空气细颗粒物(PM2.5)污染特征及其毒性机制的研究进展

细颗粒物(PM2.5)是指空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物,其表面吸附大量的有毒有害物质,并可通过呼吸沉积在肺泡,甚至可通过肺换气到达其他器官.由于细颗粒物的重要性,美国EPA已经于1997年颁布了细颗粒物的空气质量标准,年均值为0.015mg/m3,日均值为0.065mg/m3,然而我国至今仍未制定细颗粒物空气质量标准.颗粒物上吸附的化学组分主要可分成自然来源及燃煤或燃油等人为污染来源两大类,特别是来自工业性和居住区燃煤及汽车燃油尾气.空气细颗粒物污染表现为形态各异、成分复杂等特征.细颗粒物有明显的毒性作用,可引起机体呼吸系统、免疫系统等较为广泛的损害.细颗粒物与心肺疾病密切相关,如增加入院率、急诊次数、呼吸疾病及症状增加、肺功能下降,甚至于过早死亡.简要概述了细颗粒物的污染特征及其毒性机制研究进展.  

新版《环境空气质量标准》热点污染物PM2.5监控策略的思考与建议

随着工业化和城市化进程的加速,大气气溶胶污染日趋严重,由气溶胶细粒子PM2.5污染造成的能见度恶化事件越来越多,中国东部地区灰霾天气迅速增加.灰霾天气的本质是细粒子气溶胶污染,与光化学污染相关联,形成灰霾天气的气溶胶组成非常复杂.近年来由于灰霾天气日趋严重引发的环境效应问题,以及气溶胶辐射强迫引发的气候效应问题,已引起科学界、政府部门和社会公众的广泛关注,成为热门话题.在此背景下,国家出台了新版《环境空气质量标准》(GB 3095-2012),增设PM2.5浓度限值,对环境监测、环境管理和环境评价提出了新的要求.通过分析中国大气污染背景、国际组织和其他国家的PM2.5标准,及近期热点问题,提出在环境监测、环境管理和环境评价过程中实施新标准,监控PM2.5的策略.  

北京夏季大气主要含氮无机化合物的变化规律与相互作用

利用SJAC-MOBIC/FIA在2006年8月16日—9月9日在线测量了北京城市大气细颗粒物中主要水溶性含氮离子组分(NO₃^-和 NH₄⁺),与重要含氮气态污染物(HNO₃、HNO₂和 NH₃),以追踪细颗粒物中含氮二次无机组分和含氮气态污染物的变化规律及其相互作用。观测期间,NO₃^- 和 NH₄⁺的平均浓度分别为13.08和11.93 μg/m³,它们与SO₄^2-浓度之和在细颗粒物(PM_2.5)中的平均比例为55%,明显高于其他季节;污染过程中,积聚模态颗粒物体积浓度及其与爱根核模态颗粒物体积浓度比值逐渐增加,说明二次转化是北京夏季细颗粒物的重要来源。白天HONO迅速光解产生OH自由基,而OH自由基是生成HNO₃的重要物种,因此HONO和HNO₃具有相反的日变化规律。在温度较高的白天,大气环境不利于NH₄NO₃的生成与存在;夜间低温高湿的条件下硝酸铵理论平衡系数Ke与气态氨和硝酸的乘积Km相当或低于后者,较有利于NH₄NO₃的生成。北京夏季大气具有足量气态NH₃以中和硫酸盐;但在NO₃^-与阳离子的电荷平衡中,金属阳离子也非常重要。  

不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响

利用2006年7月广州细颗粒物质量浓度、数谱分布与化学组成的观测数据与气团后向轨迹聚类分析结果，系统分析了不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响。观测期间，广州气团来源可分成来自远海、近海、西面陆地和北面陆地4种类型。细颗粒物总数浓度水平在4种类型中基本相当。当气团来自远海时，二次转化影响较小，PM_2.5质量浓度较低，颗粒物数浓度从大到小依次为老化爱根核模态>新鲜爱根核模态度>积聚模态；受到海洋气团的影响，Cl^-在PM_2.5中比例为4种类型中最大。气团来自近海时，颗粒物二次生成与老化现象突出，数谱峰值出现在积聚模态，而其他类型出现在爱根核模态；SO₄^2-、OC与NO₃^-之和在PM_2.5中的比例大于50%，为4种类型中最高。气团来自西面陆地和北面陆地时，细颗粒物受陆地传输老化气团和本地来源影响均较明显。来自北面陆地时，250 nm以上颗粒物数浓度明显升高，是PM_2.5平均浓度远高于其他类型的直接原因之一。  

秸秆焚烧期间空气中细颗粒的组分特征

分析并探讨了南京市秸秆焚烧期间细颗粒中水溶性阴离子和铵，有机碳（OC）和元素碳（EC），以及Cu、Zn、Pb、Si等38种元素的含量和浓度。结果表明：细颗粒（PM2.5）水溶性离子中硫酸根浓度最高，其次是铵根离子，硝酸盐和氯离子，氟离子和亚硝酸盐最低。秸秆焚烧期间细颗粒样品中离子含量占26％，Si元素和金属所占份额为17．1％，碳元素占19．6％，其余未知物质约占37％。  

