我国环境空气颗粒物质量基准研究框架及研究体系的构建

空气颗粒物来源广泛、组成复杂,我国目前尚未有一套基于完整科学理论和足量实测数据支持的颗粒物基准体系,导致其来源、暴露水平、健康和环境风险信息量不足,相关标准制、修订的依据不足. 解析了美国环境空气质量管理的模式,并追踪了美国基准文件的发布历程和世界卫生组织导则值的发布和修订历程. 辨析了环境空气颗粒物质量基准与标准的内涵,分析了空气颗粒物质量基准研究对环境空气质量标准制/修订的支撑作用. 综合国外环境基准体系框架构成和已有研究成果,结合国内空气颗粒物质量基准研究现状和存在的问题,基于“污染源—环境空气浓度—暴露水平与剂量—健康/环境效应与风险”的各环节研究方法与目标,提出了“2-4-4”基准研究框架体系,即颗粒物质量基准研究包括空气颗粒物人体健康基准和空气颗粒物环境效应基准两部分,其中人体健康基准包括颗粒物污染特征与来源解析、个体暴露、剂量-效应关系及人体健康效应四部分,空气颗粒物环境效应基准包括颗粒物对生态系统、能见度、建筑物和材料、气候的影响四部分. 建议我国应开展大气污染健康影响前瞻性队列研究和对生态环境影响研究,采用多种方法,包括近期发展的暴露组学方法,系统研究空气颗粒物特别是PM_2.5载带的有毒有害组分对公众健康的危害和风险;基于我国人群或区域调查结果,建立我国空气颗粒物特别是PM_2.5环境质量基准体系,定期发布质量基准文件.      

钢铁企业典型污染源颗粒物污染特征研究

选择钢铁企业内的高炉出铁场、烧结机等典型污染源作为研究对象,现场测定了两种高效除尘器的除尘效率.同时测定了典型污染源附近环境空气的颗粒物粒径分布,还测定了作业车间内空气颗粒物的粒径分布情况.通过测试,评价了电除尘器、袋式除尘器对细颗粒物的除尘效率,弄清了钢铁厂环境空气与车间空气颗粒物的污染特征,并与非工业区的环境空气颗粒物粒径分布进行了比较,为钢铁厂典型污染源无组织排放控制提供了研究思路.     

联合国环境规划署将对全球汞污染进行评价

联合国环境规划署(UNEP)将对全世界的汞污染源和影响进行调查研究,这标志着全球规模关注汞污染的初次尝试.汞暴露可伤害人群的神经系统,汞是生物积累污染物,人群接触汞主要是通过食用受污染的鱼.将于2003年完成的UNEP评价项目将在世界范围内提出治理汞污染的建议.这些政策方案包括减少或停止使用汞及其化合物,尽量减少它们的排放. UNEP管理委员会2001年2月初的报告将汇总现有的天然和工业污染源数据、叙述汞如何从污染源进入全球环境,并将涉及汞在国际贸易中的作用、汞对人群健康和环境的影响,评价预防和控制汞污染的技术和汞的替代物.美国环境保护局认为美国汞的主要污染源是燃煤电厂、废物焚烧炉和氯碱工业.美国向全球环境输出的汞比它通过大气沉降从别国接受的多. 江年摘自《Chemical & Engineering News》, February 19,14(2001)     

国内外环境科技信息

美国工程科学院和全国研究委员会发表关于氢经济的报告2004年春,美国工程科学院(NAE)和全国研究委员会(NRC)发表了一份题为“氢经济:机会、代价、障碍、研究和开发需要”的报告,谈论了今后50年转变到以氢为主要燃料所面临的挑战.分析发现实现这种转变有很多困难,包括需要有生产廉价氢的方法以及建立氢分配站的费用.报告考察了能源部(DOE)关于氢研究和开发的项目,发现这些项目做得较好,但需要加强和学术界及工业界机构的合作研究,对氢生产和储存还需进行更深入研究.如果以煤为原料生产氢,可能会产生大量CO2,为减少向大气中排放CO2,建议…     

