郑州市PM2.5中水溶性离子特征及来源分析

为探究郑州市PM_(2.5)中水溶性离子污染特征,本研究自2017年12月1日至2018年11月30日对郑州市PM_(2.5)中水溶性离子进行为期1a的高时间分辨率持续观测,并基于高时间分辨率观测数据分析水溶性离子特征并对其进行来源分析.结果表明,观测期间郑州市总水溶性离子平均质量浓度为42. 7μg·m~(-3),各离子质量浓度从大到小分别为:硝酸根(17. 7μg·m~(-3))、硫酸根(10. 2μg·m~(-3))、铵根(9. 0μg·m~(-3))、氯离子(2. 3μg·m~(-3))、钾离子(1. 3μg·m~(-3))、钠离子(1. 3μg·m~(-3))、钙离子(0. 8μg·m~(-3))和镁离子(0. 1μg·m~(-3)).总水溶性离子质量浓度表现为冬季最高,秋季略高于春季,夏季最低的季节特征,在PM_(2.5)中的占比表现为秋季(65. 2%)冬季(52. 5%)夏季(48. 2%)春季(43. 0%).除钠离子和钙离子外,其余水溶性离子质量浓度均表现为冬季秋季春季夏季的季节变化特征,而钠离子表现为秋季最高,夏季最低的季节变化特征,钙离子表现为秋季最高,冬季最低的季节变化特征.总水溶性离子质量浓度全年及春季、夏季和秋季均表现为单峰分布的日变化特征,冬季没有显著的日变化特征.观测期间二次离子(硫酸根、硝酸根和铵根)质量浓度占PM_(2.5)的43. 8%,是PM_(2.5)的重要组成部分,主要以(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在.观测期间郑州市存在较大程度的二次转化过程,且相对湿度对硫氧化率的影响较大,而温度对氮氧化率的影响较大.观测期间二次离子间具有较好的相关性,钾离子与镁离子和氯离子也表现出较好的相关性.硝酸根、硫酸根和铵根的主要来源是气体污染物的二次转化,镁离子和钙离子通常来源于土壤尘和建筑尘,钾离子是主要的生物质燃烧标识物之一,钠离子来自于海盐和土壤尘,氯离子不仅来自于海盐,也可来自生物质燃烧和化石燃料燃烧.主成分分析结果表明观测期间郑州市PM_(2.5)中水溶性离子主要受二次转化、燃烧源及土壤或建筑扬尘源排放影响.     

郑州市某生活区大气PM2.5中重金属污染特征及生态、健康风险评估

为了研究郑州市某生活区大气重金属元素的污染特征,对郑州市某生活区进行潜在生态风险和居民健康风险的评估,利用武汉天虹TH-16A型大气颗粒物智能采样仪对郑州市某生活区大气PM_(2.5)样品进行采集,并用波长色散X射线荧光光谱法(ambient air determination of inorganic elements in ambient particle matter wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry,WD-XRF)分析17种金属元素的质量浓度;用富集因子法、主成分分析法对重金属的来源进行解析;用生态风险指数法和美国环保署的健康风险评价法分别对Cr、Cd、Cu、Zn、Ni、Pb和As等元素的潜在生态风险、居民健康风险进行评估.结果表明,富集因子(enrichment factor,EF)值较高的金属为Cd、Sb、Pb和As,其中Cd的富集因子值最高,为8 657. 6;郑州市某生活区金属元素的来源主要为地壳源/燃煤源、燃油源、垃圾燃烧源、冶金尘源和机动车排放源; Cd、Pb、Zn、As、Cu、Ni和Cr的单因子潜在生态危害指数值分别为70 420. 2、255. 3、204. 6、71. 5、36. 9、24. 0和5. 1;郑州市某生活区的Cd、As和Cr具有致癌风险,Cd的危害最大; Mn具有非致癌风险.     

河南省臭氧污染特征与气象因子影响分析

利用环境空气质量监测站和国家基准地面气候站数据,研究了2017年河南省臭氧(O_3)污染时空特征及其与颗粒物、前体物和气象因子关系.结果表明,河南省2017年O_3日最大8 h滑动平均值(MDA8)呈现夏季春季秋季冬季的特征,年均值为108μg·m~(-3);各地市均有不同程度O_3超标情况,其中,安阳超标天数高达88 d,信阳最少为17 d;春末夏初(5月和6月) O_3污染最为严重,O_3 MDA8月均浓度在140μg·m~(-3)以上,并在6月达到峰值;定性和定量分析显示O_3 MDA8月均浓度与颗粒物,O_3小时浓度与CO、NO_2呈负相关;不同季节、不同城市O_3MDA8与气象因子(日照时长、气温、降雨、能见度、相对湿度及风速)的相关性具有差异.     

安阳市近地面臭氧污染特征及气象影响因素分析

基于国控环境空气质量监测站数据分析了安阳市2014～2017年不同功能分区(城市、郊区和工业)点位的臭氧(O_3)污染特征和变化规律,并研究了O_3污染的气象影响因素和潜在源分布.结果表明,2014～2017年安阳市各站点O_3年均浓度上升明显,O_3超标日的出现从2015年开始不断提前,最早在2017年4月出现;工业区点位O_3第90百分位数和平均值增长最快,年均分别增长16. 0μg·m~(-3)和13. 0μg·m~(-3),郊区点位O_3第5百分位数增长最快,年均增长13. 2μg·m~(-3);安阳市O_3月变化呈"M"型,且具有明显的空间差异;温度对O_3浓度起主导作用;气温大于23℃、相对湿度小于58%和西南偏南方向5m·s-1风速与高浓度O_3污染密切相关;不同季节O_3潜在来源差异明显,夏季主要分布在河北南部、湖北北部和沈阳北部.2017年5月首次出现O_3重污染日,工业点位O_3小时平均浓度高达405μg·m~(-3),重污染事件与西部干热气团转移导致持续高温有关.     

