运城市区秋冬季大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评估

为了解山西省运城市大气细颗粒物（PM_2.5）中重金属的污染特征和来源及其健康风险,于2020年10月15日—2021年2月14日对运城市大气PM_2.5样品进行连续采集,使用微波消解-电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析了样品中的铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）和铅（Pb）等8种重金属元素的质量浓度。结果表明,采样期间,ρ（PM_2.5）平均值为78.96μg/m³,采暖季ρ（PM_2.5）为（79.84±43.79）μg/m³,高于非采暖季（76.54±23.97）μg/m³,采暖季和非采暖季ρ（PM_2.5）均值均超过《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中的二级标准。富集因子法分析表明,Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的富集因子均高于10,其中Cd元素的富集因子平均值达到1.089,表明受人为污染影响严重。主成分分析结果表明,运城市区秋冬季大气中重金属主要有3个来源,分别为混合燃烧源、机动车尾气源、工业排放源。健康风险评价结果显示,经手口摄入暴露强度最大,呼吸吸入暴露强度最小,皮肤接触暴露强度居中;儿童在3种暴露途径的总暴露剂量高于成人,儿童重金属暴露风险高于成人。各途径的非致癌风险强度叠加值＜1,表明非致癌风险较小;但As、Pb的非致癌风险相对较高。4种重金属的呼吸吸入途径致癌风险程度排序为：As＞Cr＞Cd＞Ni,单种重金属的致癌风险（TR）值以及重金属的总致癌风险（R）值均＜10^-6,表明本研究中重金属不具有致癌风险。     

河南省典型城市PM2.5无机元素污染特征及来源分析

分析2012年采暖季和非采暖季郑州市、洛阳市和平顶山市大气细颗粒物(PM_(2.5))样品中22种无机元素含量和污染特征,采用富集因子法、因子分析法研究当地PM_(2.5)中无机元素来源。结果表明:3个城市PM_(2.5)中无机元素总量在采暖季均高于非采暖季,不同季节占PM_(2.5)质量浓度的比例为1.7%~3.6%。Al、Na、Ca等地壳元素在PM_(2.5)中占比与PM_(2.5)浓度呈负相关关系,而Zn、Pb、Cu等人为源元素的占比随PM_(2.5)浓度增加无明显下降趋势。3个城市PM_(2.5)中Se、Cd、Br的富集因子高于1 000,Pb、Zn、Cu的富集因子为100~1 000,Co、Sc、Cr、Ni、As、Mn、Ba的富集因子为10~100,说明这些元素主要来源于人为源。13种人为源元素质量浓度在22种元素中占比为18.9%~26.3%,K、Fe、Ca、Al等4种元素占比为67.9%~76.1%。因子分析结果表明:3个城市无机元素来源组成有很大相似性,主要来源于燃煤、机动车、扬尘和建筑尘等,但Ni、Co、Sr、Ba还有来自其他排放源的贡献。     

2017—2022年扬州市大气 PM2.5中金属和类金属元素污染特征及健康风险评估

为探究扬州市大气细颗粒物（PM_2.5）中金属和类金属元素的污染水平、来源及健康风险,于2017—2022年对扬州市大气PM_2.5进行定点连续采样。采用超声萃取-电感耦合等离子体质谱法测定目标元素的浓度;运用中位数（四分位数间距）［M（P25,P75）］描述各元素的浓度分布特征;依据国家标准的浓度限值对污染水平进行系统评价。采用斯皮尔曼（Spearman）相关系数、富集因子和主成分分析对各元素来源进行深入探讨,结果显示,铊（Tl）、锑（Sb）、铅（Pb）、硒（Se）、镉（Cd）和砷（As）可能与化石燃料燃烧密切相关,镍（Ni）、铬（Cr）及锰（Mn）主要来源于工业排放,而铝（Al）元素则主要受扬尘影响。健康风险评估表明,在正常暴露情景下,As和六价铬（Cr^-6+）对2岁及以上人群存在潜在致癌风险;同时,As、Cr^-6+ 和Cd的终生暴露亦具有一定的致癌风险,提示这些元素须作为重点监控对象。     