大气颗粒物吸湿性研究

大气颗粒物吸湿性是反映颗粒物理化性质的重要指标,吸湿性研究对深入了解颗粒物的环境和健康效应具有重要意义. 总结了国外近年来大气颗粒物吸湿性研究进展:①典型的大气颗粒物吸湿性分析方法为H-TDMA(吸湿性串联差分电迁移率粒径分析仪)系统及其优化方法. ②大气颗粒物吸湿性呈单峰、双峰甚至多峰分布;根据G_f(吸湿性生长因子)随粒径变化的模式,可将大气颗粒物分为强吸湿性和弱吸湿性2类,也可分为纯不溶性、混合不溶性、混合可溶性和纯可溶性4类. ③城市背景点颗粒物的G_f比城市观测点高;城市观测点的颗粒物G_f分布呈夏季高、冬季低,白天高、晚上低的特征. ④颗粒物吸湿性与其化学组成和形态密切相关,纯可溶性盐颗粒物的G_f通常较高. ⑤柴油燃烧源新排放的颗粒物属于弱吸湿性颗粒物,G_f非常小,但在其表面老化后或随燃料中硫含量的增加G_f会明显变大. ⑥生物质燃烧排放颗粒物的G_f相对较高,但存在区域差异性. 针对国内大气颗粒物吸湿性研究现状,提出了未来重点研究方向.      

国外汽车排气净化催化剂的研究与开发

随着时代的前进,作为交通和运输工具的汽车日益增多,汽车排气对大气污染也日益严重。汽车肯定是Pb和CO的主要污染源,也是NO_x、HC(烃)及颗粒物的重要污染源。汽车还排放致癌物如苯并芘、二溴乙烷、二氯乙烯、甲醛和苯等。汽车排放的污染物,有时还会在大气中与其它物质反应形成致癌、致变和有毒化合物。因此,世界上许多国家如美国、日本、加拿大、瑞典、墨西哥、澳大利亚及欧洲共同体等先后对这些     

美国环境保护局建议重点关注柴油发动机排放

2003年4月中旬美国环境保护局(EPA)提出减轻大气污染的新建议,重点要求减少非道路行驶的柴油发动机机械的排放,如推土机和拖拉机等.建议的法规将要求上述机械所用柴油的硫含量上限由目前的3400ppm降为2007年的500ppm,到2010年要降到15ppm.美国石油研究所的一名燃料专家Marc Meteyer说:“这是实质性的下降,要求炼油企业有实质性的投入.逐步降低硫含量的做法应该是可行的.”此外,EPA建议强化非道路行驶柴油机的排放标准,使其能在2014年将颗粒物和引起光化学烟雾的氧化氮排放减少90%.环保积极分子赞扬EPA这一建议.一环保组织(Environmenta…     

颗粒物有机源示踪物的筛选与应用综述

大气颗粒物中的不少有机组分具有较强的源指向性,是识别颗粒物来源并评估各污染源对城市大气环境影响的重要工具之一.前人因此针对不同污染源颗粒物有机组成进行了广泛研究,并筛选出大量具有源指纹意义的有机示踪物.本文对前人的相关工作进行了简要整理,重点关注了生物质燃烧、餐饮源、化石燃料燃烧和交通源排放颗粒物有机组成特征,总结了这4类污染源主要的源示踪物,系统计算了各污染源的特征比值,并以此讨论了有机源示踪物在颗粒物源解析方面的运用.此外,也进一步分析了目前国内外源示踪物筛选工作的不足,指出了新的源示踪物筛选方向.     

芳香烃含量对直喷汽油机颗粒物排放影响的试验研究

在一台增压中冷缸内直喷(GDI)汽油机上,开展了不同芳香烃含量的汽油对发动机颗粒物粒径分布和数量浓度影响的研究.结果表明,在正常热机工况下,随着负荷增加,核态颗粒物增加明显,颗粒物排放逐渐由三峰分布演变为双峰分布,并且芳烃含量高时,颗粒物排放明显增多.冷机工况及冷怠速时,芳烃含量对颗粒物的排放影响较小.和冷怠速相比,热怠速时颗粒物向小粒径方向移动,且颗粒物数量减少.热怠速时高芳烃含量的汽油排气中颗粒物相对较多.不同芳烃含量下,发动机参数对颗粒物排放会有一定影响,重芳烃含量高的汽油其颗粒物排放也高.     

