序为:甲苯>乙苯>间二甲苯>邻二甲苯>对二甲苯>苯.整个试验过程中NO₃^-的消耗与苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯及对二甲苯生物降解之间的摩尔比分别为:9.47,9.26,1     

厦门不同功能区VOCs的污染特征及健康风险评价

为了解厦门市不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征和健康风险,于2014年3—8月在厦门市开展大气样品的采集,利用预浓缩系统和气相色谱质谱联用技术进行VOCs含量的定量分析,并采用美国EPA人体暴露风险评价方法对VOCs进行人群健康风险的初步评价.结果表明,各功能区VOCs的平均质量浓度差异较明显,表现为工业区(120.88μg·m-3)交通区(104.41μg·m-3)开发区(84.06μg·m-3)港口区(80.78μg·m-3)居民区(58.75μg·m-3)背景区(41.46μg·m-3).背景区、居民区、交通区、开发区和港口区各类VOCs浓度均表现为烷烃芳香烃烯烃,工业区则表现为芳香烃烷烃烯烃.除背景区外各功能区VOCs浓度在6月最低,而除工业区外各功能区浓度在8月最高.温度和风等气象因素是导致VOCs浓度变化的重要原因.苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯和邻二甲苯(BTEX)在各功能区总芳香烃中所占的比例为65.20%~78.73%.各功能区BTEX的非致癌风险均表现为甲苯乙苯邻二甲苯间,对二甲苯苯,在9.73×10-4~1.33×10-1之间,均在安全范围内,而苯的致癌风险在1.23×10-5~3.08×10-5之间,超出安全范围,存在较大的致癌风险.     

2008~2010年北京城区大气BTEX的浓度水平及其O3 生成潜势

苯、甲苯、乙苯及二甲苯是典型的人为排放有机物,不仅危害人体健康还参与对流层的光化学反应,生成O3和二次有机气溶胶.为认知北京大气中BTEX的浓度水平,评估其O3生成潜势,于2007年12月～2010年11月使用被动采样和化学分析相结合的方法对BTEX和O3浓度进行了连续3 a的同步观测.结果表明,北京城区大气BTEX中甲苯的浓度高达(8.7±3.1)μg·m-3,其次为苯、乙苯和间对二甲苯,浓度分别为(7.1±3.3)、(4.2±1.4)和(3.4±1.5)μg·m-3.BTEX总浓度在春、夏、秋和冬季的平均值分别为(16.8±1.4)、(24.7±2.8)、(25.9±4.9)和(26.8±12.1)μg·m-3,冬季苯的浓度全年最高,而夏季甲苯浓度高于冬季.采用最大增量反应活性方法计算了北京城区大气BTEX夏季O3生成潜势,发现间对二甲苯的贡献最大.北京2008、2009和2010年夏季BTEX的O3生成潜势分别为65.2、60.2和75.7μg·m-3,与O3实际浓度的年际变化趋势一致(同期浓度分别为80.5、65.0和101.9μg·m-3).机动车尾气和溶剂挥发是北京城区大气BTEX的主要来源,冬季苯的浓度可能受取暖燃煤的影响,夏季溶剂挥发对BTEX影响更大,并对O3的生成有一定贡献.     

天津市西南部苯系物浓度季节及空间变化特征

采用预冷冻浓缩系统和气相色谱/质谱联用仪,对天津市西南部BTEX（苯系物）浓度（以ρ计）进行了网格布点观测. 结果表明:ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(乙苯)、ρ(间/对二甲苯)和ρ(邻二甲苯)的年均值分别为8.54、20.49、6.41、13.44和3.68 μg/m3,其中ρ(苯)和ρ(甲苯)均低于欧洲标准限值. 各BTEX浓度季节变化明显,与当地大气稳定度、光化学反应以及即时气象条件等因素密切相关. 利用各BTEX浓度的相关性,分析了不同类型采样点BTEX的来源,并证明工业企业和居民住宅附近存在非同源性苯和甲苯排放源. B/T〔ρ(苯)与ρ(甲苯)之比〕年均值为0.49,接近我国机动车尾气排放特点,但B/T值呈现出的季节变化特点可能与天津市供暖期燃煤排放有一定的关联.      

