道路环境黑碳变化特征及影响因素

为了分析道路环境黑碳浓度变化规律及影响因素,在北京APEC会议期间及前后对道路环境黑碳(BC)、NO_x及PM2.5浓度进行测量,同时调查道路车流信息及气象数据,应用相关性分析、多元线性回归模型和排放强度计算等方法分析了机动车限行和气象条件对路边BC浓度的影响。结果显示:监测期间北土城东路路边的BC平均浓度为7.44μg·m~(-3),限行期间10 d的平均浓度为4.43μg·m(-3),非限行期间21天的平均浓度为8.87μg·m(-3),机动车限行期间BC浓度下降50%。道路环境BC浓度高峰值分别出现在06:00—09:00和18:00—21:00,路边BC浓度与NO_x和PM_(2.5)浓度具有正线性相关性。限行期间总车流量下降52%,重型车辆流量变化不大,由于车流量下降和车速升高机动车尾气BC排放强度降低约15%。多元线性回归模型和情景分析结果显示限行期间气象条件和限行措施对BC浓度下降的贡献率分别为56%和30%,非限行期间如果采取限行措施可以使路边BC浓度下降34%。     

南京北郊春季地面臭氧与氮氧化物浓度特征

2009年3—5月,采用NO-NO2-NH3分析仪和O3分析仪对南京市北郊大气O3、NO、NO2和NOx浓度进行连续观测,研究南京北郊春季大气臭氧与氮氧化物浓度变化特征。结果表明:O3浓度的日变化呈单峰型结构,白天较高,夜晚较低,在06:00左右出现最低值,14:00左右出现峰值,且工作日的O3浓度值明显高于周末的O3浓度值。NOx的日变化呈现双峰型变化规律,早上07:00左右出现第1个峰值,下午14:00—15:00左右达到最低值,午夜23:00左右出现第2个峰值。从3—5月份,NO浓度明显下降,3月份的变化幅度比较大;NO2浓度则明显上升,5月份变化幅度较大。3—5月NO与O3之间呈显著的负相关关系,4—5月NO2、NOx与O3呈显著的负相关关系。     

冬季关中城市及农村颗粒物的污染特征

为比较冬季城市和农村大气颗粒物浓度及化学组分等特征,本文分别采集分析了西安市区、安康农村冬季大气PM2.5颗粒物与PM0.1颗粒物。分析结果表明:两地大气中PM2.5日均浓度均超过国家二级标准(75μg·m~(-3)),空气质量不容乐观;其中农村样品中PM0.1颗粒物约占PM2.5颗粒物浓度的36.8%左右;所有颗粒物中有机碳远高于无机碳组分,而市区大气颗粒物中多环芳烃浓度显著高于农村浓度,说明城市空气中来源于机动车尾气的污染较为严重;从颗粒物粒径分布特征来看,粒径为0.300~0.374μm颗粒物具有最高数浓度和比表面积浓度,粒径为0.374~0.465μm的颗粒物具有最高质量浓度;由于农村污染源较为单一,安康样品颗粒物浓度受燃煤和油烟的影响较大。此外,由于受燃煤机动车排放影响,西安大气中PM0.1颗粒物中水溶性离子主要为NO_3~-与SO24,而安康大气PM0.1颗粒物中水溶性离子主要以SO_4~(2-)与Ca2+为主,PM2.5颗粒物中水溶性离子以NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+为主,这与农村环境中使用燃煤、农田灌溉、家畜喂养以及有机质降解等有关。     

