杭州市大气PM2.5和PM10污染特征及来源解析

2006年在杭州市两个环境受体点位采集不同季节大气中PM_2.5和PM₁₀样品,同时采集了多种颗粒物源类样品,分析了其质量浓度和多种化学成分,包括21种无机元素、5种无机水溶性离子以及有机碳和元素碳等,并据此构建了杭州市PM_2.5和PM₁₀的源与受体化学成分谱;用化学质量平衡(CMB)受体模型解析其来源。结果表明,杭州市PM_2.5和PM₁₀污染较严重,其年均浓度分别为77.5μg/m³和111.0μg/m³;各主要源类对PM_2.5的贡献率依次为机动车尾气尘21.6%、硫酸盐18.8%、煤烟尘16.7%、燃油尘10.2%、硝酸盐9.9%、土壤尘8.2%、建筑水泥尘4.0%、海盐粒子1.5%。各主要源类对PM₁₀贡献率依次为土壤尘17.0%、机动车尾气尘16.9%、硫酸盐14.3%、煤烟尘13.9%、硝酸盐粒8.2%、建筑水泥尘8.0%、燃油尘5.5%、海盐粒子3.4%、冶金尘3.2%。     

宁波市区冬季大气颗粒物及其主要组分的污染特征分析

为了更好地研究影响宁波市区环境空气质量的污染物变化特征,于2010年1月20—30日进行了加强监测。研究结果表明,宁波市区大气中PM₁₀和PM_2.5质量浓度较高,其中PM_2.5/PM₁₀为0.5~0.85。对PM₁₀和PM_2.5采样膜分析,水溶性粒子和含碳组分分别占PM₁₀和PM_2.5质量浓度的56.7%和66.9%,其中二次污染的水溶性离子SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺是PM₁₀和PM_2.5中浓度较高的离子组分;PM_2.5样品中OC与EC的相关性较好,表明OC与EC的来源相对一致,可能主要来自机动车尾气的贡献;但PM₁₀样品中OC与EC的相关性较差,表明其来源相对复杂;其中SOC的浓度占OC的13%~35%,说明宁波市区冬季导致二次污染的光化学反应不活跃。     

飞行时间二次离子质谱法在一次污染过程中PM2.5表面组分分析中的应用

团簇离子源的发明和使用，使飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）法成为材料表面化学分析越来越重要的手段，TOF-SIMS法的主要测试功能包括表层质谱、化学成像及深度剖析3种。采用TOF-SIMS法对一次污染过程中的大气细颗粒物（PM_2.5）的表层进行检测，得到了PM_2.5表面成分的质谱及成像信息。结果表明：PM_2.5表层存在多种金属离子，通过扫描电子显微镜能谱仪的形貌与飞行时间二次离子质谱仪的成像亮度分析可知，K⁺、Na⁺、Mg²⁺响应强度相对较强，含量较高；通过原子吸收光谱仪进行金属离子定量可知，2018年11月4日和12月24日的K⁺、Na⁺、Mg²⁺的平均质量分别为1.809 5、0.443 8、1.526 2 mg；从形态分布上看，PM_2.5表面烟尘集合体含量较多，其次为燃煤飞灰、矿物颗粒和超细未知颗粒；PM_2.5表层的有机物离子C_xH_y片段也较多，经过m/z的测试数据进一步确定，表明颗粒物表层含有大量的脂肪烃和芳香烃；除此之外，还存在含N、O、S等的有机物和无机物。     

杭州城区大气颗粒物污染特征及PM2.5潜在源区研究

基于2015年9月1日至2016年8月25日杭州城区观测点PM₁、PM_2.5、PM₁₀小时浓度数据进行分析，利用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子（PSCF）方法和浓度权重轨迹（CWT）方法，探讨了杭州城区PM₁、PM_2.5、PM₁₀时间分布特征和PM_2.5潜在来源。结果表明：研究期间PM₁季节平均浓度表现为冬季 > 秋季、春季 > 夏季，PM_1~2.5、PM_2.5~10浓度则表现为冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季；PM₁浓度日变化呈现明显的双峰现象，而PM_1~2.5和PM_2.5~10在同一时段均无明显浓度峰值；杭州城区PM_2.5受外源输送污染具有明显的季节性变化特征，夏季、秋季杭州城区PM_2.5的潜在源区主要是浙江北部、安徽东南部等，春季PM_2.5的潜在源区主要是浙江中部、江苏南部等，冬季PM_2.5的潜在源区主要是山东南部、江苏西南部、浙江北部、安徽南部、江西中部等地区。     

