北京、新乡夏季大气颗粒物中重金属的粒径分布及人体健康风险评价

本研究在空气质量为良的情况下(AQI:55~90,PM10:37~97μg·m-3,PM2.5:17~76μg·m-3),于2016年6~8月,用Andersen撞击式分级采样器分别于北京市、新乡市两地室内外共采集6组54个样品,经微波消解仪消解,对大气颗粒物中的9种重金属元素(Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Mn、Co)用电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP-MS)进行定量检测.研究发现:两地除Cd富集指数(北京:15.0,新乡:8.47)较高外,其余元素富集指数(0~3)均较低.北京市公园大气颗粒物中的Cr、Co、Cu、Mn,办公室大气颗粒物中的Cd、Pb、Mn,新乡市公园大气颗粒物中的Cr、Co、Ni、As及两地道路大气颗粒物中各金属元素在粗颗粒物中的比重较大;而北京市公园大气颗粒物中的Pb、Zn、Cd、Ni、As,办公室大气颗粒物中的Co、Zn、Ni、Cr、As、Cu,新乡市公园大气颗粒物中的Pb、Zn、Cd、Cu、Mn及办公室大气颗粒物中各金属元素则呈相反规律.人体健康风险评价结果显示,5种致癌元素的致癌风险值均小于10-4,但若长期处于此种环境,会有较低的潜在致癌风险.对于4种非致癌元素而言,北京市大气颗粒物中Pb、Zn、Mn、Cu的非致癌健康风险值都远小于1,即风险可以忽略;除Mn外,新乡市大气颗粒物中的Pb、Zn、Cu均不存在明显非致癌风险.     

沈阳市区大气颗粒物元素组分及分布的研究

本研究用美国安德逊五段冲击式采样器进行大气颗粒物采样,用中子活化法进行分析,获得43种元素的质量浓度,并求得各种元素的质量中值直径和几何标准差.对大气颗粒物的元素组成及浓度分布、元素浓度与粒径分布进行了研究,对43种元素进行了富集,用富集结果阐明沈阳市区大气颗粒物污染的特征与主要的污染来源.     

机动车源大气颗粒物粒径分布及碳组分特征

颗粒物的粒径分布特性与碳质组分的表征已成为大气颗粒物源解析的重要方法。利用微孔均匀沉积式碰撞采样器与有机碳/元素碳分析仪,研究采集自不同区域的机动车源大气颗粒物粒径分布特性及其碳组分含量特征。结果表明,随着粒径级增大,发动机原排颗粒物质量浓度逐渐降低。实验室排空大气颗粒物在0.32~0.56μm粒径级浓度较高;地下停车场大气颗粒物在1.0~1.8μm粒径级浓度较高。柴油机原排颗粒物OC1、OC2和OC3所占比例较多,EC2为元素碳的主要部分。机动车源扩散区域大气颗粒物OC3和OC4含量所占比例较多,地下停车场大气颗粒物EC1占元素碳绝大部分。柴油机原排颗粒物的OC/EC比值较小,在0.92~2.50之间。实验室排空与地下停车场大气颗粒物的OC/EC比值分别在1.40~2.53与2.36~4.82之间。此外,地下停车场大气颗粒物的OC/EC比值均大于2,最高可达4.82,可以判定地下停车场有较多的二次颗粒物生成。上述特性可为机动车源大气颗粒物的辨识提供参考依据。     

杭州市大气颗粒物浓度及组分的粒径分布

分别于2008年11月及2009年4~5月及10月采集了杭州大气颗粒物样本,测定了杭州市大气颗粒物及其化学组分[元素碳(EC)/有机碳(OC)、11种水溶性离子、20种元素]的浓度,并研究了其粒径分布特征.结果表明,杭州市大气颗粒物质量浓度、EC和OC的质量浓度、9种离子(SO42-、NO3-、K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、NO2-、F-)浓度的粒径分布均显双峰结构,峰值分别出现在<0.49μm的细粒径段与3.00~7.20 μm的粗粒径段; OC、EC、SO42-、NO3-、NH4+以及主要来自人为源的元素(Cu、Zn、As、Se、Sb、Cd)主要集中在<3.0μm的细颗粒物中;杭州市大气细颗粒物中二次污染严重,细颗粒物主要受工业、交通等人为源影响.     

