沿海城市PM10和PM2.5自动监测过程中质量浓度“倒挂”现象分析与成因探讨

2020年2—3月,位于福建沿海地区中部的莆田市在环境空气质量自动监测过程中出现了严重的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度"倒挂"现象,小时值"倒挂"率为19.86%,日均值"倒挂"率为16.67%。在高相对湿度和低风速气象条件下,颗粒物会出现严重的"倒挂"现象,"倒挂"过程中常伴随着颗粒物和气态污染物(SO_2、NO_2和CO)质量浓度的增加。因此,于2020年2月16日—3月26日开展了颗粒物自动监测和手工监测比对,并结合气象参数、气态污染物质量浓度,以及PM_(10)和PM_(2.5)中水溶性离子和液态水的含量特征,进一步探讨了莆田市颗粒物质量浓度"倒挂"的主要成因。研究表明,PM_(10)和PM_(2.5)自动监测仪器检测原理的差异是导致颗粒物质量浓度"倒挂"的重要原因之一,而气象条件(相对湿度、气温和风速等)、颗粒物质量浓度、颗粒物中主要吸湿组分(NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+)和液态水的含量也是颗粒物质量浓度"倒挂"的主要影响因素。莆田市2020年2—3月出现高频率"倒挂"现象是多重因素共同作用的结果,解决该问题需要同时考虑监测仪器检测原理、气象参数、颗粒物质量浓度和吸湿组分等的影响。     

厦门近海表层沉积物结构特征及物源初探

为研究厦门近海海域表层沉积物的结构特征、组成及来源,于2010年7月采集厦门湾表层沉积物,综合粒径分析、X射线衍射、扫描电镜等方法对沉积物进行表征。粒径分析的结果表明,沉积物的主体粒径在80μm附近,且有明显的次粒级峰,并以粗颗粒的主体粒级峰占有优势。研究的沉积物类型主要有三种,砂质粉砂、粉砂质砂和砂-粉砂,其中砂质粉砂是分布最广泛的沉积物类型区域沉积物,其含量达90%以上;而粘土含量以背景点鸡屿岛为最高,达到11.97%。X射线衍射分析表明,沉积物中优势轻矿物为石英、高岭石,部分区域含有石墨及一些零星分布的伊利石、海绿石和斜绿泥石。这些矿物组成显示了厦门湾海域表层沉积物具有较好的亲陆性,同时,其组成也受到了涨潮流的较大影响。沉积物形貌形态的研究发现,厦门湾沉积物组分较为复杂,其中含有多种藻类及其碎片(主要为硅藻)、矿物颗粒(高岭石)及未知名碎片;形状主要有孔状结构、层叠状结构、长条片状和不规则的六边形块状等。     

厦门市道路灰尘中铂族元素的污染特征

鉴于铂族元素(PGEs)对生态环境和人体健康的潜在危害,对厦门市道路灰尘中PGEs的浓度水平和分布特征进行研究.于2012年10月采集城区主干道、隧道、旅游区和工业区的道路灰尘样品,经王水微波消解及阳离子交换树脂(Dowex AG50W-X8)分离纯化后,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行测定.结果表明,厦门城区主干道道路灰尘中钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)的平均浓度(范围)分别为:246.82(58.68~765.52)、95.45(42.14~371.36)和51.76(21.04~119.72)ng·g-1,均比地壳丰度值高出两个数量级.与国内外其它城市相比,厦门城区道路灰尘中Pd、Pt和Rh浓度均处于较高污染水平.不同功能区道路灰尘PGEs含量分布为:隧道城区工业区旅游区,其分布特征主要受机动车流量的影响.PGEs元素之间的相关性分析结果显示Pd与Rh的相关性较大,而Pt与Pd、Rh的相关系数均较小,说明除了机动车排放以外,可能存在其他的污染来源.旅游区禁止机动车行驶,但仍检出较高含量的PGEs,说明周边地区道路灰尘中PGEs可通过大气扩散作用进行迁移.     