京津冀地区PM_(2.5)的时空效应研究

PM_(2.5)污染已成为当前经济发展中亟待解决的难题。从年、季、日变化及周末效应4个时间尺度和空间自相关分析研究了京津冀地区PM_(2.5)的时空效应,并构建空间回归模型量化分析相关社会经济因素对PM_(2.5)的影响。结果显示:(1)2013—2016年京津冀地区PM_(2.5)污染整体呈下降趋势,但污染程度依然很高,基本都没有达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准(35μg/m~3)。四季的达标天数夏季春季秋季冬季。中南部的石家庄、保定、衡水、邢台、邯郸为PM_(2.5)浓度高值区,日变化曲线为单峰型,受工业企业生产排放的影响较大;北部的张家口、承德、秦皇岛为PM_(2.5)浓度低值区,中东部的天津、北京、沧州、唐山、廊坊为PM_(2.5)浓度中值区,日变化曲线均为双峰型,受机动车尾气排放的影响较大。石家庄、北京的周末效应表现为白天PM_(2.5)浓度工作日高于周末,晚上周末高于工作日。(2)京津冀地区PM_(2.5)存在显著的空间正相关性,2013—2016年石家庄、衡水、邢台、邯郸始终表现出高-高集聚特征,张家口、承德、秦皇岛始终保持低-低集聚特征。汽车尾气排放是京津冀地区PM_(2.5)污染的重要影响因素,而能源消耗的影响不显著。     

西安市大气中多环芳烃的季节变化及健康风险评价

对西安市2009年6月-2010年5月空气中的总悬浮颗粒（TSP）和气态样品进行了连续采样，利用GC—MS对16种PAHs进行分析。∑PAHs浓度（气相＋颗粒相）范围为39．93～1032．46ng／m^3，平均值为197．34ng／m^3；其中，冬季大气中∑PAHs浓度最大，相对浓度的范围为31．21％～72．98％，而夏季的浓度最小；检测出16种2～6环的PAHs，其中以3—4环为主。利用特征分子比值法和因子分析进行源解析，发现研究区PAHs的主要来源为燃煤和机动车尾气排放。通过苯并（a）芘（BaP）等效毒性（BEQ）和苯并（a）芘等效致癌浓度（BaPE）进行健康风险评价，结果显示，西安大气中PAHs的毒性具有明显的季节差异，特别是秋季和冬季大气中PAHs对人类的健康存在较大的潜在威胁。     

武汉市典型地区PM_(2.5)化学组成及来源解析

采集了武汉市工业区和植物园2011年10月—2012年7月不同季节的PM_(2.5)样品,测定其化学组成并解析来源。结果表明,工业区和植物园PM_(2.5)年均质量浓度分别为179.7、92.8μg/m3,其中SO2-4、NO-3和NH+4是最主要的水溶性离子。通过气团的后向轨迹模型分析,本地源与远距离区域传输共同影响武汉市空气质量。采用正定矩阵因子分析(PMF)模型对PM_(2.5)来源进行了解析,工业区PM_(2.5)来源为二次气溶胶、生物质燃烧、扬尘、冶金、燃煤和残油燃烧,春、夏、秋、冬4季贡献率最高的因子分别为生物质燃烧(45.1%)、残油燃烧(23.1%)、扬尘(56.1%)和二次气溶胶(53.4%);植物园PM_(2.5)来源为二次气溶胶、机动车排放、扬尘、冶金、燃煤和残油燃烧,春、秋两季机动车排放贡献率最高,分别为42.7%、41.3%;夏季和冬季分别为扬尘和二次气溶胶贡献最高,贡献率分别为27.3%、57.4%。     

临沂市一次持续性雾霾过程的阶段性成因分析

利用常规观测资料、NCEP再分析资料和GDAS全球1°×1°气象资料,结合环流背景、气象要素、物理量场,并利用轨迹分析方法,对2013年12月3—9日临沂一次持续性雾霾天气过程进行分析。结果表明,本次雾霾过程具有明显的阶段性特征,前期以霾为主,后期发展为雾霾交替并存。PM_(2.5)浓度和相对湿度是决定能见度大小的2个关键因子,对能见度的影响体现出阶段性特征。后向轨迹模拟霾开始变重的5日20:00,河北和山东地区污染物浓度上升除了本地悬浮颗粒物外,来自京津一带的这种污染物输送也是一个重要因素。雾霾交替并存时段的7日20:00,水汽输送路径自东部沿海抵达临沂,来自海上源源不断的水汽输送,决定雾霾交替并存阶段持续时间。自新疆东北部的强干冷空气经内蒙古中北部南下,是导致本次持续雾霾消散的直接原因。地方政府应严格控制企业的污染物排放,加快产业结构和能源结构调整,才是治理雾霾的根本方法。     