春季东海一氧化碳的浓度分布、海-气通量、微生物消耗和暗反应生成研究

为了探究陆架海域在全球海洋一氧化碳(CO)的生物地球化学循环中的地位,本文于2021年春季在中国东海对CO的浓度分布、海-气通量、暗反应生产和微生物消耗进行了研究。结果表明,东海大气中CO的体积分数为126.07×10^-9～353.15×10^-9,平均值为(191.32±51.52)×10^-9,呈现明显的近岸高、远海低的特点。表层海水中CO的浓度为0.83～4.08 nmol/L,平均值为(2.07±0.84)nmol/L,最大值出现在舟山群岛附近,最小值出现在夜间采样站位,受太阳辐射强度和陆源输入有机物的影响较大。近岸海水中CO的垂直分布呈现表层浓度高、随深度增加浓度逐渐减小的趋势。表层海水中CO的过饱和系数为4.98～24.96,平均值为13.94±5.77。CO的日海-气通量为2.62～9.38μmol/(m²·d),平均值为(6.70±2.62)μmol/(m²·d)。在CO的暗反应生成培养实验中,CO浓度随时间增长呈现线性增加的趋势,生成速率为0.024～0.50 n...     

制鞋工业区环境空气中BTEX污染特征及健康风险评价

研究制鞋工业区空气中BTEX的污染特征以及健康风险评价。于2012年10月份,对某制鞋工业区周围环境空气中的BTEX(苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯及邻二甲苯)浓度进行监测,应用美国环境保护署(EPA)健康风险评价的方法对空气中苯的人群癌症风险以及非致癌风险进行评价。结果显示,该制鞋工业区空气中BTEX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。BTEX对人体的非致癌风险危害商值在0.01~0.80之间,危害指数为0.95,对暴露人群存在潜在的非致癌风险;而苯的癌症风险值为1.90×10-4,超出了美国EPA制定的1.0×10-6的安全限值,对周围居民存在较大的致癌风险。     

珠江三角洲某炼油厂苯系物的健康风险评价

为了解我国炼油厂装置区BTEX(苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯)排放特征及其潜在的健康风险,于2015年11月采集了珠江三角洲某大型炼油厂装置区排放的苯系物,使用预浓缩-GC-MS方法对其进行检测,并采用美国EPA人体暴露风险评价模型对其潜在的健康风险进行评估.结果表明,常减压蒸馏装置(AVDU)、催化裂化装置(CCU)、MTBE装置、连续重整装置(CRU)、芳烃联合装置(ACU)、延迟焦化装置(DCU)排放的苯系物浓度分别高达(239.5±159.5)、(149.9±36)、(313.8±373.8)、(136.3±12.8)、(103.5±92)和(116.9±102.8)μg/m~3.健康风险评价结果显示,各装置区BTEX经吸入途径的非致癌风险数量级为1.0×10~(-3)~1.0×10~(-1).经皮肤暴露的非致癌风险数量级为1.0×10~(-9)~1.0×10~(-7),6大装置的BTEX非致癌风险指数均1,不会对人体造成明显伤害.各装置区BTEX经吸入途径的致癌风险数量级为1.0×10-6~1.0×10-5,经皮肤暴露的非致癌风险数量级为1.0×10~(-12)~1.0×10~(-11).6大装置区的苯、乙苯致癌风险指数均超过EPA人体可接受致癌风险值(1.0×10~(-6)).皮肤暴露途径引起的健康风险与吸入暴露有相同的趋势,但风险值远小于吸入暴露的风险值,占总风险值的比例不足0.001%,说明该炼油厂引起人体健康风险的主要途径为吸入暴露.     

冬季和夏季长江口及其邻近海域一氧化碳的分布、海-气通量和微生物消耗的研究

海洋是大气中一氧化碳(CO)的重要来源,河口区域在调节气候活性气体收支方面发挥着重要作用。本文旨在研究长江口作为典型河口在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位,并进一步了解河口区域海水和大气中CO浓度的变化情况。本文基于2021年冬季和夏季在长江口及其邻近海域的现场调查,对该海域CO分布、海-气通量和微生物消耗速率进行了研究。结果表明,冬季和夏季调查海域大气中CO的体积分数平均值分别为(530.39±120.40)×10^-9和(416.91±102.01)×10^-9,大气中CO含量受人类活动影响较大;受光照强度和陆源输入有机物的影响,夏季表层海水中CO的浓度平均值[(4.52±2.13) nmol/L]显著高于冬季[(1.30±0.79) nmol/L];相应地,夏季海—气通量平均值[0.95μmol/(m²·d)]亦显著高于冬季[0.10μmol/(m²·d)]。冬季的微生物消耗速率常数(k_bio)的平均值[(0.46±0.31)/h]明显高于夏季[(0.26±0.07)/h...     