燃煤锅炉烟气可凝结颗粒物研究进展

可凝结颗粒物(CPM)是指在固定污染源排气中在采样位置处为气态、离开烟道后在环境状况下降温数秒内凝结为液态或固态的一类颗粒物。采取过滤-捕集-烘干称重的方式测定固定源的颗粒物浓度,无法对气态CPM进行有效捕集而逃脱监测,导致固定污染源排放清单不完善。为了减少固定污染源CPM的排放,并准确地评估固定污染源对大气环境的影响,国内外学者对CPM测试方法、排放特征及转化机理进行了研究,使得CPM逐渐成为研究热点。该文从CPM问题的由来、其测试方法问题及采样装置的改进等方面入手,总结多种固定污染源CPM的量级和成分谱,描述燃煤电厂CPM排放特征及转化机理,并指出当前研究存在的问题,明确下一步研究方向。     

环境毒物的相对毒性对健康影响有重要意义

一家名为北美环境合作委员会(Commission for Environmental Cooperation of North America)最近发表的一份报告称,考察有毒物质的相对毒性而不仅是排入环境的数量对评价工业污染物对儿童健康的影响有重要意义.报告认为,考察有毒物质的相对毒性时,应结合有毒污染物的排放、转移和生物监测数据,以便对这些物质的潜在暴露有一个更加全面的了解.报告对美国有毒物质排放清单(TRI)和加拿大的国家污染排放清单中的化学物质进行了排序和比较,报告中使用了毒性当量的概念,发现排放在空气中的致癌物中,四氯化碳(CCl4)和铅及铅化合物对人群健康构…     

基于质谱技术的在线大气颗粒物来源与污染过程解析研究——以江苏省淮安市为例

通过大气细颗粒物实时在线源解析技术(质谱直接测量法)采集录入淮安市市区部分特征污染源排放成分谱,对淮安市大气细颗粒物进行在线源解析,获取高时间分辨的颗粒物源解析结果,分析颗粒物来源、季度变化和重污染天气的污染过程,评估形成重污染过程的污染影响因子和影响程度,为区域大气污染综合整治提供重要目标指向,同时也为淮安环境空气PM2.5重度污染实时预警与监控、大气污染源减排方案评估、污染事件监控等提供有效的在线监测技术平台.     

浅议固定污染源排气中颗粒物采样的现场质量控制

固定污染源排气中颗粒物的监测是环境监测的一项重要工作,颗粒物采样的准确与否,直接影响到环境监测能否真实反映污染源排放污染物的真实状况.本文从采样仪器、采样点位的确定、排气参数的测定、运行工况等几方面提出了固定污染源排气中颗粒物现场采样中应注意的问题,以保证环境监测的质量.     

4种重要因素对柴油机颗粒物排放因子的量化影响研究

在发动机台架测试基础上,按照发动机排放阶段、油品种类、后处理装置和运行工况4种因素的不同,进行了24组测试,研究了颗粒物排放因子.同时,应用单因素敏感性分析,探究了发动机排放阶段和油品种类对颗粒物排放因子的影响;并运用多元线性回归分析,探讨了4种因素对颗粒物排放因子的影响力大小排序.结果显示:24组柴油机测试的颗粒物排放因子均值为(21.9±24.5) mg·kWh~(-1);使用国Ⅴ排放标准柴油机的颗粒物排放因子((14.7±5.6) mg·kWh~(-1))比国Ⅳ排放标准柴油机((19.4±16.4) mg·kWh~(-1))有所下降;国Ⅳ柴油、国Ⅴ柴油和混合柴油的颗粒物排放因子平均值分别为120.0、(11.8±1.0)和(11.5±1.3) mg·kWh~(-1),混合柴油颗粒物排放因子与国Ⅴ柴油相近,两者相比国Ⅳ柴油有明显下降;油品种类是影响颗粒物排放因子的第一大因素,后处理是影响颗粒物排放因子的第二大因素.     

重金属铊在典型排放源周边大气颗粒物中的形态及来源分析

采用分级提取法,考察了某典型排放源周边大气颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5))的形态分布特征,同时采用富集因子法和因子分析法探讨了大气颗粒物中铊的可能来源。结果表明,无论是在PM_(10)还是PM_(2.5)中铊均是以分布在可氧化态为主,在环境中具有较强的迁移性;大气颗粒物中的铊主要来自人为污染源,其中PM_(10)中的铊主要来自焙烧渣扬尘和污染源排放的废气,而PM_(2.5)中铊则主要是来自污染源排放的废气。     

桂林市细颗粒物典型排放源单颗粒质谱特征研究

利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对桂林市四类PM2.5典型污染源排放颗粒物的粒径和化学成分进行分析,结果表明:除扬尘颗粒外,其他几类源排放颗粒物的粒径集中在0.2~1.25μm之间.几类污染源排放颗粒物的化学成分有明显区别,柴油车以EC颗粒为主,占总电离颗粒的74.7%,汽油车以富钙颗粒为主,占总电离颗粒的86.7%,燃煤排放以富铁、富铬颗粒为主,二者合计占了总电离颗粒的59.9%,生物质燃烧以含左旋葡聚糖颗粒为主,占总电离颗粒的44.4%,扬尘颗粒以富铝颗粒为主,占总电离颗粒的69.4%.这些特征为大气颗粒物的源解析提供了可能.     