北京西北城区春季PM10单颗粒形貌类型及成分特征

主要对北京西北城区2010年度春季大气可吸入颗粒物的理化特征进行分析研究,通过利用高分辨率场发射扫描电镜和图像分析技术研究了区内可吸入颗粒物的微观形貌类型及百分含量特征,利用扫描电镜及能谱分析研究矿物颗粒的元素组成及富集类型。结果表明,在西北城区春季大气PM₁₀中可识别出烟尘集合体、球形颗粒、矿物和其他未知颗粒等4种单颗粒类型,沙尘暴天气对矿物颗粒的数量比例影响较大,同时影响颗粒物粒度分布。矿物颗粒按成分可分为"富Si"、"富Ca"、"富Fe"、"富S"、"富Na"、"富Ti"、"富Al"、"富Cl"和"富Mg"颗粒九大类,沙尘天气与非沙尘天气的矿物颗粒均以"富Si"颗粒、"富Ca"颗粒、"富Fe"颗粒、"富S"颗粒等为主。     

西宁市金属冶炼和压延加工业大气颗粒物排放清单

大气污染物排放清单是了解大气污染特征和控制对策的前提。根据排放因子方法,建立了2018年西宁市金属（包括黑色和有色金属）冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀大气污染物的排放清单,并对其时空分布特征和清单不确定性进行了分析。结果表明：西宁市黑色金属冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀的总排放量分别是4.88×10³、8.37×10³ t;该行业对PM_2.5、PM₁₀排放量贡献率最大的是城北区,分别为58.36%、49.61%。有色金属冶炼和压延加工业PM_2.5、PM₁₀的总排放量分别是1.85×10³、2.78×10³ t,该行业对PM_2.5、PM₁₀贡献率最大的是大通县,分别为53.51%、56.99%。黑色金属冶炼和压延加工业对PM_2.5、PM₁₀贡献率最大的产业是粗钢产业,贡献率分别是38.41%、30.28%。有色金属冶炼和压延加工业对PM_2.5、PM₁₀贡献率最大的是铝行业,贡献率分别是97.33%和98.01%。2个行业PM_2.5和PM₁₀的排放受月份影响较小,一天中09：00—18：00是排放高峰期。蒙特卡罗法模拟结果表明：黑色金属冶炼和压延加工业95%置信区间的不确定性较高,PM_2.5和PM₁₀的不确定性分别为-59.33%~58.55%和-47.51%~47.28%。     

南京大气细颗粒物中水溶性组分的污染特征

为了解南京城区大气细颗粒物中水溶性组分的污染特征,在国控点草场门进行了连续一年的PM_2.5采样与分析。6种离子日均浓度为5.29~67.6 μg/m³,其中SO₄^2-、NH₄⁺、NO₃^-是PM_2.5的主要组成成分,6 种离子约占PM_2.5总质量的31%,SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺相关性较好,NH₄⁺是PM_2.5中硫酸盐和硝酸盐中居于主导地位的离子。     

