因子分析法解析北京市大气颗粒物PM10的来源

2004年10月份在北京市6个采样点采集了大气PM10样品,分析了大气颗粒物的质量浓度、元素组成、离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度,并用因子分析模型对颗粒物的来源进行了研究。结果显示,北京市大气颗粒物的来源主要有6类:建筑水泥尘/机动车尾气尘/燃煤尘、土壤风沙尘、二次粒子尘、工业粉尘、生物质燃烧尘和燃油尘。用模型计算得到的各源对PM10的贡献率分别为建筑水泥尘/机动车尾气尘/燃煤尘占36.57%、土壤风沙尘占16.07%、二次粒子尘占12.33%、工业粉尘占10.29%、生物质燃烧尘占6.07%、燃油尘占3.84%、其它占14.84%。其中建筑水泥/机动车尾气尘/燃煤尘、土壤风沙尘、二次粒子尘、工业粉尘是大气颗粒物PM10的主要来源。实验表明,在缺少源成分谱时可以用因子分析模型来分析大气颗粒物的来源及其相对贡献。  

1997—2010年北京市大气降水离子特征变化趋势研究

依据北京市环境保护监测中心1997—2010年降水监测资料,分析北京地区降水中离子特征及变化趋势,阐明北京市降水污染现状及变化特征。结合北京市特有的气象条件、地形地貌和工业分布情况,分析污染物来源及污染变化趋势。研究表明:年度降水电导率呈现波动变化,降水污染严重程度依次为南部郊区>市区>北部背景点。北京地区大气降水中的主要阳离子成分是Ca²⁺和NH₄⁺,主要阴离子成分是SO₄^2-和NO₃^-。近年来[SO₄^2-]/[NO₃^-]比值逐步下降,污染类型由典型硫酸型发展为硫酸+硝酸混合型。阳离子[Ca²⁺]/[NH₄⁺]比值下降,碱性离子缓冲能力降低。9种离子各季节浓度变化趋势基本一致,由高到低依次是春季>秋季>冬季>夏季,这种季节变化特征与气象因素密切相关。相关性及聚类分析表明:NO₃^-与SO₄^2-存在很强相关性,说明其前体物SO₂和NO_X在大气中经常一同排放且进入降水途径相同;H⁺浓度不是由某个离子决定,是所有致酸离子和中和离子相互作用的结果,而NH₄⁺来源不同于其它离子,北京地区的氨存在其单独排放源。  

原子荧光法测定水中砷监测质量控制指标研究

通过全国多家实验室测定的大量监测数据研究了原子荧光法测定水中砷的质量控制指标,并与《水和废水监测分析方法》(第4版)中的相关指标进行了比较,旨在为环境监测工作提供质量控制依据和质量控制指标。研究表明,标准样品实验室内相对偏差的控制范围为小于等于4%;浓度小于0.05 mg/L的实际样品的相对偏差小于等于10%,浓度大于等于0.05 mg/L时相对偏差小于等于5%。实验室间相对偏差的控制范围为小于等于10%。相对误差一般控制在±15%以内,加标回收率为90%～110%。  

北京市城市屋面径流特征研究

对北京市城区不同功能区和不同类型的屋面进行三场降雨径流监测,并分析屋面径流污染过程和水质特征。采用降雨径流污染物平均浓度(EMC)分析评价径流污染程度,结果表明径流水质与屋面材质、降雨强度等因素有关,沥青屋面污染较重,降雨强度越大,径流水质越差;三场降雨中污染物浓度随降雨历时总体上呈先升高后降低的变化趋势,初期径流水质较差,存在明显的初始冲刷现象。  

城市合流制管网降雨径流污染特征分析

对北京市老城区合流制管网排除系统下游干管进行降雨径流监测,分析降雨径流和生活污水混合后的水质变化特征,以便为合流制管网污染控制提供数据依据。结果表明北京市合流制管网污染程度较高,其污染过程受降雨过程、管道汇流过程、地表径流污染特征和管道沉积物冲刷等综合影响。  