利用SPAMS初探盘锦市冬季PM2.5污染特征及来源

利用SPAMS 0515于2015年1月在盘锦市兴隆台空气质量自动监测点位采集PM_(2.5)样品,并分析其污染特征和来源。研究结果表明,盘锦市冬季PM_(2.5)的颗粒类型主要以OC颗粒、富钾颗粒、EC颗粒组成。其中,OC颗粒占比最高,为52.5%;PM_(2.5)污染的主要贡献源为燃煤、生物质燃烧、机动车尾气排放,占比分别为33.2%、25.7%、17.5%,特别是在PM_(2.5)质量浓度较高时段,燃煤和机动车尾气排放对污染的贡献较大。     

安阳市冬季观测期间PM2.5污染特征及来源解析

为探究安阳市冬季PM_2.5的污染特征及来源,于2019年11月19—26日在安阳市3个站点(柏庄镇政府、红庙街小学、安阳师专)采集PM_2.5样品,并对PM_2.5质量浓度和无机元素、水溶性离子进行测定,利用正定矩阵因子模型(PMF)并结合大气污染源排放清单进行源解析。结果表明:观测期间安阳市的PM_2.5平均质量浓度为104.09μg/m³,水溶性离子平均质量浓度为48.9μg/m³,占PM_2.5质量浓度的46.9%。PMF解析结果为二次源58.9%、燃煤源15.7%、机动车排放源9.2%、扬尘源8.6%、工业源2.5%、其他源5.1%。结合2018年安阳市大气污染源排放清单对二次源贡献进行重新分配,得到安阳市PM_2.5主要贡献来自燃煤源29.8%、工业源28.5%、机动车源27.1%。后向轨迹聚类结果显示,安阳市气团输送路径主要有远距离传输、城市间输送和本地运输3类,其中本地运输占比最大,其次为正南和东南方向上的城...     

潍坊市大气环境中PM2.5和PM10的污染特征及来源解析

于2017年1月—2018年1月在潍坊市城区8个监测点位按季节采集了环境空气颗粒物样品,对其组分进行分析;采用电子低压冲击仪（ELPI）稀释采样法和稀释四通道法2种源采样方法同步采集源样品,建立了潍坊市本地化的燃煤源、钢铁源等排放源的颗粒物源成分谱;结合排放源清单,利用化学质量平衡受体模型（CMB）开展不同行业的细颗粒物（PM_2.5）和可吸入颗粒物（PM₁₀）的精细化来源解析。结果表明,各监测点位ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）年均值均超过环境空气质量二级标准;潍坊市城市扬尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘特征组分分别为硅（Si）、Si、钙（Ca）,燃煤尘和造纸碱回收尘的特征组分均为硫酸根离子（SO₄^2-）;PM_2.5首要的贡献源类为煤烟尘,分担率为36%;其次为机动车尘,分担率为25.4%;扬尘的分担率为21.8%;煤烟尘中分担率最高的是工业燃煤（18%）;机动车尘中以载货汽车分担率最大（14%）。PM₁₀首要的贡献源类也是煤烟尘,分担率为30.9%,其次是扬尘（27.6%）、机动车尘（21.5%）;煤烟尘中分担率最高的是工业燃煤,为15.4%,机动车尘中以载货汽车分担率最大,为11.8%。工艺过程的分担率均较低。     

南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险

监测分析了南京市浦口区典型工业区(2016年12月—2017年10月)PM 2.5中金属元素的浓度,分析了季节差异及来源,评价了健康风险。结果表明,PM 2.5年均值为61.24μg/m 3,全年有33.33%的天数超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的日均限值。绝大多数金属元素的平均值为:冬季>春季>秋季>夏季。As的全年平均值为(2.01±1.09)ng/m 3,较为接近我国环境标准限值。PM 2.5中金属元素主要来自工业排放、自然过程、金属冶炼及交通活动,Cr、Ni、As、Cd、Cu、Zn和Pb的富集性较高。健康风险评价结果显示,Mn的非致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总非致癌风险值为0.0884,低于安全阈值1;Cr(Ⅵ)的致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总致癌风险分别为6.23×10-7和2.49×10-6,均在可接受水平内。     

沈阳市冬季重污染过程PM2.5浓度变化及成因分析

利用多种污染物浓度数据、气象观测数据,结合HYSPLIT后向轨迹模式,对2015年11月6—10日发生在沈阳的一次较长时间重污染天气过程,从大气浓度变化、天气形势特征及成因机制等方面进行综合分析。结果表明,重污染期间日空气质量指数均超过重度污染限值200,首要污染物PM_(2.5)最高小时质量浓度达到1 326μg/m3,为沈阳市监测PM_(2.5)以来的历史峰值。此次空气污染是气象及人为因素共同作用的结果,重污染过程时段内高空场不利于气流上升运动的发展,地面倒槽、稳定的大气层结不利于污染物的扩散。此次重污染过程与大范围秸秆集中燃烧、大量污染物排放有一定关系。通过后向轨迹计算分析,发现颗粒物长距离输送对区域污染产生一定影响。     

