太原市冬季PM2.5化学组分特征与来源解析

为研究太原市城区冬季PM_2.5污染特征及来源,于2017年1月对PM_2.5及其化学组分（水溶性离子、碳组分和微量元素）、气态污染物（SO₂、NO₂）进行在线观测,结合气象数据,分析了清洁天和污染天PM_2.5及其化学组分特征,并利用正定矩阵因子分析法（positive matrix factorization,PMF）对PM_2.5进行来源解析.结果表明,2017年1月太原市城区污染天PM_2.5质量浓度（239.92 μg·m^-3）为清洁天的5.70倍,污染天PM_2.5主要化学组分SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、OC和EC分别为清洁天的7.04、5.76、6.51、5.62、4.06和4.70倍;污染天硫的氧化速率（SOR）和氮的氧化速率（NOR）分别为0.12和0.19,明显高于清洁天,说明污染天二次转化程度更高;PMF解析结果显示,污染天二次源（35.06%）、燃煤源（30.19%）和机动车源（24.25%）较清洁天分别增长18.03%、7.39%和2.10%,说明太原市城区污染天在管控机动车和燃煤等一次排放源的基础上,更应该注意对二次源前体物的控制.     

太原市2014年春节期间常规大气污染物浓度变化及聚类分析

为了探寻太原市春节期间不同监测站点各常规大气污染物的质量浓度变化规律及相互之间的关系,记录和收集了太原市上兰、南寨、涧河、尖草坪、桃园、坞城、小店、金胜、晋源9个监测点2014年农历小年至元宵节(2014-01-23—2014-02-14)期间的大气PM2.5、PM10、CO、NO2、O3、SO2小时浓度值以及相应的气温、气压、湿度、风级、能见度等气象数据,采用相关分析、小波分析、单因子污染指数评价和系统聚类等方法进行研究,发现:1该时段内就太原市总体而言,PM2.5超标倍数最大,其次是PM10、SO2、CO、NO2,O3污染最小.2农历小年、除夕、正月初八、元宵节大气PM2.5和PM10的浓度迅速增加,与自然气象因子基本无关,说明烟花爆竹的集中燃放对大气颗粒物尤其是细颗粒物产生较大影响.3SO2、NO2、CO与PM2.5和PM10浓度变化的波动趋势相似、主周期相同,反映了部分PM2.5和PM10与SO2、NO2、CO有共同的来源;O3的波动趋势及主周期与上述污染物完全不同,显示出它来源的特殊性.4按PM2.5聚类,南寨、涧河、尖草坪、桃园4个点聚为一类,小店和坞城2个点聚为一类,金胜和晋源聚为一类,位于太原市最北端作为清洁对照的上兰监测点自成一类,与它们的地理位置有较好的相符性,同时,聚类分析结果与各监测点的单因子污染指数评价结果相一致.本文提示小波分析与聚类分析相结合可以较好地反映城市大气污染物浓度变化的时间与空间分布规律.     

太原冬季PM2.5影响霾污染的关键尺度谱特征

PM_(2.5)普遍被认为是导致霾形成的主要污染物之一.利用2016年11~12月在太原市人工降雨防雹办公室观测获得的气溶胶数谱资料、小店区气象站提供的气象要素资料以及小店区环境监测站提供的PM质量浓度资料,探讨了PM_(2.5)影响霾污染的关键尺度谱特征.结果表明,观测期间霾污染频发,且程度严重,重度霾占25.35%.相对湿度高于80%、风速小于1.5 m·s~(-1)是霾频繁发生的有利条件,特别是重霾;中度霾和轻度霾在相对湿度40%~80%、风速小于1.5 m·s~(-1)时也会频繁发生;轻微霾主要发生在相对湿度20%~40%,风速为1.25~2.55 m·s~(-1)时.霾天PM_(2.5)平均质量浓度为209.45μg·m~(-3),是非霾天气的3倍,且随着霾等级增加,PM_(2.5)质量浓度和PM_(2.5)/PM_(10)比值不断增加.低湿环境下PM_1是影响霾的关键粒子;高湿环境下PM_(0.5)是影响轻微霾、轻度霾和中度霾的关键粒子,而影响重度霾的关键粒子则是PM_1.高湿环境下表面积浓度对能见度的贡献率下降,但是气溶胶吸湿增长增大了粒子尺度,导致消光效率因子增大,从而弥补了表面积浓度的不足;粒子尺度参数的增加是高湿时PM_(2.5)影响霾污染的重要因素.     

太原市气悬颗粒物上多环芳烃的测量与分布研究

2 0 0 1年 3月下旬 ,在太原市建成区均匀布设 1 5个网格点 ,利用新型便携式仪器 ,连续 5天监测了各点大气颗粒物上多环芳烃 (PPAHs)的浓度。结果表明 ,PPAHs浓度范围为 3 6ng/m3～ 3 1 3 ng/m3;全市上下午平均浓度为 1 3 9ng/m3;上午浓度平均值是下午的 2倍 ;全市空间分布整体上由北向南逐渐降低 ,东北部最重 ,东南部最轻 ;不同功能区的污染程度依次为 :一电厂化工区 >太钢工业区 >桃园商业区 >太行居民区。本文还着重探讨了污染分布的成因 ,并提出了改善大气质量的建议。     

