汾渭平原临汾市2019年春节期间大气污染特征与来源解析

近年来汾渭平原冬季雾-霾事件频发,节假日期间尤为明显,除燃煤和工业排放外,区域的地形和气候特征也是导致雾-霾的主要因素.2019年2月春节期间对汾渭平原临汾站点的空气质量进行观测.运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对PM_2.5中的13种元素（Li、Be、Ti、Rb、Sc、Y、La、Ce、Zr、V、Tl、U和Sn）进行分析测定,并结合站点的气象数据,运用聚类分析和后向轨迹等方法,分析了污染物的时空分布与潜在源区贡献.结果表明,观测期间SO₂的平均浓度为58.39 μg ·m^-3,超过了国家环境空气质量标准（GB 3095-2012）24 h一级平均质量浓度限值（50μg ·m^-3）,O₃、NO₂和CO的均值浓度分别为52.15 μg ·m^-3、29.02 μg ·m^-3和2.29 mg ·m^-3.聚类分析结果表明,La、Ce、Ti、V、Li、Be、Rb、Y、U、Sc和Zr主要受地壳土壤源影响.气态污染物的空间分析结果表明SO₂是主要污染物,主要受当地燃煤排放的影响,而高浓度的NO₂和CO主要由城区向观测站点扩散造成.受汾渭平原盆地地形的影响,沿汾渭平原传输的气团一直存在,表明当地的地形可能会限制污染物扩散,加剧雾-霾现象.土壤源的潜在源区分析（PSCF）表明：受季风气候影响,陕西北部、甘肃南部和宁夏南部对站点的土壤扬尘源有主要贡献.     

模拟酸雨入渗对土壤重金属释放规律的研究

文章以大冶市周围农用地土壤为研究对象,利用自制淋滤装置,研究酸性降雨淋滤土壤的过程中,不同层位土壤中铜(Cu)、铅(Pb)和镉(Cd)的释放规律及形态变化特征。结果显示,在模拟pH为4.5及5.5酸性降雨淋滤过程中,Cu和Cd的释放都经历了快速及缓慢释放2个阶段,当pH为4.5时,Cu、Cd、Pb的最大释放浓度分别为0.32、0.30、4.61 mg/L;而当pH为5.5时,Cu、Cd、Pb的最大释放浓度分别为0.26、0.26、1.17 mg/L。说明Pb在土壤中的释放受p H的影响程度大于Cu和Cd。经历淋滤后,不同层位中重金属的含量也表明,受酸性降雨入渗影响,重金属垂向迁移距离为0～20 cm。重金属形态特征显示残渣态和可还原态表现为下降,酸可提取态和可氧化态呈现上升。利用Hydrus-1D模型进行酸雨淋滤数值模拟,结果发现Cd迁移浓度值曲线与实测值曲线在趋势上一致,说明实验结果可验证。淋滤液中Pb及Cd浓度均超过中国地下水Ⅲ类质量标准限值,说明在酸性降雨作用下大冶市农用地表层土壤中重金属可能会对地下水环境产生污染风险。     

典型城乡交错区土壤中多环芳烃污染及健康风险评价

以典型城镇化进程中武汉郊区-鄂州城市-鄂州郊区为研究对象,探讨城乡交错区多环芳烃(PAHs)污染水平和来源,并进行健康风险评价.研究区土壤中PAHs广泛存在,16种PAHs检出率达100%.土壤中∑16PAHs含量为16.60—1854.21 ng·g~(-1),均值为411.67 ng·g~(-1);7种致癌单体多环芳烃Σ7PAHs含量为4.17—1169.98 ng·g~(-1),均值为251.93 ng·g~(-1).不同点位PAHs污染水平差异较大,其中在居民密集区、城市建设及交通繁忙区域尤为显著,说明城乡交错区人为社会和经济活动在一定程度上对土壤中PAHs污染产生较大影响.采用组分特征比值和主成分分析污染来源,结果显示该地区土壤中PAHs主要源于煤燃烧和机动车尾气排放以及秸秆等生物质低温燃烧排放,同时存在石油源污染.在城市化建设发展中,城乡交错区工业、农业、交通及生活等各种区域相互交错重叠,人为活动异常活跃,产生大量PAHs输入源,逐渐成为影响生活和环境的重要影响因素之一.研究区对于成人和儿童通过呼吸暴露于土壤PAHs几乎不存在风险;而通过皮肤接触及经口摄入途径暴露于土壤PAHs存在一定潜在风险.此外,儿童通过3种途径暴露致癌风险低于成人;成人和儿童通过3种途径暴露的致癌风险大小顺序均为经口摄入皮肤接触呼吸.     