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。     

贵阳市城区PM10和PM2.5水溶性离子特征分析

分别于2013年10月和2014年2月、5月、7月在贵阳市城区3个环境空气质量监测国控点位（南明区市监测站、云岩区黔灵公园马鞍山和观山湖区贵阳一中）进行PM₁₀、PM_2.5样品采集,并对10种水溶性离子（SO₄^2-、NO₂^-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、F^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺）的含量进行了分析。结果表明,研究时段内,贵阳市3个点位PM₁₀、PM_2.5平均质量浓度分别为（64.8±25.5）、（46.6±21.2）μg/m³。其中,云岩区黔灵公园马鞍山点位的颗粒物浓度最低,南明区市监测站点位最高。3个点位PM_2.5平均浓度与PM₁₀平均浓度的比值为0.719,表明贵阳市城区PM₁₀中,PM_2.5占主导地位。水溶性离子分析显示,SO₄^2-、NO₂^-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、F^-、Na⁺、K⁺主要分布在PM_2.5中,Mg²⁺、Ca²⁺主要分布在PM₁₀中。3个点位PM₁₀和PM_2.5中的水溶性离子均表现为SO₄^2-、NH₄⁺、Ca²⁺浓度较大,F^-、NO₂^-较小,表明3个点位的污染源总体相同,且水溶性离子占PM₁₀、PM_2.5含量的比例达33.6%~48.1%。贵阳市城区大气中的SO₂转化率在5月、7月、10月较高,2月最低,主要是由于5月、7月、10月的高温、高湿、强辐射环境条件促进了SO₂向SO₄^2-的转化。阴阳离子平衡分析表明,贵阳市城区PM₁₀、PM_2.5呈现出偏碱性的特征。水溶性离子主成分分析表明,贵阳市城区PM₁₀中的水溶性离子主要来源于城市扬尘、生物质燃烧尘、煤烟尘、建筑尘以及二次粒子,PM_2.5中水溶性离子的来源与PM₁₀较为相似。     

环境空气质量新标准对珠三角区域站空气质量评价的影响

利用粤港珠三角区域空气质量监控网中天湖、金果湾与万顷沙3个区域站2010年全年SO₂、NO₂、PM₁₀、O₃、PM_2.5与CO自动监测的数据,分析了实施环境空气质量新标准(GB 3095—2012)对这3个子站空气质量评价的影响。研究发现,若采用新标准,万顷沙的NO₂、PM₁₀和PM_2.5年均浓度将不同程度超标。这3个子站空气质量达标率下降7~28个百分点,空气污染指数从91%~99%下降至63%~91%;O₃的引入是导致空气质量达标率下降的最主要的原因;O₃将取代PM₁₀成为最主要的首要污染物,出现频率大于50%,且O₃(8 h)平均浓度的影响大于O₃ (1 h)浓度的影响。PM_2.5的纳入也是导致空气质量达标率下降的重要因素,其超标率为3%(金果湾)~16%(万顷沙)。NO₂标准的收严未对天湖与金果湾空气质量评价造成影响,但导致万顷沙NO₂的超标率从2%上升至10%,且NO₂作为首要污染物的比例达24%。     

奎屯-独山子石化区夏季和秋季PM2.5形貌及矿物组成

PM2.5是城市大气的主要污染物,对人体健康危害巨大。研究PM2.5的形貌特征及矿物组成有助于解析PM2.5的来源和贡献及评估PM2.5对人体健康的风险。利用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和能谱(SEM-EDX)对以石化为支柱产业的奎屯-独山子石化区域生活区和工业区的夏季、秋季PM2.5的形貌和矿物类型进行了分析。结果表明,奎屯-独山子的PM2.5主要包括矿物颗粒(规则矿物、不规则矿物)、烟尘集合体、球形颗粒(燃煤飞灰和二次粒子)、其他颗粒(生物质、未知颗粒)等4种类型,其中矿物颗粒在数量上和体积上均占优势。夏季规则矿物颗粒较多。从元素组成分析看,夏季PM2.5有"富Si"、"富Al"、"富Fe"、"富Ca"、"富Cu"、"富Zn"等类型,秋季PM2.5有"富Si"、"富Ca"、"富Fe"、"富Zn"、"富Cu"、"富Ti"、"富Ba"等类型,2个季节均以"富Si"颗粒占优势,表明道路扬尘、燃油飞灰、燃煤飞灰、工业粉尘、机动车尾气尘、城市扬尘等污染源是奎屯-独山子石化区夏季和秋季大气污染的主要来源。     

Characterisation of PM10, PM2.5 and Benzene Soluble Organic Fraction of Particulate Matter in an Urban Area of Kolkata, India

