Characteristics, sources and health risks assessment of VOCs in Zhengzhou, China during haze pollution season

Zhengzhou is one of the most haze-polluted cities in Central China with high organic carbon emission, which accounts for 15%-20% of particulate matter (PM2.5) in winter and causes significantly adverse health effects. Volatile organic compounds (VOCs) are the precursors of secondary PM2.5 and O3 formation. An investigation of characteristics, sources and health risks assessment of VOCs was carried out at the urban area of Zhengzhou from 1st to 31st December, 2019. The mean concentrations of total detected VOCs were 48.8 ± 23.0 ppbv. Alkanes (22.0 ± 10.4 ppbv), halocarbons (8.1 ± 3.9 ppbv) and aromatics (6.5 ± 3.9 ppbv) were the predominant VOC species, followed by alkenes (5.1 ± 3.3 ppbv), oxygenated VOCs (3.6 ± 1.8 ppbv), alkyne (3.5 ± 1.9, ppbv) and sulfide (0.5 ± 0.9 ppbv). The Positive Matrix Factorization model was used to identify and apportion VOCs sources. Five major sources of VOCs were identified as vehicular exhaust, industrial processes, combustion, fuel evaporation, and solvent use. The carcinogenic and non-carcinogenic risk values of species were calculated. The carcinogenic and non-carcinogenic risks of almost all air toxics increased during haze days. The total non-carcinogenic risks exceeded the acceptable ranges. Most VOC species posed no non-carcinogenic risk during three haze events. The carcinogenic risks of chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,2-dibromoethane, benzyl chloride, hexachloro-1,3-butadiene, benzene and naphthalene were above the acceptable level (1.0 × 10?6) but below the tolerable risk level (1.0 × 10?4). Industrial emission was the major contributor to non-carcinogenic, and solvent use was the major contributor to carcinogenic risks.     

系统动力学在空港区域规划环境影响评价中的应用

作为机场与城市间的过渡区,空港区域具有经济-社会-环境发展影响因素众多、变化快的特征.针对此,本文基于空港区域系统动力学模拟模型,结合类比法和情景分析法,用于空港区域不同发展方案的经济、社会、环境影响预测和评价.具体步骤包括:发展分析-影响识别-模型构建-零方案/规划方案模拟-替代方案设计-减缓措施,各步骤间动态反馈.对郑州航空港区进行案例研究,结果表明,相较于零方案,规划方案具有经济社会发展优、污染排放少的优点,但仍无法满足环境容量要求;设计了3种替代情景方案,据此提出产业结构优化、能源结构调整等减缓措施.     

矿业城市郑州市工业结构发展的动态分析

应用波士顿矩阵分析方法分析了我国中部地区重要的综合性矿业城市郑州,利用1999—2000年的部门数据,对城市工业发展的变化进行了动态的分析,并对各行业进行了归类和区分,归纳了各个行业部门在发展中的特点,为动态监控和管理地区工业产业结构的变化,以及工业产业结构的调整升级决策提供参考。     

郑州市耕地资源安全的时空特征分析

耕地资源安全是保障我国国民经济发展的重要条件之一,又关系到我国的粮食安全。借用生物学的承载力分析方法,设定耕地资源安全测度指标,建立了耕地资源安全测度模型,对郑州市1996—2005年10年来耕地资源安全进行了测算,并分析了耕地资源的时空特征。     

城市碳排放测算研究——以郑州市为例

分析城市在现代化进程中碳排放的变化规律,研究碳排放量和碳源分布情况,J制定减排任务和措施的重要依据.通过建立城市碳排放测算框架,采用科学的计算标准,对郑州市2005年-2012年的碳排放情况进行了测算和分析,结果表明:郑州市碳排放量持续增长,2012年碳排放量为10 661万吨,相对于碳源的快速增长而言,碳汇吸收量不足,只是抵消了1.41％的碳源排放量.郑州市必须在碳源控制、碳汇建设及区域协调发展方面促进城市低碳发展.     