机动车源大气颗粒物粒径分布及碳组分特征

颗粒物的粒径分布特性与碳质组分的表征已成为大气颗粒物源解析的重要方法.利用微孔均匀沉积式碰撞采样器与有机碳/元素碳分析仪,研究采集自不同区域的机动车源大气颗粒物粒径分布特性及其碳组分含量特征.结果表明,随着粒径级增大,发动机原排颗粒物质量浓度逐渐降低.实验室排空大气颗粒物在0.32~0.56μm粒径级浓度较高;地下停车场大气颗粒物在1.0~1.8μm粒径级浓度较高.柴油机原排颗粒物OC1、OC2和OC3所占比例较多,EC2为元素碳的主要部分.机动车源扩散区域大气颗粒物OC3和OC4含量所占比例较多,地下停车场大气颗粒物EC1占元素碳绝大部分.柴油机原排颗粒物的OC/EC比值较小,在0.92~2.50之间.实验室排空与地下停车场大气颗粒物的OC/EC比值分别在1.40~2.53与2.36~4.82之间.此外,地下停车场大气颗粒物的OC/EC比值均大于2.0,最高可达4.82,可以判定地下停车场有较多的二次颗粒物生成.上述特性可为机动车源大气颗粒物的辨识提供参考依据.     

北京市不同尺度大气颗粒物元素组成的特征分析

在2000年2个典型季节分别采集不同尺度的颗粒物样品,分析其中22种无机元素的含量.利用这些数据较详细地研究了北京市颗粒物的元素组成特征.数据分析结果表明,北京市大气颗粒物中的元素主要分为地壳元素、污染元素和双重元素三大类.利用不同污染元素在各种尺度颗粒物中的富集因子,确定了北京市大气颗粒物具有复合型污染的特征.      

环境监测

X831200503452BP网络应用于大气颗粒物的源解析/李祚泳…(成都信息工程学院地球环境科学系)∥中国环境监测/中国环境监测总站.-2005,21(2).-74~76,83环图X-73应用BP网络对大气颗粒物进行源解析,将大气采集样本中的元素含量和大气颗粒物源成分谱构成训练样本集,用BP网络进行训练,由训练好的网络的权值可以计算出大气颗粒物的污染排放源的权重贡献率。将BP源解析法的计算结果与其它源解析法得到的结果比较,表明BP网络应用于大气颗粒物的源解析是可行的。表3参6X831200503453城市空气中颗粒相有机碳与元素碳浓度的小时和日分布图=Hourly …     

电感耦合等离子体质谱法测定大气颗粒物中微量元素及铂族元素

大气颗粒物样品采集量较少,一般只有5~10mg左右,其中铂族元素含量很低并且受到Cu、Ni、Cd、Zr、Hf等元素的严重干扰,直接测定误差很大,必须要进行分离富集。因此,同时测定其中的微量元素及铂族元素非常困难。本文利用HF和HNO3在封闭溶样装置中对大气颗粒物样品进行消解,样品完全消解后,分取约1/4的样品溶液,以Ir作为内标元素等离子体质谱法测定微量元素,然后将剩余样品通过Dowex,50W X8阳离子树脂和P507萃淋树脂混合交换柱,分离基体元素及干扰元素,以Ir为内标等离子体质谱法测定Pt、Pd、Rh三个铂族元素以及Re和Au。实现了一次溶样同时测定大气颗粒物中的微量元素、稀有分散元素及铂族元素。国际标样结果稳定可靠。     

沈阳冬季大气颗粒物化学成分及其来源的分析

为了解沈阳城区大气颗粒物的元素特征及来源,2009年1月14日至2月2日,用安德森分级撞击式采样器在沈阳市城区进行了大气气溶胶分级采样,并用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对细颗粒物样品中35种元素进行分析。结果表明:大气颗粒物中粗粒子占总元素浓度比重为54.9%,与2008年北京同时期所占比重相似。元素Fe、La、K和Mn分别代表不同来源的四种谱分布类型,富集因子分析表明,沈阳冬季的燃煤,城市交通、建筑扬尘、春节期间烟花爆竹的释放及工业释放是其主要来源。     