苏州市冬季PM2.5中重金属特征、来源及风险评价

于2021年12月1日—2022年2月28日,利用在线重金属观测仪对苏州市大气细颗粒物（PM_2.5）中8种重金属［铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）和铅（Pb）］进行监测,运用富集因子法和潜在源贡献方法进行来源解析,并采用风险评价模型进行生态和健康风险评估。结果表明：观测期间8种重金属质量浓度由高到低分别为Zn＞Mn＞Pb＞Cu＞Cr＞As＞Ni＞Cd,其中Ni、Cr、Mn、Cu、Pb和Zn的质量浓度随PM_2.5质量浓度的增加而增加。As、Cu、Pb、Zn 和Cd受到人为源影响,其中Zn和Cd受人为源影响严重;安徽省、江苏省等周边区域传输对重金属质量浓度有一定贡献。潜在生态风险评价结果表明重金属的潜在生态风险极强,其潜在生态风险大小依次为Cd>As＞Pb＞Cu＞Zn＞Ni＞Cr＞Mn。健康风险评价结果显示,Zn、Cu、Mn和Pb的非致癌风险<1,非致癌风险较小,可忽略。Cr对儿童和成人,As对成人存在一定致癌风险,致癌风险处于可接受水平;Cd和Ni对儿童和成人,As对儿童不具有致癌风险。     

南通市冬季PM2.5中水溶性离子污染特征

根据南通市2016和2017年冬季大气多参数站自动监测PM2.5数据和在线离子色谱分析仪Marga监测的PM2.5中水溶性离子数据,分析了南通市冬季PM2.5中水溶性离子污染特征。结果表明,南通市2016和2017年冬季,ρ(PM2.5)分别为58和54μg/m 3,均高出其年均值(14μg/m^3);ρ(水溶性离子)总占ρ(PM2.5)百分比分别为74.5%和74.3%;二次离子ρ(NO3^-、SO4^2-和NH4^+)占ρ(PM2.5)百分比分别为66.8%和66.6%;各水溶性离子占比大小依次为:NO3^-、SO4^2-、NH4^+、Cl^-、K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+。对ρ(NO3^-)/ρ(SO 4^2-)分析表明,移动源已经成为南通市冬季的主要污染源,且呈逐年增强趋势。对氯氧化率和硫氧化率的分析表明,南通市冬季存在较明显的二次污染,SO2的转化程度大于NO2。除Na^+和Mg^2+外,其他离子与PM2.5均呈显著相关性,NO3^-、SO4^2-与NH4^+之间的相关系数最高,Cl^-与除Na^+外的所有阳离子均呈显著相关性。     

2018年长三角一次持续重污染过程分析

利用常州市6个环境空气质量评价点PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和水溶性离子数据,结合后向轨迹、激光雷达探空资料、气象资料等,分析了2018年1月29日—2月2日长三角区域一次持续重污染过程。结果表明,重度污染时次高达94 h,PM_2.5最高值达235 μg/m³,由外来输送污染物与本地排放的污染物叠加而成,在不利气象条件影响下,污染物在长三角区域长时间滞留;重污染期间,污染物日变化规律显示,PM_2.5受外来源影响更显著,而SO₂、NO₂受本地污染源影响更显著,水溶性粒子组分与常州市本地源存在较大差异,其中NO₃^-、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和SO₄^2-值增加最为明显,较污染前分别增加了9.1,5.9,4.3,4.2和4.1倍;K⁺值升高较快,说明污染期间也受到了生物质燃烧的影响。此外,NO₃^-和SO₄^2-在空气质量较好时,在水溶性离子中的占比日变化幅度较大,而在重污染期间,NO₃^-和SO₄^2-日变化幅度明显减小。     