广州地区秋冬季细颗粒物PM2.5化学组分分析

分析了广州地区2009年-2010年秋冬季节大气中PM2．5样品的水溶性离子、重金属元素、有机碳/元素碳（OC/EC）、多环芳烃质量浓度和粒径分布。初步掌握了广州地区秋冬季节大气中PM2．5的化学组分和特点，有机质（OM）是广州地区秋冬季PM2．5中最主要的成分，其次是硫酸根离子、硝酸根离子和铵根；PM2．5中有机碳和元素碳的空间分布特征相似，并受一次源排放影响；PM2．5中的重金属含量以铝、锌、铅相对较高，且城区高于城郊；PM2．5中17种多环芳烃、苯并（ a）芘（ BaP）的浓度均为城郊高于市区。  

长三角典型城市公交车实际道路细颗粒物排放测试

为研究长三角典型城市公交车细颗粒物排放特征，采用便携式排放测试系统（PEMS），对上海、杭州和苏州三大城市的8辆典型城市公交车开展实际道路细颗粒物排放实验。研究结果表明：长三角典型城市车辆的实际道路平均车速为22.7 km/h，怠速比例为20.4%，加减速比例为54.5%；在稳态行驶工况下，随车速增大，公交车颗粒物质量及数量排放呈逐渐增大趋势；在20 km/h车速范围内，上海国III、国IV和苏州国III公交车颗粒数浓度呈双峰粒径分布，其他公交车均为单峰分布；随比功率的增大，公交车颗粒质量呈逐渐增大的趋势，国IV公交车颗粒数量呈先下降再增大趋势，国III公交车颗粒数量呈上升趋势；公交车颗粒质量综合排放因子为0.8~189 mg/km，颗粒数量综合排放因子为6.2×10¹²~9.6×10¹⁴#/km。  

武汉地区沙尘天气气溶胶粒径分布特性研究

通过利用湖北省大气复合污染自动监控预警中心的振荡天平法颗粒物监测仪、光散射法气溶胶粒径谱仪,对武汉地区一次典型沙尘天气过程中记录的不同粒径气溶胶颗粒数量浓度、相对质量浓度进行研究。结果表明,在武汉地区沙尘天气过程中,粗颗粒显著增多,而细颗粒显著减少,这与部分研究发现的沙尘天气过程中粗颗粒与细颗粒共同显著增多的结论有所不同。粒径谱仪分析显示,大于PM₅颗粒的增多对粗颗粒浓度增加有显著贡献,而小于PM_0.5颗粒的减少则对细颗粒浓度降低有主要贡献,这可能是武汉地区沙尘天气过程颗粒物的变化特点。  

春节燃放烟花爆竹对南京气溶胶细粒子的影响

根据南京城区草场门与远郊固城湖大气观测点PM2.5质量浓度及组分监测结果,分析了2012年春节期间烟花爆竹燃放对城市气溶胶细粒子的影响。结果表明,春节除夕和初五烟花爆竹集中燃放时段,草场门观测点PM10和PM2.5均出现同步异常突升,且细颗粒物占比较大,PM2.5最大峰值同比远郊固城湖观测点分别高出2.79倍和6.02倍;PM2.5各化学组分中,城区草场门观测点水溶性离子K^＋、Cl^-和SO4^2＋以及微量元素K、Al、Mg、Fe、Ba等值同比远郊固城湖明显偏高,春节烟花爆竹燃放对南京城区空气质量影响显著。  

蚌埠市夏季大气细颗粒物在线源解析

为了解蚌埠市环境空气中PM_(2.5)的来源,于2017年8月18日—9月18日,在百货大楼和高新区站点,利用单颗粒物气溶胶飞行时间质谱仪开展PM_(2.5)在线源解析。结果表明,百货大楼点位ρ(PM_(2.5))高于高新区点位,轻度污染比例(4.2%)明显高于高新区点位(0.8%),出现了中度污染(0.3%);SPAMS的PM_(2.5)质谱图显示百货大楼点位PM_(2.5)中K~+、Na~+特征明显,高新区点位HSO_4~-、NO_3~-、NO_2~-等无机信号较为明显;2个点位NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+离子颗粒数占总颗粒数的百分比明显较高,且高新区点位NO_3~-、HSO_4~-离子数占比要明显高于百货大楼点位,燃料燃烧、工业工艺源、农田氮肥施用是其主要的人为污染源;2个点位PM_(2.5)成分主要为元素碳,分别占比42.4%,40.6%;污染时段,ρ(PM_(2.5))快速上升,除受本地机动车尾气源和燃煤源累积影响外,百货大楼点位扬尘源排放增加,高新区点位扬尘源和工业工艺排放源增加;2个点位机动车尾气源均为首要污染源,分别占比29.5%和30.9%,其次为燃煤源(24.3%和24.7%),扬尘源占比分别为22.9%和20.8%。