黄石市夏季昼间大气PM10与PM2.5中有机碳、元素碳污染特征

2012年7月,对黄石市城区夏季昼间大气颗粒物PM10与PM2.5样品进行采集,并用热/光反射法(TOR)分析其中的有机碳(OC)、元素碳(EC).结果显示,新老城区PM10中OC平均含量分别为14.60μg·m-3和18.70μg·m-3,EC平均含量分别为4.70μg·m-3和11.02μg·m-3;PM2.5中OC平均含量分别为11.89μg·m-3和13.66μg·m-3,EC平均含量分别为2.28μg·m-3和4.96μg·m-3.研究结果表明,夏季昼间黄石市新老城区大气PM10与PM2.5中碳组分浓度变化趋势相同,且老城区大气PM10、PM2.5中的OC和EC含量普遍要比新城区高,且PM10中OC、EC在总碳(TC)的质量分数均高于在PM2.5中,说明黄石市老城区碳污染状况较新城区要严重,其夏季昼间大气粗颗粒物中碳的含量更高.通过对OC/EC及8个碳组分进行探讨,发现黄石市大气颗粒物中OC易形成二次污染,而EC排放以烟炱为主,夏季燃煤和机动车尾气是黄石碳污染的重要污染源,生物质燃烧也具有一定影响.     

铜绿山矿区菜地土壤重金属污染特征

以铜绿山矿区菜地为研究对象,测定了土壤和蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属的含量,分析了土壤-蔬菜体系重金属的污染特征和蔬菜对重金属的富集能力。结果表明:矿区菜地土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的污染因子分别为10.63、1.12、1.10、0.06,表明Cu污染非常严重,Zn、Pb属轻度污染,Cd无污染;参考《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)、《食品中铜限量卫生标准》(GB 15199—94)以及《食品中锌限量卫生标准》(GB 13106—91),蔬菜中Cu、Zn污染较严重且具有普遍性;蔬菜中Cd含量虽均未超出食品安全限值,但明显高于蔬菜根部土壤中的Cd含量;叶菜类、根茎类蔬菜中Pb均未超标,瓜果类蔬菜中Pb超标;蔬菜可食部位对重金属的富集能力为CdZnCuPb;蔬菜中重金属含量与土壤重金属含量总体表现出较弱的相关性,表明蔬菜中重金属的积累不完全决定于土壤重金属的含量,还与土壤中重金属的生物有效性、环境行为及其他环境因素有关。     

梅雨期大学宿舍室内生物气溶胶浓度及粒径分布

大学宿舍室内生物气溶胶可通过空气传播,可能会危害学生身体健康.本研究调查了梅雨期大学宿舍室内生物气溶胶浓度和粒径分布特点,对其同空气颗粒物浓度、环境温度和湿度的Spearman相关性进行了研究,分析了学生活动对宿舍室内气溶胶的影响.结果表明,学生宿舍室内的细菌和真菌气溶胶平均浓度分别为(2 133±1 617)CFU·m~(-3)和(3 111±2 202)CFU·m~(-3),真菌气溶胶的浓度明显高于细菌.学生宿舍室内的PM1、PM_(2.5)、PM10与细菌气溶胶浓度呈负相关,与真菌气溶胶浓度呈显著负相关;PM_(2.5)与可吸入细菌气溶胶呈正相关,PM_(10)与可吸入真菌气溶胶呈正相关;环境温度与细菌和真菌气溶胶浓度呈正相关,环境相对湿度与细菌和真菌气溶胶浓度呈负相关.在下午,宿舍室内真菌气溶胶浓度显著增加,上午和下午生物气溶胶的粒径分布有差异.本研究结果将为评价高校学生宿舍室内空气质量提供基础数据.     