太原市大气PM2.5中水溶性离子的季节污染特征及来源分析

为探究当前空气质量持续改善背景下重污染地区大气PM_2.5和水溶性无机离子（WSⅡs）的污染特征和季节变化,于2019年在太原市采集了四季PM_2.5样品.结果表明,2019年太原市PM_2.5年均质量浓度为（65.50±30.44）μg·m^-3,水溶性离子浓度的季节特征为：冬季（39.81 μg·m^-3） > 秋季（33.05 μg·m^-3） > 春季（20.50 μg·m^-3） > 夏季（19.62 μg·m^-3）.WSⅡs以二次离子SNA为主,占总离子浓度的76.90%±10.51%,且随着PM_2.5污染加重,SNA的比重显著升高.其中,SO₄^2-和NO₃^-在秋、冬季的浓度最高,这与气态污染物排放增加和二次转化程度的升高（硫氧化率SOR>0.30,氮氧化率NOR>0.10）有关;NH₄⁺、Cl^-和K⁺在冬季的浓度最高,是其他季节的1.2~7.9倍,可能归因于冬季燃煤和生物质燃烧活动的增加;由于春季风速较高,受土壤扬尘的影响,Ca²⁺和Mg²⁺的比重在春季显著增加为20.2%.春季和夏季为贫氨状态,而秋、冬季为富氨状态,且硝酸盐颗粒物在高湿度条件下的吸湿增长比硫酸盐更为显著.太原市大气PM_2.5中水溶性离子主要来源于二次生成、燃煤、生物质燃烧和土壤扬尘.     

太原市居民吸入途径风险研究

基于 2 0 0 0年秋在太原市 5个常规观测点的TSP和PM10 样品中的Bap、Cd、Cr6 等致癌污染物、Pb、Mn、Zn、Cu、U等非致癌污染物以及2 10 Pb、7Be、40 K、2 3 8U等放射性核素的浓度实测值 ,估算了太原市居民 1999年度因吸入TSP和PM10 导致的健康风险分别为 8 34× 10 -7(死亡·年 -1)和 7 19× 10 -7(死亡·年 -1) ,同时也估算了因吸入SO2 和NOx 导致的健康风险分别为5 2 7× 10 -8(死亡·年 -1)和 1 5 6× 10 -8(死亡·年 -1) .     

太原市典型大气污染物时空分布及其成因分析研究

根据太原市2001年-2012年环境空气定点监测数据,采用分时段统计分析和GIS空间分析相结合的方法探讨了太原市主要大气污染物的时空分布特征,并分析了形成原因.结果表明,太原市环境空气污染物浓度呈逐年下降趋势,环境空气质量逐步改善,这与太原市积极转变经济结构,加强污染控制有直接的关系.但是,太原市自然气象条件和污染源格局都不利于环境空气质量的改善,太原市空气污染情况依然严峻.     

太原市2010年生态足迹计算与分析

利用生态足迹的计算模型和分析方法,对山西省太原市2010年的生态足迹和生态承载力进行了研究和分析.结果表明,太原市人均生态足迹需求为6.0139hm2,人均生态承载力为0.394hm2,出现了5.619hm2的人均生态赤字,表明太原市面临的生态压力较大.在此基础上,提出了缓减太原市生态压力的若干建议.     

淮南潘谢矿区岩溶水化学特征及其形成机制研究

淮南煤田深部煤层开采受其下部岩溶水害的干扰,分析其化学组分分布规律、探讨其形成过程,可为水害防治提供一定的理论指导。本文以淮南潘谢矿区太原组岩溶含水层为研究对象,通过分析其水文地质背景,采用多元统计、水化学组分、水文地球化学反向模拟等方法,对该区两个次一级水文地质单元的水化学组分进行分析。结果表明：受挤压-拉张作用下的古地貌是影响古地下水补、径、排的重要因素;Ⅰ区、Ⅱ区阴、阳离子均以Cl^-、Na⁺+K⁺为主,但Ⅱ区中HCO₃^-占比较大,且Ⅰ区SO₄^2-含量大于Ⅱ区;受局部开放的氧化环境影响,Ⅰ区主要以阳离子交换作用为主,存在黄铁矿氧化,而Ⅱ区以阳离子交换作用与黄铁矿的氧化为主,为还原环境,但逐步向部分氧化环境转变;长期的矿山开采活动使得区内岩溶地下水流系统发生持续改变,也是影响单元间岩溶水质产生差异性的重要因素。     

太原市耕地土壤PAHs的含量、分布、源解析与风险评价

为研究太原市耕地土壤中多环芳烃(PAHs)的含量、空间分布特征、来源与健康风险,采集了太原市22个耕地土壤样本,通过GC-MS分析土壤中PAHs的含量,使用诊断比率法与正定矩阵因子分解(PMF)模型分析土壤PAHs的来源,使用增量终生致癌风险模型分析土壤的健康风险.结果表明,太原市耕地土壤(干重)中∑₂₁PAHs和∑₁₆PAHs含量平均值分别为934.6 ng·g^-1和787.7 ng·g^-1,土壤中PAHs含量低于GB 15168-2018规定的农用地土壤污染风险筛选值.工业区、丘陵区和污灌区分别有约60%、 13%和33%的样点的PAHs含量超过了1 000 ng·g^-1.空间分布显示耕地土壤PAHs含量高的区域集中在工业区;诊断比率显示煤炭和生物质燃烧与交通排放是太原市耕地土壤中PAHs污染的主要来源;PMF模型模拟结果表明,耕地土壤中PAHs的来源和贡献率为煤炭和生物质燃烧源(59%)、交通源(22%)和炼焦源(19%).风险评价结果表明太原市耕地土壤普遍具有高致癌风险...