厦门近海域大气中挥发性有机硫化物特征研究

为研究厦门近岸海域挥发性有机硫化物(volatile organic sulfur compounds,VOSCs)的季节性变化特征,于2013年采集了厦门近海域4个季节典型时段的大气样品,并利用三段预浓缩和GC-MS联用技术的方法对挥发性有机硫化物的浓度进行了测定。研究结果表明:大气中VOSCs浓度季节变化显著,其中冬季最高(2 643.04 ng/m3),而夏季最低(829.08 ng/m3),主要受到夏季风速高和台风雨的吸收和稀释作用影响。对比不同采样点各种硫化物组分可知,羰基硫(COS)是厦门近海域大气中有机硫化物的最主要组分,浓度范围在757.14~1 373.50 ng/m3,占总VOSCs的58.1%~75.8%。二甲基硫(DMS)和二甲基二硫醚(C2H6S2)在会展中心采样点的浓度最高,分别为143.54 ng/m3(秋季)和406.10 ng/m3(冬季);甲硫醇(CH4S)和乙硫醚(C4H10S)在珍珠湾采样点的浓度最高,分别为439.14 ng/m3(冬季)和411.61 ng/m3(春季)。厦门近岸海域各站位点有机硫化物组分的浓度变化主要受到季节性差异、人为因素和气象因素等的影响。     

厦门冬季PM_（2.5）颗粒物中细菌和真核微型生物群落组成及其来源分析

近年来由于雾霾事件频发,有关细颗粒物PM2.5的来源、组成及迁移转化规律已经引起了人们的广泛关注,然而对于PM2.5颗粒物中微生物的组成和来源还知之甚少。本文应用T–RFLP、克隆文库和测序方法研究厦门2012年冬季PM2.5颗粒物中细菌和真核微型生物的群落组成,并分析其潜在的来源环境。研究结果表明：与克隆文库方法相比,T–RFLP分析所得的物种数量（TRF峰）相对较多,说明T–RFLP是快速、灵敏分析空气微生物群落特征的高效手段之一。T–RFLP和克隆文库结果表明,PM2.5颗粒物中细菌和真核微型生物群落多样性较高,其中2%的细菌16S rRNA基因和42%的真核微型生物18S rRNA基因序列与已知序列的相似度低于97%。分类分析表明,Bacteroidetes、Actinobacteria、Firmicutes和Proteobacteria是PM2.5颗粒物细菌的主要类群,其相对丰度分别为2.91%、10.68%、41.75%和44.66%;Stramenopiles、Alveolata、Metazoa、Fungi和Viridiplantae是PM2.5颗粒物真核微型生物的主要类群,其相对丰度分别为5%、7%、15%、20%和39%。然而,尚有14%的真核微型生物18S rRNA基因序列未能分类到已知门类,说明气溶胶真核微型生物方面的研究尚存在较大空白。与文献对比分析表明,厦门城区空气微生物的动态性较强,环境来源多变。环境来源分析表明,厦门虽然属于典型海滨城市,但其空气微生物的重要环境源可能为淡水,其次是土壤、水体沉积物、污水系统和动物粪便等。而季节性气团输送可能是厦门冬季气溶胶微生物多来源于淡水的原因之一。     

植被在大气汞收支中作用的研究进展与展望

在汞的生物地球化学循环中,对于"源"和"汇"的认识还存在许多不确定性。大气汞收支不平衡的问题使得植被在汞循环中的作用日益凸现;开展植被在大气汞收支中作用的研究有助于为全球汞减排政策的制定提供参考。本文首先概述了植被中汞的来源和影响因素及其与大气汞的源汇关系;进而重点论述了植被参与大气汞收支的主要方式:凋落物沉降、生物质燃烧和植被表面与大气汞的动态交换,并阐述了植被在大气汞污染监测中的应用;最后在总结我国相关研究的基础上展望了未来的发展方向。