湖北省铜绿山矿区农业土壤重金属形态及生物有效性

以铜绿山矿区农业土壤为研究对象,采用BCR连续提取法提取并测定了土壤中Cu、Zn、Pb、Cd四种重金属的形态和含量,分析了重金属各形态、土壤p H和有机质之间的相关性;并对重金属分布特征和有效性进行了分析,探究土壤本身性质对矿区农业土壤重金属及其生物有效性的影响因子。结果表明:矿区农业土壤受到重金属不同程度的污染,重金属的污染程度大小为:CuZnPbCd;各重金属之间存在不同程度的相关性,Pb和Zn之间显著相关,二者可能属于同源污染物;四种重金属总量与土壤的p H和有机质不存在相关性;Pb与Cu、Zn和Cd有效态含量之间有显著相关性,表明矿区农业土壤中重金属Pb与Cu、Zn和Cd有效态含量之间相互促进、相互影响的作用较强;矿区农业土壤p H值与Pb_(可还原态)、Cd_(可还原态)、Cd_(弱酸提取态)、Cd_(可氧化态)之间均存在显著相关关系;有机质含量与Pb_(可还原态)、Pb_(残渣态)、Cu_(残渣态)、Cd_(弱酸提取态)、Cd_(可还原态)、Cd_(可氧化态)之间相关性显著,可见土壤的p H值、有机质都会对土壤中重金属的化学形态产生一定的影响;土壤中Pb、Cd的生物有效性主要受其全量、土壤p H和有机质的影响,而Zn和Cu受其全量、土壤p H和有机质的影响较小。     

华中地区某县农田土壤黑碳分布特征及来源解析

以华中地区阳新县农田土壤为研究对象,采用热光反射法研究了不同类型农田土壤(水稻土、红壤、潮土)中黑碳、焦炭、烟炱含量的变化特征,并探讨了影响黑碳、焦炭和烟炱分布的影响因素以及黑碳的可能来源。结果表明,农田土壤中黑碳、焦炭和烟炱含量变幅较大,分别为0.17—3.18 g?kg~(~(-1)),0.03—2.37 g?kg~(-1)和0.09—1.50 g?kg~(-1),平均值分别为0.85 g?kg~(-1),0.45 g?kg~(-1)和0.40 g?kg~(-1)。不同类型土壤中黑碳、焦炭、烟炱含量的大小顺序是:水稻土红壤潮土。黑碳占有机碳的比例变化范围在1.45%—26.43%,平均值为6.76%。相关分析结果表明土壤黑碳含量与有机碳、焦炭和烟炱含量之间都呈显著的正相关关系。根据焦炭/烟炱比值分析结果推测农田土壤中的黑碳主要来源于化石燃料燃烧,如工业燃煤及机动车尾气排放等。     

黄石市大气降尘中重金属污染特征与评价

利用X射线荧光光谱法分析了黄石城区2012年5月大气降尘重金属(Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Pb)含量。结果表明:降尘中Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Pb元素的浓度均值分别为480.08mg/kg、814.87mg/kg、15.76mg/kg、649.07mg/kg、7622.20mg/kg、360.27mg/kg;地积累指数、富集因子、潜在生态风险系数均指示Mn和Co基本无污染,Zn、Cu污染最为严重;其中Zn、Cr的污染规律为工业区商业区文教区,Cu与Pb则以文教区污染最为严重;健康风险评价指出Cr、Co无致癌风险,Pb对人体的健康危害最大,尤其是对儿童。     

316国道沿线大气降尘黑碳污染特征及来源分析

采用热光反射法对316国道沿线大气降尘中黑碳的含量进行了测定,研究降尘黑碳的污染水平和空间变化特征。同时,结合黑碳/有机碳(BC/OC)和焦炭/烟炱(char/soot)比值法来解析降尘黑碳的可能来源。结果表明:不同公路段降尘中黑碳含量水平存在较大的差异,其变化范围为5.16～35.22 mg/g,平均值为11.46 mg/g,总体污染较为严重。黑碳、焦炭和烟炱含量的高值一般出现在钢铁厂或冶炼厂附近,可能受工业燃煤排放的影响较大。降尘中BC/OC比值的变化范围为0.23～0.63,平均值为0.44,反映了不同地区有机碳来源的不同以及黑碳来源的复杂性。char/soot比值变化较大,平均值为0.90,说明降尘中烟炱组分在黑碳含量中所占比例要稍高于焦炭,也反映出公路沿线机动车排放对降尘黑碳的重要贡献。不同碳组分(有机碳、黑碳、焦炭和烟炱)之间都存在较好的相关性,指示了其来源的相似性。316国道沿线公路段大气降尘中黑碳的主要来源是机动车排放,局部地区(如工矿企业周边)受工业排放的影响较大,还有部分采样点可能受居民燃煤和生物质燃烧排放的影响。