测定环境空气中砷及其化合物的方法改进

对《空气和废气监测分析方法》中砷的采样和测定方法进行了改进,并在云南某炼铜厂环境空气中含砷监测进行了实际验证。结果表明,方法的检出限、精密度、准确度均能满足测定的要求,并且更适合测定高浓度砷。  

2016—2018年北京城市湿地遥感监测分析

为全面了解北京城市湿地的现状及近年来的动态变化情况，利用高分辨率卫星遥感数据，综合运用GIS技术与景观生态学方法，定量分析了北京市6环内的湿地空间格局。结果表明，北京6环内城市湿地以河流湿地和湖库湿地为主；2016—2018年间湿地面积有所下降，2年间减少了126.58 hm²，主要转化为草地，少量转化为建设用地和林地；由于城市外围的开发建设强度较大，5-6环湿地被侵占面积相对较大，而4环内湿地面积的波动较小；2016—2018年，北京城市湿地的斑块密度增加，平均斑块面积有所减小，表明湿地斑块随时间变化呈破碎化的趋势，且从城市中心向城市边缘，湿地斑块的破碎化程度增强。  

北京市典型道路交通噪声排放特征

采用北京市道路交通噪声自动监测系统2013—2017年采集的等效连续A声级数据,对城市快速路、城市主干线、城市次干线、城市支路的代表性站点噪声排放情况进行了统计分析,结果显示,北京市不同等级的道路噪声排放具备一定的特征,排放水平从大到小依次为城市快速路城市主干线城市支路和城市次干线,道路噪声随时间变化存在较为一致的周期性排放特征,24 h变化特征比较明显。个别道路排放特征存在特异性,如城市主干线道路的一个代表监测站点噪声监测值出现了逐年下降趋势,分析发现,北京市非首都功能疏解对其噪声值的下降有一定贡献。采取一定的规划和管理措施有助于减少道路交通噪声的排放。  

京津冀秋冬季工业生产热异常遥感监测探讨

为全面、客观掌握工业生产热排放对大气污染的影响,利用遥感手段分析了2018—2019年秋冬季京津冀工业生产热排放及其同比变化。结果显示:2018—2019年秋冬季,京津冀地区工业热异常点数量及秋冬热异常点辐射功率(FRP秋冬)较上年同期明显增加,工业生产活动规模及强度同比有所扩大,区域PM2. 5浓度呈增长趋势。根据FRP秋冬分布特点可将京津冀工业生产分为3类,密集型、分散型和稀少型。工业生产密集型城市FRP秋冬通常 1 500 MW,较为典型的城市如唐山、邯郸,FRP秋冬可达2 000 MW以上甚至上万MW,这些城市的空气质量也相对较差;保定是工业生产分散型城市,该城市热异常点增长显著,FRP秋冬也可达2 000 MW以上,但空间分布分散;工业生产稀少型城市热异常点较少且空气质量相对较好。  

基于卫星遥感的京津冀热环境效应分析

为探究北京城区和京津冀城市群等不同尺度上地表热环境时空格局变化以及与大气污染和污染排放的关系,利用Landsat-58、Terra MODIS和Aura卫星上OMI等多期数据,采用普适性单窗算法反演了不同区域的地表温度强度,并结合京津冀重点行业NOX排放量和区域NO2柱浓度空间分布数据,分析了2001—2016年北京及京津冀地区大气污染、能源消耗和城市热力格局之间的关系。结果表明:北京市热岛分布具有显著的地域性,高地表温度与相对较低地表温度集聚与相间分布并存,建成区城市热岛效应明显; 2001—2016年随着城市的快速发展,城区快速向外蔓延,北京城市的热场强度逐年加强,范围逐年向东、向南扩大;热岛高强度范围与NO2高污染区、NOX高排放区有较好的一致性,热岛强度的分布特征有助于大气污染物"热量"网络的规划,卫星热红外遥感可提供必要的技术支撑。