黄石城区夏季大气PM_(10)/PM_(2.5)中元素特征分析

正随着对大气颗粒物研究的深入,人们认识到颗粒物对人体健康具有很大危害,颗粒物粒径越小,对人体健康危害越大.黄石市是长江中下游典型的资源性工矿城市,大气污染比较严重.本研究旨在通过对黄石大气颗粒物以及颗粒物中化学元素污染特征的分析,为黄石市大气污染治理及探讨颗粒物对人体健康的影响提供一定的依据.     

鄂东典型工业城市大气PM10中元素浓度特征和来源分析

为了解鄂东典型工业城市——黄石市可吸入颗粒物中元素的浓度水平、污染特征及来源,于2012年4月至2013年2月在黄石市城区采集PM_(10)样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪测定了17种元素的质量浓度.运用富集因子法讨论了PM_(10)中14种元素的污染特征,并通过主成分分析法和正定矩阵因子分析法(PMF)分析了这些元素的来源.结果表明,观测期间黄石城区PM_(10)中元素质量浓度变化范围较大,在0.01~9.83μg·m~(-3)之间,其中S的浓度最高,Ni和V的浓度最低.与国家二级标准相比,Pb和Cd日均浓度超标较为严重,全年超标天数分别达到36.4%和89.1%.富集因子分析表明,PM_(10)中Ti、V、Mn和Ni为轻度富集,受自然源和人为源的双重影响;Ca、Cr和Ba为中度富集,Cu、Zn和Pb为高度富集,Sn、Sb和Fe为超富集,说明这些元素受到人为源的影响较大.主成分分析和PMF源解析结果表明,PM_(10)中元素主要来源于地壳源/土壤扬尘、燃煤源、工业源和机动车源,且两种方法的解析结果具有较好的一致性.     

偏东风输送导致的关中地区冬季PM2.5重污染个例研究

关中地区是我国大气污染的重点监测区域,为探究偏东风输送对关中地区冬季PM_2.5重污染的影响,重点分析了2018年1月12-18日在偏东风输送影响下关中地区ρ（PM_2.5）日均值的变化过程;利用WRF和CAMx模式对PM_2.5重污染过程进行模拟并讨论其消长原因.结果表明:①冬季关中地区在高压脊和西南槽的控制下,偏东风将污染物输送至关中地区,加之关中地区地形阻滞,致使关中地区的ρ（PM_2.5）上升.②研究期间,关中地区ρ（PM_2.5）日均值范围为103~240 μg/m3,偏东风输送是导致此次重污染过程的重要原因.重污染的发生还与气象要素的变化有关,其中ρ（PM_2.5）日均值与气温、相对湿度均呈滞后相关性.在ρ（PM_2.5）日均值相等的情况下,相对湿度越大,能见度越低;随着ρ（PM_2.5）日均值和相对湿度的升高,能见度下降的速率逐渐变慢.③根据WRF-CAMx的模拟结果,此次重污染过程中关中地区PM_2.5污染输送关系不均衡,宝鸡市和咸阳市均以本地贡献为主,其本地贡献率超过45.00%,而渭南市接收关中地区其他城市及关中地区以外区域污染输送占比为69.82%;位于盆地中东部的咸阳市、西安市和渭南市的ρ（PM_2.5）月均值均大于关中地区ρ（PM_2.5）平均值;渭南市、西安市、运城市以及关中地区以外城市是此次关中地区跨市PM_2.5污染输送的主要来源.研究显示,偏东风输送是关中地区此次大气重污染过程的重要原因.      

基于氨基酸的甲醛吸收净化研究进展

甲醛是室内环境中典型的气态污染物之一,具有致畸性和致癌性.我国室内甲醛污染形势严峻,相关居民健康事件频发,去除室内甲醛对改善室内空气质量,降低人类健康风险十分必要.基于氨基酸吸收的甲醛净化技术以其绿色高效的除醛效率成为最有应用前景的甲醛净化技术,是当前研究的热点.本文总结了近年来基于氨基酸除醛的研究进展,包括:(1)简要讨论了氨基酸吸收净化甲醛的机理;(2)详细综述了氨基酸除醛的研究进展,梳理了优化氨基酸除醛效率的三大策略:胺基官能团衍生化以改善反应活性位点,与高比表矿物材料或多孔材料结合以增加反应吸附位点以及与催化材料复合以强化分子俘获等动力学过程;(3)阐述了氨基酸除醛技术在空气净化方面的应用,并指出了氨基酸除醛技术的发展前景.     