In this study, the relationship between inhalable particulate (PM₁₀), fine particulate (PM_2.5), coarse particles (PM_{2.5 – 10}) and meteorological parameters such as temperature, relative humidity, solar radiation, wind speed were statistically analyzed and modelled for urban area of Kolkata during winter months of 2003–2004. Ambient air quality was monitored with a sampling frequency of twenty-four hours at three monitoring sites located near traffic intersections and in an industrial area. The monitoring sites were located 3–5 m above ground near highly trafficked and congested areas. The 24 h average PM₁₀ and PM_2.5 samples were collected using Thermo-Andersen high volume samplers and exposed filter papers were extracted and analysed for benzene soluble organic fraction. The ratios between PM_2.5 and PM₁₀ were found to be in the range of 0.6 to 0.92 and the highest ratio was found in the most polluted urban site. Statistical analysis has shown a strong positive correlation between PM₁₀ and PM_2.5 and inverse correlation was observed between particulate matter (PM₁₀ and PM_2.5) and wind speed. Statistical analysis of air quality data shows that PM₁₀ and PM_2.5 are showing poor correlation with temperature, relative humidity and solar radiation. Regression equations for PM₁₀ and PM_2.5 and meteorological parameters were developed. The organic fraction of particulate matter soluble in benzene is an indication of poly aromatic hydrocarbon (PAH) concentration present in particulate matter. The relationship between the benzene soluble organic fraction (BSOF) of inhalable particulate (PM₁₀) and fine particulate (PM_2.5) were analysed for urban area of Kolkata. Significant positive correlation was observed between benzene soluble organic fraction of PM₁₀ (BSM10) and benzene soluble organic fraction of PM_2.5 (BSM2.5). Regression equations for BSM10 and BSM2.5 were developed.     

乌鲁木齐采暖期TSP、PM10、PM5、PM2.5中重金属污染水平评价

采用石墨炉原子吸收分光光度法、双道原子荧光光谱法研究乌鲁木齐市采暖期前期与后期不同粒径大气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_5、PM_(2.5))中Hg、As、Zn、Pb、Ni等5种重金属元素的质量浓度,并对重金属污染水平进行评价。Hg质量浓度为0.3~5.7 ng/m3;As质量浓度为15.3~122.5 ng/m~3;Zn质量浓度为298.0~1 686.5 ng/m~3;Pb质量浓度为0.5~88.8 ng/m~3;Ni质量浓度为10.4~25.5 ng/m~3。Igeo计算得出采暖期后期的TSP、PM_(10)、PM_5、PM_(2.5)中各重金属Igeo值均高于采暖期前期,其中Hg元素为严重污染;富集因子分析得出Hg、Zn元素的EFi值大于10,说明这些元素是人为源贡献。通过研究乌鲁木齐市不同时期、不同粒径大气颗粒物中各种重金属污染状况,为乌鲁木齐大气污染治理提供科学支持。     

超低排放下燃煤电厂颗粒物排放特征分析研究

选取6家经过超低排放改造的燃煤电厂,对湿法脱硫(WFGD)和湿式电除尘器(WESP)进出口烟气中TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1进行测试,分析研究超低排放下燃煤电厂颗粒物的排放特征及电除尘器后净化设备对颗粒物的脱除效果。结果表明,6家电厂TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1排放浓度分别为0.75~2.36、0.71~2.12、0.65~1.96、0.51~1.57 mg/m~3。分析烟气中颗粒物粒径分布可知,除尘器后,PM10占TPM质量比低于40%,且比例随烟气经过WFGD和WESP而逐渐降低。WFGD对PM2.5有较好的脱除效果,而WESP对PM1脱除效果显著。为满足超低排放标准,6家电厂除尘器后脱除设备综合除尘效率大多在85%以上。计算得到6家电厂TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1排放因子,与超低排放改造之前同等级燃煤电厂相比,6家电厂不同粒径颗粒物排放因子均显著降低,也远低于西方发达国家燃煤电厂颗粒物排放因子。     

北京地区不同季节PM2.5和PM10浓度对地面气象因素的响应

利用2013年1月—2014年12月北京地区PM_(2.5)和PM_(10)监测数据和同期近地面气象观测数据,采用非参数分析法(Spearman秩相关系数)研究了北京地区PM_(2.5)和PM_(10)的浓度对不同季节地面气象因素的响应。结果表明:北京地区大气颗粒物浓度水平具有明显的季节特征,冬季大气颗粒物污染最严重,夏季最轻。不同季节影响颗粒物浓度水平的气象因素各不相同,其中风速和日照时数为主要影响因素。PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度对气象因素变化的响应程度也有较大区别,PM_(2.5)/PM_(10)比值冬季最高,PM_(2.5)影响最大,春季最低,PM_(10)影响最大。这些结论可对制订科学有效的大气污染控制策略提供参考。     