成都市夏季大气挥发性有机物污染及其对二次有机气溶胶生成的贡献

于2014年7月8日至8月13日在成都市城区和工业区选取两个点位开展挥发性有机物(VOCs)样品采集工作,分析结果显示,成都市夏季城区大气中VOCs质量浓度在34.1~458.8μg/m3,平均值为(137.3±91.8)μg/m3;工业区大气中VOCs质量浓度在26.7~474.9μg/m3,平均值为(135.9±103.5)μg/m3。早高峰时段(7:00~10:00)两个点位VOCs的浓度水平均高于其他时段,说明VOCs浓度受机动车排放的影响较为明显。用·OH消耗速率和臭氧生成潜势评估VOCs大气化学反应活性,结果显示,芳香烃和烯烃是影响大气化学反应活性的关键组分。城区和工业区的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势分别为4.859、4.559μg/m3,芳香烃不仅是臭氧生成潜势的关键活性组分,同时也是SOA的重要前体物。     

重庆市主城区冬季PM_(2.5)空间分布模拟

PM_(2.5)以其对环境空气质量及人类健康的巨大威胁而逐渐引起了专家学者的关注。以西南地区典型山地城市——重庆市主城区为研究区,利用多元线性回归方法和地理信息系统(GIS)技术,基于2013—2017年冬季(1、2、12月)原重庆市环境保护局发布的17个空气环境监测站点实测数据,同时考虑自然及社会经济因素,构建了基于多因素的多元回归模型,模拟了重庆市主城区2013—2017年冬季PM_(2.5)平均浓度的空间分布状况。结果表明:PM_(2.5)浓度受多因素的影响,其中缓冲半径1 500m内建设用地面积、1 000m内林地面积、2 500m内产业点密度、1 500m内道路长度及高程影响较大;通过多因素与PM_(2.5)浓度的相关性建立的回归模型,能有效模拟PM_(2.5)浓度的空间分布特点,重庆市主城区冬季PM_(2.5)平均浓度的空间分布呈现中西部高、北部和东南部较低的格局;2013—2017年冬季PM_(2.5)平均浓度有下降的趋势,2015年冬季下降幅度尤为明显。此研究结果对探讨PM_(2.5)浓度的空间分布特点有一定的应用价值,可为减轻空气PM_(2.5)污染及提高城市空气质量提供重要的科学依据。     

杭州市主要温室气体浓度变化特征

通过在线观测获得2012年杭州市华家池环境空气测点的两种主要温室气体(CH4和CO2)数据,以研究杭州市CO2、CH4的浓度变化规律及源与汇对其的影响。结果表明:(1)2012年,华家池环境空气测点CO2、CH4年日均值分别为835、1.47mg/m3。(2)CH4和CO2呈现较明显的日变化趋势,7:00左右达到最大值,15:00左右达到最小值。(3)CO2月均值较低的月份为7—9月,较高的月份为11—12月;CH4月均值较低的月份为7—8月,较高的月份为10月。CO2浓度在冬季最高,而CH4浓度在秋季最高,两者浓度在夏季均最低。CO2浓度变化主要受光合作用影响,而CH4浓度变化主要受·OH浓度影响,两者均受大气对流作用影响。(4)Spearman相关性分析表明,CO2和CH4浓度变化趋势较一致;CO2与气温具有显著负相关性,与SO2、NO2、PM10具有显著或极显著的相关性;CH4与风速具有负相关性,与PM10具有显著相关性。     