郑州市PM2.5化学组分的季节变化特征及来源解析

为了解析郑州市PM_2.5的污染特征和来源,同时为了研究不同季节以及市区和市郊之间的差异,本研究于2018年四季在郑州市环境保护监测中心站（市区）和郑州大学（市郊）点位共计采集环境PM_2.5有效样品1284个.通过离子色谱仪、碳分析仪和X射线荧光光谱仪分别测试得到9种无机水溶性离子、两种碳组分和27种元素浓度,分析了郑州市城郊PM_2.5中化学组分的季节变化特征,使用富集因子法、地累积指数法、化学质量平衡模型、后向轨迹法和潜在源贡献因子法,研究了郑州市城郊不同季节PM_2.5的来源差异.结果表明,市区和市郊点位年平均PM_2.5浓度达到（59.7±24.0）μg ·m^-3和（74.7±13.5）μg ·m^-3,郊区点位（除冬季外）季节平均浓度均高于市区点位,季节均值呈现冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季的变化.市郊春季受地壳物质的影响较大,夏秋两季全部组分浓度均高于市区;冬季市区受燃煤源和机动车源影响更大.Cu、As、Zn、Pb和Sb受到人为源的影响强烈,市区富集程度更大,Zn、Cu、As和Pb存在一定的潜在生态风险.源解析结果显示,两点位春夏秋冬四季均分别受到扬尘源、二次硫酸盐、二次硝酸盐和燃煤源的较大影响,此外,市区四季受二次污染源和机动车源的影响较大,而市郊秋冬季受生物质源影响较大.来自山东的气团、西北方向的气团（除夏季外）、南方气团（除冬季外）对郑州市PM_2.5的污染水平影响较大,其潜在来源区域主要为省内及与邻省的交界处.     

基于城市水生态系统健康的生态承载力理论探讨和评价研究

城市水生态系统是城市生态系统的主要组成部分和关键因素.通过城市水生态系统与人体自身健康机制的类比分析,将基于城市水生态系统健康的生态承载力定义为:在一定社会经济条件下,城市水生态系统维持其服务功能(供水、防洪、生物保护、景观娱乐等)及自身健康的潜在能力.提出了"基于城市水生态系统健康的生态承载力-压力量化模型",并根据理论模型设计了计算模型.用承载力与压力所确定的城市水生态系统健康指数,描述了城市水生态系统的健康状态.以郑州市为例,分别计算了该市1995-2004年城市水生态系统承载力及其压力,并得出相应的城市水生态系统健康指数.结果表明,城市水生态系统承载力处于逐年上升趋势,但存在波动;健康指数亦逐步增加,对应健康状态为"病态-亚健康-健康"状态,特别是1998年后该地城市水生态系统健康状况有明显好转.     

属性识别法在郑州市空气质量评价中的应用研究

阐述了评价环境空气质量的属性识别法,介绍了属性识别理论模型和属性权重的确定,通过将熵值法与属性识别理论相结合,建立了基于熵权的属性识别理论模型,并依据《环境空气质量标准》(GB 3095-2012),对郑州市城区2009年至2013年的环境空气质量进行了综合评价.结果表明:2009年至2013年郑州市城区的环境空气质量均为Ⅱ级.属性识别理论概念清晰,计算简单,评价结果比较客观.评价结果表明运用属性识别理论应用于环境空气质量综合评价是合理可信的.     

环境监测业务管理系统的开发及应用

以郑州市环境监测中心站监测业务流程为例,从技术路线、系统结构没汁、系统功能分析和技术实现等方面分析并介绍了环境监测业务管理系统的特点和开发时需解决的技术问题。探讨了建立基于B/S结构、J2EE技术架构、集中和分布相结合的数据模式、创新的组件装配方式、Oracle9i数据库、中间件和多层体系结构等多项先进技术进行系统实现的设计方案。     

城市生态化发展存在的问题与路径——以郑州市为例

郑州市的发展对河南省构建"中原经济区"战略,促进中原崛起具有重大而深远的意义.探讨了城市生态化发展的内涵,分析了郑州市生态化发展面临的突出问题,构建了郑州市生态产业模型,并从转变经济增长方式、人口问题、环境保护和生态城市规划等方面为郑州市的生态化发展提出建议.