Occurrence of Acid Rain over Delhi

Precipitation samples were collected as wet-fall only andprimarily on event basis in Delhi during the monsoon period of1995. Concentrations of major anions (SO₄ ^2-,NO₃ ^- and Cl^-) andcations (Ca²⁺, Mg²⁺,Na⁺ and K⁺) were determined. The pH of the rain waterwas found to be more than 5.6, showing alkalinity during theearly phase of monsoon, but during the late phase of monsoon pHtendency was towards acidity due to lack of proper neutralizationof acidic ions. Neutralization is not only due to the localprocess but also due to the pre-monsoon Andhi which bringsSuspended Particulate Matter (SPM) containing Ca²⁺,Mg²⁺, Na⁺ and K⁺ as well as the local emission ofNH₃. In the late monsoon the concentration of cations getsreduced because of heavy rainfall and relatively unfavourablecondition for their transport from the adjoining areas, whereasthe anion concentrations remain unchanged owing to theircontinuous emission.     

贵阳市夏季大气颗粒物及多环芳烃污染特征研究

采集贵阳市老城区夏季5个典型监测点(太慈桥、贵州师范大学、大西门、省政府及省植物园)的样品进行PM2.5、PM10质量浓度分析。同时对PM2.5中PAHs的质量浓度进行分析。结果表明:贵阳市夏季PM2.5和PM10浓度排序均为太慈桥省政府大西门贵州师范大学省植物园,且PM2.5和PM10之间有良好的相关性,PM10=0.931 3 PM2.5+0.019 4,R2=0.996 7,PM2.5污染较重。此外,5个监测点总PAHs和苯并(a)芘的分析结果均为太慈桥省政府大西门贵州师范大学省植物园,苯并(a)芘浓度均未超标。     

2017年佛山市大气复合污染特征及来源分析

利用2017年佛山市8个国控监测点位的6项常规大气污染物自动监测数据,研究细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM 10)、臭氧(O_(3))的时空变化和复合污染特征,并采用单颗粒气溶胶质谱仪对佛山市大气PM_(2.5)进行来源解析,分析O_(3)与二次气溶胶的协同增长关系。结果表明,2017年佛山市空气质量综合指数(AQI)为4.75,主要的空气质量污染物为PM_(2.5)、二氧化氮(NO_(2))和O_(3),除O_(3)呈现第2,3季度较高外,其他5项污染物均呈现第1,4季度较高的趋势。ρ(PM_(2.5))和ρ(PM_(2.5))/ρ(CO)在1—4月和11,12月较高,二次生成强度较大。机动车尾气源、燃煤源和工业工艺源是大气PM_(2.5)的主要来源。佛山市中心城区等道路密集以及交通枢纽地区的ρ(NO_(2))较高,机动车尾气排放是大气NO_(2)的主要来源。O_(3)污染主要发生在4,5,7—10月。ρ(O_(3))和ρ(PM_(2.5))/ρ(CO)的日变化均在12:00—17:00达到峰值。ρ(PM_(2.5))随光化学活性水平增强而提高,高度和中度光化学活性水平下ρ(PM_(2.5))/ρ(CO)明显大于轻度和低光化学活性水平。在统计时段,PM_(2.5)和O_(3)协同增长的时间占37.3%,O_(3)污染对二次气溶胶的氧化生成有明显的促进作用。     

北京市典型重污染过程中PM2.5载带水溶性无机离子污染特征分析

为研究北京地区冬季PM_(2.5)载带的水溶性无机离子组分污染特征,2013年1月在中国环境科学研究院内采用在线离子色谱(URG-9000B,AIM-IC)对PM_(2.5)中水溶性无机离子(SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、NH_4~+、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+))进行监测与分析。结果表明,采样期间总水溶性无机离子(TWSI)浓度为61.0μg/m~3,其中二次无机离子SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+(SNA)占比达72.3%,在PM_(2.5)中占比为40.29%,表明北京市PM_(2.5)二次污染严重。重污染天[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]表明,固定源污染较移动源更为显著。三元相图表明,在空气质量为优的情况下,NH_4~+(在SNA中占比为30.3%~65.5%,下同)主要以NH_4NO_3的形式存在,较少比例以(NH_4)_2SO_4存在;严重污染时,NH_4~+(47.3%~77.9%)主要以(NH_4)_2SO_4形式存在,其次以NH_4NO_3的形式存在,其余的NH_4~+以NH_4Cl的形式存在。[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]日变化表明,早、晚机动车高峰影响北京重污染发生。     