峰峰矿区奥灰水多环芳烃组成、分布特征及其来源

为分析峰峰矿区煤矿开采后矿区地下水多环芳烃(PAHs)的分布和来源,在矿区采集并分析了15件奥灰水样品,对样品中16种PAHs的含量进行统计分析,并运用氢氧同位素和同分异构体比值相结合的方法分析确定了其污染来源。结果表明:峰峰矿区奥灰水中PAHs总质量浓度为0.06~0.56ng/L,呈现出萘(Nap)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flt)、芘(Pyr)、芴(Flu)为主的2~4环PAHs低浓度高检出特征;Ant/(Ant+Phe)—Flt/(Flt+Pyr)结果表明奥灰水中PAHs主要来自煤和生物质的燃烧;δD—δ18 O、δD—Phe结果表明,奥灰水中的PAHs主要来源于煤和生物质燃烧产物在高海拔基岩裸露地区随降雨直接入渗补给;少数来源于潜水、矿井水和煤系基岩水等的越流补给。     

天津冬季PM_(2.5)中水溶性无机离子污染特征研究

2015年12月3—21日对天津冬季 PM2.5进行了采样分析,重点分析了 Na~+、Mg~(2+)、NH_4~+ 、Ca~(2+)、K~+、Cl~-、SO_4~(2-) 、NO_3~-8种水溶性无机离子,结合风速、相对湿度、温度等气象资料,并利用主成分分析对水溶性无机离子来源进行了解析。结果表明,风速小、气温高和相对湿度大的天气条件以及冬季燃煤的人为原因是引起霾天的重要原因。采样期间PM_(2.5)平均质量浓度为104.22μg/m~3。霾天中,轻微霾天、轻度霾天、中度霾天、重度霾天的PM_(2.5)中总离子平均质量浓度分别为27.63、26.89、105.03、143.92μg/m~3,远高于非霾天的15.43μg/m~3。SO_4~(2-)是水溶性无机离子中含量最高的离子,约占总离子的1/3,SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-和NH_4~+浓度之和占总离子的90%以上。随着霾程度加重,NH_4NO_3占比增加,(NH_4)_2SO_4占比减少。水溶性无机离子主要来源于海盐粒子、生物质燃烧、机动车尾气排放和燃煤等。     

杭州市冬春季大气细颗粒物中多环芳烃的粒径分布特征及细胞毒性研究

为了解杭州市大气细颗粒物中多环芳烃(PAHs)的粒径分布特征和主要来源,于2015年12月至2016年5月在杭州市某商住区采集了不同粒径的大气细颗粒物样品,利用气相色谱质谱联用仪对其中的PAHs进行分析,并进行了细胞毒性试验。结果表明,不同粒径大气细颗粒物中PAHs的总浓度冬季均明显高于春季。冬春两季的PAHs环数粒径分布基本呈现出4环5环3环6环2环。通过特征比值法判定,杭州市大气细颗粒物中的PAHs主要来源于燃烧源和机动车尾气排放。细胞毒性试验结果表明,粒径越小的大气细颗粒物对细胞的毒性作用越强,对细胞膜损伤程度越大。     

天津市大气能见度与空气污染物关系分析及控制措施

利用天津市1990—2004年大气能见度观测资料及天津市2002—2004年空气污染物监测数据,统计分析了天津市大气能见度变化特征及其与空气污染物的关系。结果表明,天津市20世纪90年代大气能见度处于波动下降趋势,2000—2003年大气能见度整体水平有所改善,到2004年空气质量迅速提高。统计数据说明,在非采暖季的春季,天津市大气能见度的下降与PM10浓度有较大相关性;在夏季,与相对湿度有较大相关性;在采暖季(冬季),与SO2和NOX等空气污染物浓度有密切关系。同时,提出改善城市大气能见度的4个措施:(1)制定长期的大气能见度控制策略;(2)合理改善能源结构;(3)加强城市裸露土地的治理;(4)城市交通采用清洁能源。     

北京城市大气甲烷自动连续观测与结果分析

本文提出了自动连续监测北京城市背景下大气温室气体的方法 ,报道了 2 0 0 0年监测得到的CH4 日变化和总的变化趋势。对高密度观测获得的数据分析发现 ,北京大气CH4 的日变化呈现单周期正弦变化 ,平均浓度极大值 1.60 μg/L出现在凌晨 5 :0 0— 6:0 0 ,极低值 1.40 μg/L出现在午后 14:0 0— 15 :0 0 ,其原因很大程度上受制于光化学汇的日变化。通过研究不同季节、不同天气情况下CH4 的日变化规律发现 ,北京显然是CH4 的排放源 ,在强风条件下得到接近华北地区本底值的浓度。日变化季节差异反映了城市背景下大气CH4 的浓度主要受到汇的调制和人类活动的影响。同时 ,虽然北京大气CH4 浓度季变化仍呈双峰模态 ,但冬季峰值明显低于夏季 ,显示北京大气治理取得成效 ,人为源强度变小     