大学校园室内BTEX浓度水平变化规律及健康风险

采用Tenax-TA吸附/热脱附-气相色谱法(TD-GC)对大学校园室内外空气中5种苯系物(BTEX,苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻二甲苯)的平均浓度进行了检测。检测结果显示,5种苯系物的平均浓度均低于国家标准值。被测空气的苯系物中甲苯所占比例最大,为27.9%～32.0%。室内BTEX浓度稍高于室外,多数采样点的室内浓度与室外浓度比值(CI/CO)大于1.0。通风可有效降低空气中苯系物浓度。大学校园室内空气中的苯对学生的致癌风险为3.67×10-7～1.09×10-6。     

长沙市环境空气中BTEX的污染特征及健康风险

BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯等)是对空气质量和人体健康具有重要影响的挥发性有机物.为研究长沙市城市大气BTEX污染特征,选择2个典型城市站点(采样点S和W)于2017年8月进行了连续采样分析.结果显示:2个采样点BTEX平均浓度分别为(9.84±5.44),(6.35±4.68)μg/m3;其中间/对-二甲苯是占比...     

宝鸡市秋冬季大气VOCs浓度特征及其O3和SOA生成潜势

2017年10月、12月在宝鸡市城区开展了共29d的挥发性有机物（VOCs）浓度在线监测,共测出102种VOCs,分别采用最大增量反应活性（MIR）系数法和气溶胶生成系数（FAC）法估算了宝鸡市各VOCs组分的臭氧生成潜势（OFPs）和二次有机气溶胶生成潜势（SOAFPs）,筛选出生成O₃与SOA活性最大的VOCs成分.结果表明：宝鸡市秋季和冬季TVOC的浓度分别为（68.62±21.85）×10^-9和（42.44±16.62）×10^-9,总OFPs分别为185.49×10^-9和126.00×10^-9,总SOAFPs分别为3.26,0.65μg/m³.秋季VOCs中含量最多的2种组分为烷烃（21.83×10^-9）和芳香烃（13.37×10^-9）,分别占TVOC的31.82%和19.49%,乙烯、反-2-戊烯和甲苯是OFPs最大的3个成分,甲苯、间/对二甲苯和乙苯是SOAFPs最大的3个成分.而在冬季,烷烃（17.34×10^-9）和炔烃（8.81×10^-9）是VOCs中含量最多的2种组分,分别占TVOC的40.85%和20.75%,乙烯、丙烯、乙炔是OFPs最大的3个成分,甲苯、间/对二甲苯、乙苯是SOAFPs最大的3个成分.优先减少烯烃和芳香烃的排放是宝鸡市秋冬季抑制O₃和SOA的形成的有效途径.     

1株BTEX降解新菌株的分离鉴定及其降解特性研究

取自炼油污水处理厂曝气池的活性污泥经过苯系物定向驯化后,选育到1株能同时高效降解苯、甲苯、乙苯和邻二甲苯(BTEX)的菌株byf-4,基于形态特征、生理生化、16S rDNA序列系统学分析和Biolog鉴定,可确定该菌株为染料分枝杆菌Mycobacterium cosmeticum,其为新发现的1株具有降解BTEX性能的菌株.该菌株最佳生长温度和pH分别为30℃和7.0,其对4种苯系物的降解优先顺序为苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯;菌株降解苯、甲苯、乙苯和邻二甲苯的比耗氧速率分别为165.3、170.5、49.3和57.4 mg.(min.mg)-1;菌株降解BTEX的过程遵循Haldane动力学模型,对苯、甲苯、乙苯和邻二甲苯的最大比降解速率分别为0.518、0.491、0.443和0.422 h-1,菌株最大比生长速率分别为0.352、0.278、0.172和0.136 h-1.     

广州市夏季VOCs对臭氧及SOA生成潜势的研究

2016年7月在广州城区开展了27d的大气VOCs在线监测,共得到73种VOCs,总浓度均值为40.07×10^-9.其中烷烃占比55.17%,芳香烃占比15.42%,烯烃占比12.14%,氯代烃占比8.79%,乙炔占比3.97%,OVOC占比3.72%,乙腈占比0.79%.采用臭氧生成潜势（OFP）和OH自由基消耗速率估算了广州城区夏季VOC大气化学反应活性,结果表明芳香烃和烯烃是最主要的活性物种;VOCs的关键活性组分是甲苯、反-2-戊烯、间/对二甲苯、1,3-丁二烯、异戊二烯等.采用气溶胶生成系数法（FAC）估算了VOCs对二次有机气溶胶（SOA）的贡献,结果显示芳香烃、烷烃、烯烃分别占总SOA生成潜势量的95.54%、2.5%、1.95%,甲苯、间/对二甲苯、乙苯、邻二甲苯、1,2,4-三甲基苯是对SOA生成贡献最大的前5个物种.     