典型区域土壤中多环芳烃的污染分布特征

以河南省3类典型工业区域为例,分析研究其土壤中多环芳烃类化合物的种类组成及含量分布特征,结果表明：3类典型工业区域周边土壤中均检出14种PAHs,其中萘、芘、艹屈 、苯并[a]蒽具有较高的检出水平;大型化工企业周边土壤中PAHs的检出率高于油田和工业园区;检出的14种PAHs的总质量比均值,大型化工企业明显高于油田和工业园区;3类典型工业区域土壤中PAHs测定值明显高于背景值,表明土壤已受到PAHs的影响;来源分析表明,PAHs的污染主要源自石油和燃料的燃烧.     

郑州市春季大气挥发性有机物污染特征及源解析

对2018年春季郑州市5点位进行环境大气挥发性有机物(VOCs)罐采样及组分分析,开展其污染特征、臭氧生成潜势(OFP)、气溶胶生成潜势(AFP)和来源解析研究.结果表明,郑州市春季VOCs体积分数为(30. 66±13. 60)×10-9,烷烃占比最高(35. 3%),其次为OVOCs(25. 3%)、卤代烃(24. 1%)、芳香烃(10. 0%)和烯烃(5. 2%);总OFP为195. 53μg·m-3,烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃和OVOCs贡献率分别为25. 6%、17. 8%、38. 9%、5. 8%和11. 9%;总AFP为0. 95μg·m-3,芳香烃贡献率最高(87. 6%),其次为烷烃(12. 4%);秦岭路和经开区点位正戊烷、异戊烷、苯和甲苯受机动车影响较大,郑州大学点位主要受燃烧源影响;源解析显示机动车尾气及LPG挥发、溶剂使用源、工业过程源、区域老化气团和植物源对采样期间VOCs浓度贡献依次是30. 5%、27. 3%、22. 1%、14. 4%和5. 7%.     

UV-K_2S_2O_8深度处理亚胺培南生产废水

抗生素生产废水二级生物处理出水通常含部分难降解有机物,若不经处理直接排放,将对环境产生毒害,威胁人类身体健康。紫外光分解过硫酸盐产生SO-4·是一种新型的高级氧化技术。以亚胺培南生产废水二级出水为研究对象,对比了K_2S_2O_8氧化、UV辐射以及UV和K_2S_2O_8联合使用对其处理效果,系统研究了K_2S_2O_8投量、反应pH等因素对UV-K_2S_2O_8深度处理亚胺培南生产废水效果的影响。结果表明UV-K_2S_2O_8耦合是一种有效的去除废水中难降解有机污染物的技术,消除抗生素废水处理过程中存在的脱色不彻底等问题,在最优条件下,对COD去除率可达100%,TOC去除率达94.4%。为抗生素生产废水的深度处理提供技术参考。     

郑州市在用汽车简易瞬态工况法排放限值研究

汽车保有量持续增长给中国大气环境带来巨大压力,制定合理有效的汽车排放标准已成为城市大气污染控制的重要组成部分。该研究根据HJ/T 240-2005中规定的简易瞬态工况法排放限值制定原则,采用相对浓度和累积频率法对郑州市50 381份《点燃式发动机汽车简易瞬态工况法排气污染物检测报告》样本中排放测试结果进行统计分析,并根据不同国标下汽车的技术水平、老化程度等,确定国一国二、国三、国四、国五汽车排气污染物达标率分别为70.10%、82.24%、89.41%与94.76%,最终在此基础上提出符合郑州实际情况的在用轻型汽车排放限值。依照本研究提出的在用汽车排放限值将使郑州市汽车年检综合达标率控制在88.68%。     

2014~2016年间郑州市控制PM10和PM2.5污染的健康效益评估

根据郑州市2014~2016年间大气中PM₁₀和PM_2.5年平均浓度数值,采用泊松回归相对危险模型,评估了控制PM₁₀和PM_2.5污染后所能带来的95%置信区间下的健康效应及健康效益.结果表明,2014~2016年间,PM₁₀浓度达到二级限值后所带来的经济效益（以亿元计,括号中为置信区间,下同）分别为181.8（150.4,211.2）、242.5（202.5,279.4）和206.2（173.3,239.2）,分别占郑州市当年生产总值的2.7%、3.3%和2.5%;PM_2.5浓度达标后所带来的经济效益分别为178.8（143.7,211.6）、216.5（174.6,255.3）和172.5（137.8,205.5）,分别占郑州市当年生产总值的2.6%、3.0%和2.1%.PM₁₀和PM_2.5浓度达标后,城镇受益人数高于农村,急性支气管炎减少人数高于其他健康终端,对于慢性支气管炎,成人受益比儿童大,哮喘则相反.慢性支气管炎人数减少带来的健康经济效益最高,其次为哮喘,门诊和住院的健康效益最低.