佛山市高明区环境空气污染物变化分析

根据佛山市高明区2007—2012年环境空气监测数据资料,分析该区近6年来空气污染物的变化趋势和影响因素。结果表明,2007—2012年该区空气污染呈现由单一型污染向复合型污染转变,综合污染指数总体上升,污染物以SO2、PM10为主。SO2、NO2浓度呈逐年增长,PM10则呈平稳状态。三者污染浓度最高值均在每年第4季度出现。该区的SO2浓度主要受工业污染源影响;NO2也受工业影响显著,与机动车数量呈正相关;PM10与烟粉尘排放量呈正相关,与降水量呈负相关。因此,改善该区环境空气应着重从控制工业污染源、扬尘污染、机动车排气污染3大方面开展工作。     

COVID-19疫情对河南省空气质量及社会经济活动短期影响

分析了COVID-19疫情初期河南省空气质量指数(AQI),并探讨了2项重要污染物(PM_2.5和NO₂)分布状况和变化趋势,发现疫情管控后AQI总体趋势向好,MODIS载荷反演PM_2.5浓度下降了22.7%,TropOMI卫星反演NO₂柱浓度同比下降61.95%,环比下降70.25%。另外,对NO₂日遥感监测结果按照\"前-中-后\"3个时段进行周尺度归一化社会经济活动指数SSEI计算,结果显示疫情管控措施对社会经济活动有明显的抑制作用,在疫情得到基本控制后,大部分地区的工业热源企业虽已逐步有序恢复生产,但经历了缓慢的恢复过程。河南省的经济活动恢复水平在春节后第1周至第5周处于渐进式增长状态,第6周有所回落,第7周继续攀升。     

阳泉市COVID-19期间主要大气污染物的传输及来源分布

2020年初,COVID-19在国内暴发,在相关管控措施下研究了区域性大气污染特征与传输之间的关系。选取山西省阳泉市的6个大气环境质量国控站点,获取了2019—2021年主要大气污染物(NO₂、PM_2.5和O₃)在时间尺度上的变化特征。重点评估了2020年2月管控措施对主要大气污染物的影响,并结合HYSPLIT模型模拟的48 h后向轨迹以及潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT),量化了该研究时间段内阳泉市3种大气污染物的潜在源及贡献。结果表明:在研究时间段内,NO₂和PM_2.5平均浓度呈现整体下降的趋势,2021年NO₂浓度较2020年稍有回升,但整体水平低于2019年。O₃浓度则逐年上升,推测是O₃在对流层的光化学反应导致。后向轨迹聚类分析发现,2019年2月和2021年2月,大气污染物主要来源于东部气团的输送,而2020年则主要来源于西部。NO₂和PM_2.5在聚类轨迹上的平均质量浓度与聚类轨迹呈正相关关系,O₃则没有明显的相关性。结合2月污染物平均浓度特征来看,管控措施使得2020年主要大气污染物浓度降低,而2021年主要污染物浓度的降低则归因于当地与周边地区实施的大气环境治理措施。NO₂和PM_2.5的潜在源分布呈现逐年区域化的态势。NO₂的潜在源主要是阳泉市本地、晋中市和太原市,而PM_2.5的潜在源分布则呈现山西本地、山东、京津冀、河南以及陕西区域贡献的特征。O₃的潜在源主要来自阳泉市本地和石家庄市的贡献,     

“十一五”时期乌鲁木齐市大气污染特征及影响因素分析

为全面了解\"十一五\"时期(2006—2010年)乌鲁木齐市大气污染状况,评估污染源治理及气象条件对空气质量变化的影响,利用2001年1月—2010年12月主要大气污染物浓度数据和同期地面气象资料,总结\"十一五\"时期乌鲁木齐市大气污染变化特征,重点分析其变化原因。结果表明:\"十一五\"时期PM10和SO2年均浓度分别比\"十五\"下降1.7%和10.3%,采暖季降幅最明显,分别达到2.2%和21.9%;而NO2年均浓度比\"十五\"升高8.9%,非采暖季增幅最大,为11.7%。2006—2010年PM10、SO2年均浓度整体呈下降趋势,NO2浓度有升高趋势。5年中非采暖季各污染物浓度均达标,采暖季PM10和SO2超标倍数逐年减小,煤烟型污染特征仍然典型。污染源管控(特别是减排工程实施)是\"十一五\"时期SO2和PM10浓度下降的重要原因,气象条件作用相对有限。NO2浓度升高主要与机动车保有量逐年增加和氮氧化物治理启动滞后有关。