北京西山典型游憩林内PM_(2.5)质量浓度及水溶性离子特征分析

以北京西山森林公园为观测点,运用双通道颗粒物在线监测设备监测PM_(2.5)质量浓度,使用离子色谱仪测定样品中水溶性离子浓度,对北京西山油松林PM_(2.5)质量浓度及水溶性离子特征进行分析。结果表明:PM_(2.5)质量浓度为冬季(121.29±16.78)μg·m~(-3)春季(106.06±12.68)μg·m~(-3)秋季(88.01±17.44)μg·m~(-3)夏季(72.67±12.18)pg·m~(-3);SO-4~(2-)、Na~+、N0_3~-、HC0O~-是PM_(2.5)中最主要的水溶性离子成分,占所测水溶性离子浓度在四季分别为94.99%、72.66%,72.66%、89.52%,PM_(2.5)受SO_4~(2-)、Na~+、N0_3~_、NH_4~+影响较大基本呈正相关关系,SO_4~(2-)、Na~+、N0_3~-、NH_4~+、PM_(2.5)浓度季节变化一致,即在冬季最高,夏季最低春秋次之,且水溶性离子季节差异显著。SO_4~(2-)和N0_3~-、Na~+、NH_4~+的相关性极显著(r=0.85、0.80、0.92),NO_3~-和Na~+、NH_4~+之间关系也较大(r=0.87,0.66),Ca~(2+)和Mg~(2+)相关性极明显(r=0.98),其他水溶性离子间无明显的相关性,固定源和海洋源对水溶性离子贡献程度呈现出季节差异,秋季机动车尾气排放对空气硫和氮污染贡献达最高,春季最低,夏秋季海洋源对Cl~-影响明显。通过对森林植被区PM_(2.5)、水溶性离子特征及关系进行分析,更好地发挥植被的生态效益,提高空气质量。     

北京9.3阅兵前后天津市大气污染变化特征分析

2015年8月23日—9月4日京津冀地区对部分污染源实行了临时性的减排管控措施,为保障9月3日北京大阅兵的空气质量起到了重要作用。天津作为协同减排的重要城市,阅兵期间空气质量变化一直备受关注。为评估这次减排管控措施对空气质量的改善效果,于2015年8月10日—9月15日,选择天津市气象局院内观测场,利用自动在线观测仪器对大气污染物NO_x、SO_2、CO、O_3及PM_(2.5)进行了连续观测,以天津所采取的临时减排措施为时间节点,对人为管控前后污染物的浓度水平、源贡献及日变化特征进行了比对分析,并结合气团输送特征讨论了气象条件在各时段的贡献。结果显示:在减排期间(2015年8月23日—9月4日),NO、NO_2、SO_2、CO、O_3及PM_(2.5)浓度较减排前(2015年8月10日—22日)分别降低了12.3%、34.1%、41.8%、21.1%、39.0%及63.1%,燃煤、工业及扬尘源控制效果显著;减排后(2015年9月5日—15日)较减排期,NO、NO_2、SO_2、CO及PM_(2.5)浓度分别升高了77.2%、46.1%、13.3%、12.5%和11.5%,空气质量主要受机动车源的影响。NO_2、SO_2、CO及PM_(2.5)在各时段的日变化基本呈早晚双峰型,NO呈早单峰型,O_3呈午后单峰型,减排措施有效降低了峰值和浓度水平,污染物排放至大气后,近地面气象要素也会有所影响。由气团的输送特征可知,有利的气象条件也是减排期间良好空气质量的重要因素,减排后CO、SO_2和PM_(2.5)无显著回升主要得益于清洁气团的频繁出现。     