2008年北京市PM_(10)的粒度分布分形维数变化特征

2007年11月-2008年10月间在北京市市中心和西北城区采集了不同季节的PM10样品,并借助扫描电子显微镜和图像分析软件对其进行粒度分布分形维数分析。结果表明,颗粒物中细颗粒物越多,粒度越细,则颗粒物粒度分布分形维数值越大。2008年西北城区的PM10的粒径分布分形维数较大,市中心的较小。市中心的粒度分布分形维数在1.95～2.59之间,各个季节的分形维数呈现冬季春季夏季秋季,西北城区的粒度分布分形维数在2.58～2.72,各个季节的分形维数呈现秋季夏季冬季春季,说明在市中区冬季PM10粒度较细,而在西北城区秋季的颗粒物偏细。与2005年同季相比,2008年的总体颗粒物和烟尘集合体的粒径分布分形维数较大,矿物颗粒的粒度分布分形维数较小,并且总分布的季节变化一致。2008奥运期间的PM10粒度分布分形维数在2.28～3.39之间变化,标志着颗粒物总体变细的趋势。     

山西省大气污染特征及对公众健康的空间影响

利用山西省11个地级市大气环境监测站的PM_2.5、PM₁₀和O₃浓度数据,分析了2015—2020年山西省PM_2.5、PM₁₀和O₃浓度时空变化特征,采用空间计量模型和岭回归方法,分析了空气污染对公众健康的空间影响。结果表明:PM_2.5和PM₁₀年均质量浓度总体下降,两者在2017年最高,2020年最低;O₃年均浓度总体增加。在季节尺度上,PM_2.5和PM₁₀质量浓度在冬季的12月和1月最高,夏季的8月最低;O₃浓度在6月最高。空间上,相较2015年,2020年山西省各地级市PM_2.5污染程度均有改善,其中长治改善效果最好;2020年山西各地级市PM₁₀污染兼有加重和减轻的情形,所有地级市PM_2.5和PM₁₀污染水平均超过国家二级污染浓度限值;2020年山西多数地级市O₃浓度升高。山西公众健康水平具有明显的空间离散特征,PM_2.5和PM₁₀浓度的局部空间自相关特征高度一致,呈现"南高北低"的格局,O₃浓度分布呈"南部高,中北部低"的格局。大气环境质量和经济发展水平均对医疗机构诊疗人数和健康体检人数的变化有正向影响,每万人卫生技术人员数量和公共财政支出比例对公众健康均有负向影响,其中经济发展水平和大气环境质量的影响最显著。山西省PM_2.5治理取得一定成效,但大部分城市PM_2.5和PM₁₀达标率较低,O₃浓度有持续升高的趋势,PM₁₀和O₃污染改善缓慢,深度减排仍面临挑战。PM_2.5和PM₁₀是危害山西公众健康的主要大气污染物,未来需要加强PM_2.5、PM₁₀和O₃的精细化管理及协同治理。     

太原市大气颗粒物中重金属的污染特征及来源解析

为了解太原市采暖期大气颗粒物不同粒径中重金属的污染特征及其来源,于2012年10月—2013年2月对环境空气中颗粒物采样,用原子吸收分光光度法测定样品中Fe、Pb、Cu、Ni、Cr、Cd、Mn、Zn等8种元素的含量。结果表明,太原市采暖期重金属浓度从高到低依次为FePbMnZnCrCuNiCd。重金属Pb、Mn、Zn、Ni、Cd主要富集在PM2.5中;Cr主要富集在PM10中;Cu主要富集在PM5中;Fe主要在粒径大于2.5μm的粗粒子中富集。除Zn外,其他7种元素浓度均表现为灰霾期采暖期采暖前。通过主因子分析表明,太原市大气颗粒物中重金属主要来源于冶金、有机合成工业、燃煤、汽车尾气、土壤尘等。