南京市秋季大气颗粒物中金属元素的粒径分布

在南京市仙林地区,采用ANDERSON八级撞击采样器,于2016年秋季采集了63个大气颗粒物有效样本,并利用ICP-MS分析了金属元素的含量.结合气象等资料,研究了大气颗粒物金属元素的粒径分布与富集特征,并对其来源进行了探讨.结果表明：南京秋季大气颗粒物质量浓度的粒径分布呈双峰型,峰值分别位于0.4~1.1和3.3~9μm;金属元素的粒径分布呈3种类型,一是粗粒子单峰型,峰值位于3.3~5.8μm,主要元素包括Na、Al、Ca、Mg、Co、Ce、Sr和Ba;二是细粒子单峰型,峰值位于0.4~1.1μm,主要元素包括Zn、As、Cd、Ag、Tl和Pb;三是粗细粒子双峰或多峰型,峰值位于1.1和5μm粒径段,主要元素包括K、Se、Li、Be、Mn、V、Cu、Cr、Ni和Fe.按富集因子的大小,可将元素分为3类,低富集元素包括Ba、Ca、Ce、Sr、Mg、Fe、Co、Mn、Be和V,中富集元素包括Li、Na、Ni、K和Cr,高富集元素包括Cu、Tl、Zn、As、Pb、Ag、Cd和Se.不同的粒径分布和富集水平反映了大气颗粒物的来源特征.研究结果可以为深入认识大气颗粒物金属元素的来源及其环境与健康效应提供科学依据.     

佛山市不同陶瓷车间内空气TSP中金属元素的分析

用小流量TSP采样器对佛山市4家陶瓷企业内无组织排放特征明显的车间TSP进行了测定,并采用ICP-MS技术对TSP的金属元素成分进行了分析,测试结果中,共有43种金属元素被检出,各车间内主要金属元素浓度值较高。TSP中金属元素富集因子的研究结果表明,共有11类元素富集值大于10而出现了富集的特征,另有14个元素富集值低于1。以元素富集因子进行的聚类分析,除8种富集元素外,35种金属元素聚集成一个大类群。     

贵阳市大气铅镉镍污染现状初探

通过对大流量 2 4h连续采样的总悬浮微粒滤膜进行Pb、Cd、Ni金属元素浓度值测试分析 ,初步摸清了贵阳市大气总悬浮微粒中这三种金属元素的浓度范围、污染现状及形成原因。     

重庆城区大气悬浮颗粒物（TSP）金属元素特征

分析了重庆城区１９９２年三个采样点（市中区、江北区、大渡口区）大气环境ＴＳＰ中１０种金属元素浓度，结果表明：三个采样点之间及不同季节，金属元素浓度分布存在差异；重庆城区大气ＴＳＰ中金属元素浓度高于北京、上海等城市，并探讨了产生的原因。     

太原市工业区大气中TSP浓度及元素成分分析

采用校正空白称量法对太原市工业区大气中ＴＳＰ浓度进行了测定分析，对该区大气ＴＳＰ浓度随时间变化的规律，超标情况及污染特征进行了研究，同时测定了ＴＳＰ中Ｃｒ、Ｐｂ等１２种元素的含量。     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的时段变化及其气候影响因素分析

利用耦合等离子体发射光谱测试技术(ICP-AES)对松嫩平原西部2003年7月到2004年5月间获得的大气总悬浮颗粒物(TSP)样品进行了元素分析,并结合气象资料和TSP质量浓度,初步确定了碱尘活动年际内的演变规律及其主要控制因素.结果表明,TSP质量浓度的高峰时段是早春,其元素总体浓度亦高于其它时段,其中Na元素浓度具有明显的高值,表明碱尘在该时段为TSP的主要成分;晚春时段区域沙尘影响加强,很难监测本地碱尘活动;夏季,碱尘的3种重要元素(Na、Ca、K)含量增加,表明夏季有碱尘活动,与TSP浓度偏高吻合;秋季,碱尘和区域沙尘的活动均减弱.影响碱尘活动的气候因子主要是风力、降水量、温度、日照和湿度,但不同时段其主导作用不同.     

兰州市交通要道颗粒物污染状况及其致突变活性的研究

采用现场监测，色－质联用分析以及小鼠骨髓微核试验方法，评价了兰州市交通要道颗粒物的污染状况，分析了颗粒提取物（PE）的有机组成及致突变活性。结果表明，兰州市总悬浮颗粒物（TSP）污染严重。颗粒提取物中含有近100种有机化合物，其中包括致癌性多环芳烃。微核试验显示PE具有致突变活性，对人群健康的影响不容忽视。     

乌鲁木齐南部大气及降尘中微塑料的形貌特征

采用体视显微镜、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）等对乌鲁木齐南部大气总悬浮颗粒物（TSP）及降尘样品中微塑料的颜色、成分及形貌等特征进行分析.结果表明，TSP和降尘中存在纤维、碎片和薄膜等多种形状的微塑料，且TSP和降尘中的微塑料分别以纤维状（81.8%和86.2%）和碎片状（56.3%~68.4%）为主；通过FTIR鉴定出TSP和降尘中的塑料成分主要是聚乙烯，聚丙烯和聚苯乙烯；SEM发现纤维状微塑料表面较为光滑，有少量的裂痕，上面分布少量碎屑；碎片状微塑料边缘卷曲破碎，形状不规则，破损程度高，表面黏附大量的颗粒物；EDS分析表明微塑料中以C和O元素为主，还包含Si、Na、Zn等元素.结果可为进一步了解乌鲁木齐大气微塑料的污染情况提供基础数据支撑.     