光催化薄膜的亲水性及其应用

玻璃表面的雾化及建筑物表面的污染严重影响人们日常生活及工业。传统方法通常借助外力解决表面雾化及污染问题,如人工清洗,不仅维护成本高,而且施工难度大。光催化亲水薄膜作为一种具有特殊润湿性的表面,可高效持久地实现基底表面的防雾和自清洁功能。近年来,光催化薄膜防雾和自清洁性能的研究不断涌现,但相关的针对性综述却很少。本文详细阐述了光催化薄膜的亲水原理及亲水性评价方法,重点介绍了亲水性的改善方法,并对缺乏研究的亲水性与光催化分解有机污染物活性关系进行了简要概述,总结了国内外光催化薄膜亲水性的应用现状,分析了其存在问题及发展方向,旨在为光催化薄膜亲水性的研究及其应用起到一定的指导作用。     

关中地区PM2.5污染过程的主要参数特征和EMD统计分析

为了掌握关中地区的污染过程特征,并为关中地区预警预报提供理论支撑,利用2014—2017年关中地区五市（西安市、咸阳市、宝鸡市、渭南市、铜川市）ρ（PM_2.5）数据,对该地区PM_2.5污染过程的峰值质量浓度、持续时间等特征进行统计分析,并用EMD（经验模态分解法）分解海平面气压观测数据,对PM_2.5污染过程的统计结果进行解释.结果表明:①关中地区ρ（PM_2.5）分布在时间和空间上均具有显著的区域相关和时间同步特征.各城市的ρ（PM_2.5）日均值较接近,相差范围为2~15 μg/m3.②污染过程持续时间的统计表明,冬季污染过程持续时间（11~15 d）相对较长,夏季污染过程持续时间（7~9 d）相对较短;PM_2.5污染过程的峰值质量浓度分析表明,各城市中度及以上等级的污染频次差异较大,最大值出现在咸阳市,为16次,最小值出现在铜川市,为9次.③利用EMD算法对气压数据进行分解后发现,第4模态（IMF4）的震荡频率变化是关中地区各城市不同季节污染过程持续时间存在明显差异的主要原因.研究显示,单站气压的EMD模态分解可以较好地解释关中地区的污染物浓度特征.      

北京城区PM2.5中致癌重金属季节变化特征及其来源分析

于2009年4、7、10月和2010年1月在北京城区采集了PM2.5样品,采用电感耦合等离子体质谱仪分析得到29种金属元素,对7种致癌重金属浓度、富集程度及其可能的来源进行了分析.结果表明,7种致癌重金属As、Cd、Co、Cr、Ni、Pb和Se年均值浓度分别为(11.6±14.0)、(2.6±2.4)、(1.0±0.7)、(11.3±9.4)、(4.0±2.4)、(142.5±98.9)、(3.3±2.2)ng·m-3,其中仅As年均值浓度超过WHO参考限值的0.8倍.7种致癌重金属仅As、Cd、Pb和Se等4种重金属有明显富集现象,富集因子均超过500,其中夏季富集因子明显高于其它季节.春、秋和冬季4种高富集致癌重金属主要来源于北京周边的燃煤和城区机动车排放,夏季则主要来源于区域性污染源的输送.     

中国北部湾地区夏季大气碳气溶胶的空间分布特征

于2009年8月在北部湾地区的南宁、钦州、防城港、北海、湛江、茂名、海口、洋浦、东方等9个城市的城区和郊区同步采集PM2.5样品,采用热光反射碳分析仪分析得到有机碳(organic carbon,OC)、元素碳(elemental carbon,EC)的质量浓度,对OC、EC浓度水平、空间分布及其可能的来源进行分析.结果表明,观测期间北部湾9个城市PM2.5、OC和EC的浓度均值分别为(38.4±17.7)、(9.2±2.6)和(1.9±1.1)μg·m-3,总碳气溶胶(total carbonaceous aerosol,TCA)占PM2.5质量的56.8%.北部湾地区夏季OC主要来源于生物质燃烧和二次生成的有机碳(secondary organic carbon,SOC),EC主要来源于机动车和工业排放.     

人类活动影响下青海湖环湖地区土壤的生态环境特征

通过分析青海湖环湖地区主要土地利用类型单元的土壤物理特征(包括粉黏比、容重和紧实度)、养分特征(包括氮、磷和钾)、有机质含量以及重金属元素含量等生态环境指标,揭示出人类活动对青海湖环湖地区土壤生态环境特征存在如下几个方面的影响:一是土壤的物理特征没有改变;二是土壤中养分及有机质的含量存在不同程度的变化,其中,全钾含量较稳定,磷的含量受耕作和放牧的影响有所增加,碳的含量降低,存在一定程度的流失;三是重金属元素Zn、As和Pb相对于母质有所富集(富集因子在1.2以上),但不同土地利用类型的土壤之间富集因子的差异并不明显,暗示了土壤重金属的污染并非是流域内人类活动影响的结果,而是区域土壤重金属背景值增高的表现。