北京市交通路口大气颗粒物污染特征研究(Ⅲ)——大气颗粒物中多环芳烃污染特征

研究了北京市典型交通路口大气颗粒物中多环芳烃的污染特征及影响因素.于2000年6月在北京市主要交通路口之一的崇文门路口采集大气中TSP,PM₁₀和PM_2.5样品,并进行样品中ρ(PAHs)的分析及机动车流量调查.研究结果表明:机动车排放是交通路口大气颗粒物中PAHs的首要来源;多环芳烃在粒径较小的粒子中比例较高;白天ρ(PAHs)随机动车流量的增加而增加,夜晚ρ(PAHs)高于白天;污染源识别表明,交通路口大气颗粒物中的多环芳烃除主要来源于机动车尾气排放外,还有一部分来源于道路扬尘.      

北京市餐饮业大气污染物排放特征

餐饮业是中国大型城市大气环境污染源之一.为了解餐饮业大气污染物的产生能力,本研究以北京为研究对象,选取41家不同菜系的餐饮企业,现场实地检测了净化设备前端的油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的产生浓度水平.结果表明,净化前油烟、颗粒物和NMHC的初始平均浓度约为1.93、 6.6和10.9 mg·m~(-3).提出了一种基于工作日与非工作日的估算污染物排放总量的计算方法.并基于北京市餐饮企业数量和本研究测得的排放因子,初步估算了2019年全市餐饮源主要污染物的初始产生总量,油烟、颗粒物和NMHC的年排放总量分别为5 512、 18 849和6 169 t.川湘菜、烧烤、烤鸭与家常菜产生的油烟与颗粒物浓度的Pearson系数均0.6,具有强相关性;其中川湘菜和烤鸭排放的Pearson系数均0.8,呈现极强相关性.     

北京市典型餐饮企业大气污染物排放特征

为了解北京市餐饮业的大气污染排放浓度和总体排放水平,为有针对性地制定北京市餐饮污染控制对策提供依据,本研究选取了北京市典型的餐饮企业,结合现场实测和测试期间餐饮企业灶头使用情况,分析不同类型餐饮企业油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的排放浓度和各污染物指标之间的关系,估算了北京市餐饮业大气污染物的排放量.结果表明,典型餐饮企业油烟、颗粒物和NMHC的平均排放浓度分别为(2.91±5.52)、(9.25±10.02)和(12.72±11.38) mg·m~(-3),均超过了北京市地方排放标准.其中烤鸭和烧烤的颗粒物和NMHC排放较高,容易超标,是餐饮业治理的重点.烤鸭的颗粒物与油烟的比值范围为6.21～43.08;烧烤的颗粒物与油烟的比值范围为5.03～19.07;炒菜类餐饮企业颗粒物与油烟的比值范围为0.75～7.55;炭火烧烤和果木烤鸭颗粒物的排放浓度远大于油烟的排放浓度.Pearson相关系数分析表明,餐饮企业颗粒物与油烟的排放浓度为强相关,颗粒物和NMHC的排放浓度为弱相关.粗略估算获得2014年北京市餐饮源油烟、颗粒物和NMHC的排放量分别为2 492、 6 127和9 436 t.     

餐饮源有机颗粒物排放特征

餐饮油烟是大气有机颗粒物的重要来源之一.本研究在深圳市内选择了西餐、茶餐厅、职工食堂和韩式料理这4种类型的餐馆,通过对这4类餐厅的外场采样,分析各类型餐厅油烟中有机颗粒物的化学组成,筛选了餐饮油烟污染源的有机特征组分.结果表明,各餐馆排放的PM_(2.5)中,有机物占60%以上.在所有定量的有机组分之中,脂肪酸含量最高,其次是二元羧酸和正构烷烃,而多环芳烃、甾醇和单糖等有机组分的含量较低.颗粒物的有机组成特征受到菜系的影响,西餐厅和韩式料理排放脂肪酸、正构烷烃和多环芳烃等有机物含量较高,但却排放了低含量的甾醇和单糖,茶餐厅和职工食堂则相反.餐饮源颗粒物中Fla/(Fla+Pyr)和LG/(Gal+Man)的比值受菜系影响较小,也区别于其他污染源的特征比值,可以作为餐饮源潜在的示踪物.餐饮源为深圳市大气颗粒物贡献了大量的脂肪酸和二元羧酸.