重庆城区PM_(2.5)化学组分特征及季节变化

2014年7月—2015年5月典型季节期间在重庆城区选择典型站点开展PM_(2.5)样品采集,并测量质量浓度,分析样品中水溶性离子、无机元素、OC和EC等组分,在此基础上对组分化学组成进行了质量重构。结果表明:观测期间PM_(2.5)年均值为76.4μg·m~(-3),浓度季节变化为冬季秋季春季夏季;组分方面,以二次转化为主的SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-和OC是PM_(2.5)组分中最主要成分,OC/EC比值4个季度均大于2,表明城区二次有机碳生成显著;硫氧化率(SOR)分析,气态污染物SO_2的二次转化效率较高,大气存在明显的二次转化过程。PM_(2.5)质量重构后主要组成为有机气溶胶(OM)、二次无机离子(SNA)和矿物尘,重庆城区应协同控制一次排放的颗粒物和气态污染物SO_2和NO_x,从而控制二次组分浓度。     

工业酚醛树脂高浓度苯酚废水处理

以静置沉降后的工业酚醛树脂废水为研究对象,磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,NaOH溶液为反萃取剂,研究了不同因素对萃取和反萃取效果的影响,并通过红外吸收光谱表征TBP与苯酚可能的络合形式。结果表明:(1)TBP对苯酚在一个较大的浓度范围内都有较高且稳定的分配系数。(2)红外吸收光谱图显示,TBP的P=O特征吸收峰和苯酚的C—O特征吸收峰较未缔合前发生了较大的红移,说明TBP的P=O与苯酚C—O形成了较稳定的氢键缔合。(3)经TBP对苯酚的分配系数与温度关系的线性拟合,可以求得TBP对苯酚的焓变为-10.1kJ/mol,可以确定TBP与苯酚的络合过程是一个放热的过程。(4)TBP对苯酚的最佳萃取条件:室温,油水比1∶3(体积比),萃取时间20min,4级萃取。在最佳萃取条件下,4级萃取后苯酚残留质量浓度平均值为0.45mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中挥发酚一级排放标准(0.5mg/L)。(5)最佳反萃取条件:0.50mol/LNaOH溶液,油碱比1∶1(体积比),反萃取级数2级。在此最佳反萃取条件下,可回收90%左右的固体苯酚。     

北京与伦敦空气中气态污染物的比对研究

城市空气质量问题已经引起广泛关注.通过对中英2个大城市北京与伦敦 2004 年 8 月～2005 年12 月空气中气态污染物 O3、NOx、SO2 和 CO 浓度变化的分析与对比发现:参照世界卫生组织空气质最准则、欧盟空气质量标准、美国国家空气质量标准或国家空气质量二级标准,北京O3、NO2、SO2和 CO 浓度的超标天数或时数明显高于伦敦.观测期内,北京 O3、NOx、SO2 和 CO 浓度明显高于伦敦,平均值分别是 17.9±22.1×10-9、72.4±76.1×10-9、19.5±21.8×10-9、2 004.6±1 509.8×10-9与10.8±9.9×10-9、54,6±38.9×10-9、1.8±2.2×10-9、372.3±235.0×10-9.两城市 O3 统计日变化形式均表现为白天高、夜晚低,峰值出现在午后 14:00 左右,日较差分别为 31.5±30.9×10-9与 11.1±7.7×10-9;NO、NO2、SO2 和 CO 呈双峰态日变化,峰值出现在交通的早高峰与晚高峰附近.北京 O3 最高值出现在夏季,而伦敦出现在春季;但两城市NOx、SO2 和 CO 最高值均出现在冬季.北京与伦敦的NO2与 NO 呈显著线性相关,且斜率与截距十分相似,分别是 1.25 和 1.28 与 28.1 和 23.2;同时两城市 CO/NOx 比率明显高于 SO2/NO 分别为 14.0、4.5 与 0.13、0.03.由此可以判断:对于两城市空气污染问题,交通源的贡献要远大于点源;但点源也对两城市空气质量造成影响.此外,连续逆温的天气是造成重污染事件的原因.