成都市大气环境VOCs污染特征及其健康风险评价

于2012年9月,在成都市分别选取代表城市大气环境和路边大气环境的两个采样点对大气中挥发性有机物(VOCs)进行采样,对不同大气环境中VOCs的浓度水平与变化特征、组成和反应活性进行分析,并对其中的芳香烃化合物进行健康风险评价.结果表明,成都市城市大气环境和路边大气环境中TVOCs的平均质量浓度分别为(108.57±52.43)μg·m~(-3)和(132.61±49.31)μg·m~(-3),不同大气环境中各烃类物质浓度均呈现出烷烃芳香烃烯烃炔烃的趋势;城市和路边大气环境中芳香烃和烯烃对臭氧生成潜势(OFP)贡献较大,关键物种均为间/对二甲苯、甲苯、乙烯、邻二甲苯和丙烯;不同大气环境中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)对人体的非致癌风险和危害指数均小于1,对暴露人群不存在非致癌风险;致癌物质苯对人体的致癌风险高于安全阈值1.00E-06,对暴露人群可能存在致癌风险.     

东海海水和大气中挥发性卤代烃的分布

运用吹扫-捕集气相色谱法于2016年6月对东海海水和大气中5种短寿命挥发性卤代烃的浓度含量、分布来源特征及海-气通量进行了研究.结果表明,表层海水中CH₃I、CH₂Br₂、CHBrCl₂、CHBr₂Cl和CHBr₃浓度平均值及范围分别为8.93（0.39~23.49） pmol/L、15.02（4.77~32.75） pmol/L、0.97（0.30~2.16） pmol/L、9.35（6.8~18.46） pmol/L和12.24（2.60~50.04） pmol/L.受陆源输入、水团和生物活动释放的影响,表层海水中CH₃I、CH₂Br₂和CHBrCl₂的浓度分布呈现近岸高远海低的趋势,CHBr₂Cl和CHBr₃浓度呈现点状分布.相关性分析发现CHBr₃和Chl-a存在显著相关性,推断浮游植物生物量可能影响CHBr₃的浓度分布.大气中CH₃I、CH₂Br₂、CHBrCl₂、CHBr₂Cl和CHBr₃浓度平均值及范围分别为3.52×10^-12（1.72×10^-12~10.00×10^-12）、3.82×10^-12（0.20×10^-12~34.95×10^-12）、1.40×10^-12（0.46×10^-12~6.18×10^-12）、1.55×10^-12（0.16×10^-12~4.66×10^-12）和6.63×10^-12（2.20×10^-12~11.61×10^-12）.受陆源气团输送、生物生产和气象条件的共同影响,春季大气中5种短寿命挥发性卤代烃浓度分布较为复杂.海-气通量的估算结果表明春季东海是大气中CH₃I、CH₂Br₂、CHBrCl₂、CHBr₂Cl和CHBr₃的源.     

NO2对二甲苯光氧化生成SOA及其吸光度影响

NO₂是大气中常见污染气体,影响大气二次有机气溶胶（Secondary organic aerosol,SOA）的形成.运用实验室烟雾箱模拟二甲苯大气光氧化反应过程,研究NO₂对二甲苯SOA生成量、光学特性和化学组成的影响.结果显示,NO₂促进二甲苯SOA的形成,NO₂浓度从0增长到900×10^-9,二甲苯SOA的质量浓度增长2倍左右,并且邻二甲苯SOA质量浓度大于对二甲苯SOA.这是因为邻位取代基相比于对位取代基更倾向于形成醛,有利于聚合反应形成低聚物,促进SOA形成.此外,NO₂浓度增加显著提高所生成SOA的单位质量吸光度（Mass absorption coefficients,MAC）,这是由于前体物邻二甲苯和对二甲苯化学结构不同,邻二甲苯所生成的含氮有机物具有更强吸光性,从而导致邻二甲苯SOA的MAC_{λ=365 nm}大于对二甲苯SOA的MAC_{λ=365 nm}.在线气溶胶质谱仪分析结果进一步显示：二者光化...     

苯系物污染土壤热解析实验研究

采用静态实验研究了苯系物(BTEX)污染土壤热解析的影响因素,确定了最优的热解析条件,然后通过动态实验,考察了热解析技术修复苯系物污染土壤的效果。结果表明:在加热温度为120℃、粒径水平≤2.0 mm以及加热时间为45min的条件下,污染土壤中总BTEX去除率达到97.3%,其中苯和甲苯的去除率在99%以上,乙苯、间对二甲苯和邻二甲苯的去除率在95.6%~97.2%,修复效果非常理想。