北京一次混合型重污染过程大气颗粒物元素组分分析

针对北京2013年1月的一次混合型大气重污染过程,于2012年12月31日—2013年1月18日在中国环境科学研究院大气环境研究所楼顶采集了TSP和PM₁₀样品,分析了其中的元素组分. 结果表明,逆温和静稳天气是导致此次大气污染的主要气象条件. 重污染期(2013年1月11—15日)北京大气ρ(TSP)和ρ(PM₁₀)的日均值分别为426.34和363.46 μg/m3,分别是非污染期(2013年1月2—6日)的3.5和3.4倍;而重污染期TSP和PM₁₀中ρ(无机元素)分别为36.38和18.67 μg/m3,是非污染期的2.2和1.6倍,低于颗粒物质量浓度升幅. 元素质量浓度特征和EF(富集因子)分析表明,Na、Mg、Al、K、Ca、Fe的质量浓度之和占总元素质量浓度的90%以上,其EF均小于10,属地壳类元素,重污染期各元素质量浓度未明显升高;Mn、Cr和Ni 3种元素的EF在研究过程中无明显变化;重污染期PM₁₀中w(Cd)(0.05%)、w(Zn)(3.34%)、w(As)(0.22%)、w(Pb)(3.54%)、w(Mo)(0.03%)、w(Sn)(0.14%)和w(Tl)(0.03%)明显升高,并且这7种元素重污染期与非污染期的质量浓度比值和EF都较高,其来源主要为燃煤、移动源、工业源和垃圾焚烧等人为源. 重污染期本地源对TSP和PM₁₀的贡献略有增加.      

北京地区大气颗粒物污染的风向因素研究

2005年9月~2006年9月在北京市北部、中部、南部3个点位采集了大气总悬浮颗粒物(TSP)样品,并采用电感耦合等离子体光谱、质谱技术测定了29种无机元素.基于大气浓度数据和气象观测资料,研究了925hPa时不同风向对北京市TSP浓度及Al、Fe、Ca、S、Se、Pb、Zn等特征元素空间分布及来源的影响.结果表明,TSP及Al、Fe等地壳来源元素在东北、西北、西南3种风向下,3点位的平均浓度变化不大,表现出明显的顺东北风递增的特征;Pb、Zn等冶炼排放元素的3点位平均浓度以西南风时为高,并表现出明显的顺西南风递减的特征.Pb、Zn等重金属元素主要来源于北京南部以远地区有色冶金企业排放的大气传输;而地壳元素主要来自北京本地排放源的贡献.     

青岛近海不同天气状况下大气气溶胶中金属元素浓度分布特征研究

为探究青岛近海不同天气下气溶胶中金属元素的浓度分布特征,于2012年4~5月,2012年8月~2013年3月在青岛近海采集了总悬浮颗粒物(TSP)样品,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPAES)分析了主要微量金属元素.结果表明,Al、Ca、Fe、Na、K和Mg是TSP中主要的金属元素,质量浓度占所测元素总浓度的94.2%.TSP及金属元素浓度月变化明显,Fe、Al、K、Ca、Mg、Zn、Ba、Mn、Ti、Sr和Li均在11月和1月浓度最高,Be、Sc、Co、Ni和Cr在1月最高,Na在8、11和2月较高,12月最低,Pb在1月和2月最高,8月和12月最低.富集因子表明Be、Co、Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Sr和Ti主要受自然源影响,Li、Cr、Ni、Zn、Ba和Na除受自然源外,还受部分人为源影响,Pb主要来自人为源.不同天气状况对TSP及其金属元素浓度影响较大,除Ti外,所测元素浓度均在烟雾天最高.与晴天相比,烟雾天除Ti外,其余元素均升高,增幅为1~4倍,雾天Li、Be、Cr、Ni、Al、Fe、Mg和Mn变化不大,Pb和Na升高较多,Co、Ca和Ti降低较多,霾天Cr、Co和Ti降低,其余元素浓度升高,增幅为1~3倍.大部分元素在晴天富集因子最小,雾天富集因子最大.Ni、Zn、Ba、K、Na、Pb和Sr富集因子为晴<霾<烟雾<雾,Fe和Mn为晴<烟雾<霾<雾,Al和Mg为晴<雾<霾<烟雾,其余金属不同天气下富集因子的变化规律各不相同.