硫酸铵作为人工气溶胶模拟尘源的研究

硫酸盐、铵盐等水溶性无机盐粒子是大气气溶胶的重要组成部分,为进一步提高高效过滤器性能测试实验的精度,提出了过滤器测试标准要求外的新的人工尘气溶胶发生液(NH_4)_2SO_4,并通过一系列实验,从相关性、粒谱分布、分散度等方面对其气溶胶粒子能否满足测试气溶胶的要求进行验证分析。实验结果表明,(NH_4)_2SO_4和KCl间的相关系数R2为0.994 78,相关性很好;NaCl、KCl和(NH_4)_2SO_4气溶胶的几何标准差分别为0.88、0.85和0.87,呈单分散且分散程度接近,可很好的满足测试气溶胶要求。还获得了可控参数喷气压力与发生溶液质量浓度对(NH_4)_2SO_4气溶胶粒谱分布的影响规律:随喷气压力的增加,气溶胶粒子的粒径减小,分布集中;而随发生溶液质量浓度的增加,粒径增大,导致分散度增加。质量浓度和喷气压力对(NH_4)_2SO_4和KCl气溶胶粒径和分散度作用规律的一致性进一步表明(NH_4)_2SO_4作为测试气溶胶的可行性。     

公路地表灰尘及径流中颗粒物附着重金属对比研究

对北京城区北三环上北太平桥以西约300 m处路段地表灰尘及径流中不同粒径颗粒物附着重金属载荷进行对比研究.结果表明:(1)随着颗粒物粒径的增大,地表灰尘中颗粒物附着重金属浓度总体上逐渐降低;地表灰尘中<40.00 μm颗粒物附着重金属浓度最高;重金属载荷分布集中度不强,但主要集中在地表灰尘中<300.00 μm的颗粒物L.(2)地表径流中大部分重金属附着在<125.00 μm颗粒物上;0.45～10.00 μm颗粒物附着重金属载荷最高;0.45～40.00 μm颗粒物附着重金属载荷平均为77.1%.(3)地表灰尘中<40.00 μm的颗粒物的潜在水环境风险不太突出,但是其实际水环境影响却起主导作用.(4)进入水体的小粒径颗粒物质量分数升高是地表灰尘和径流重金届载荷随颗粒物粒径分布不同的重要原因之一;大气湿沉降对小粒径颗粒物重金属载荷可能会有一定的影响.     

前期晴天数对不同材质屋面径流污染特征的影响

以城市典型屋面材质(油毡、塑钢、瓦)为研究对象,通过人工模拟降雨考察不同前期晴天数对不同材质屋面径流污染特征的影响。结果表明,不同材质屋面径流中悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)和总氮(TN)的场次降雨径流平均浓度由大到小都依次为油毡屋面、瓦屋面和塑钢屋面。不同材质屋面径流中重金属的场次降雨径流平均浓度各不相同。总体而言,污染物浓度随前期晴天数增加而增大,主要是小粒径的颗粒物体积分数增加,而大粒径的颗粒物体积分数反而减小。屋面径流中SS是COD、TP和重金属的主要载体,污染物与小粒径的颗粒物相关性更高,因此要想控制屋面径流中的COD、TP和重金属,关键是控制细小的颗粒物。     

长沙市夏季大气颗粒物中重金属的形态及其源解析

对长沙市高开区、经开区、开福区以及马坡岭4个采样点夏季的大气颗粒物(TSP)浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Mn、Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,利用污染因子(Cf)对重金属元素的可保持能力进行了评价,并利用因子分析方法(PCA)分析TSP中重金属元素的主要来源。结果显示长沙市夏季TSP平均浓度为220.7μg/m3,表明长沙市颗粒物污染较严重。TSP中重金属元素浓度大小顺序为:ZnPbCuMnCd。从形态分布来看,大约63.3%~89.0%的Cu主要存在于可氧化态(F3),而Mn在这一态中分布最少。元素Zn、Cd则主要分布在弱酸提取态,分别占了70%和35%。Pb主要分布在残渣态,大约为24%~43%。由污染因子计算可知Cu、Cd和Zn比Mn、Pb有更高的迁移性。     

新型多级冲击采样器切割粒径的标准粒子实验分析

大气溶胶对环境污染、气候变化以及人体健康有着重要的影响,大气溶胶的采集和分析已成为当前大气环境研究领域中的一个重要课题.论述的新型多级冲击采样器能够实现大气溶胶颗粒物按空气动力学粒径的大小7级分离采集,提供大致均匀的平面样品以进行后续的物理、化学分析,同时保证各分级切割粒径的稳定性.利用振动孔溶胶发生器产生均匀、粒径大致相同、单分散相的1.5～17μm空气动力学粒径标准粒子,对新型多级冲击采样器前三级的切割粒径和收集效率进行鉴定性分析实验,结果表明,能够满足对大气溶胶颗粒物分级采集的要求.     

新型多级冲击采样器切割粒径的标准粒子实验分析

大气溶胶对环境污染、气候变化以及人体健康有着重要的影响,大气溶胶的采集和分析已成为当前大气环境研究领域中的一个重要课题.论述的新型多级冲击采样器能够实现大气溶胶颗粒物按空气动力学粒径的大小7级分离采集,提供大致均匀的平面样品以进行后续的物理、化学分析,同时保证各分级切割粒径的稳定性.利用振动孔溶胶发生器产生均匀、粒径大致相同、单分散相的1.5～17μm空气动力学粒径标准粒子,对新型多级冲击采样器前三级的切割粒径和收集效率进行鉴定性分析实验,结果表明,能够满足对大气溶胶颗粒物分级采集的要求.     

烟草烟雾对室内空气颗粒物浓度的影响

采用电称冲击低压系统(ELPI)将无烟室和吸烟室内的空气颗粒物(0.03～10.00 μm)分成12级,对其粒子数和质量浓度进行测定.结果表明,吸烟室PM0.03～10.00的日平均粒子数和质量浓度分别是无烟室的1.50、1.13倍.烟草烟雾对室内颗粒物粒子数的影响集中在0.03～1.00 μm粒径段;对室内颗粒物质量浓度的影响表现为双模态结构,峰值分别在0.20～0.70、5.00～8.20 μm粒径段.烟草烟雾颗粒物的粒子数和质量浓度随烟雾消散时间的增加而减少,粒径越小,减小的越明显;烟草烟雾颗粒物在室内消散缓慢,会在长时间内造成影响,应引起足够关注.     

喷射量对预混合丁醇/柴油复合燃烧排放的影响

基于一台轻型高压共轨柴油机增加一套低压共轨系统实现气道定差压丁醇喷射,并控制进气温度不低于110℃以形成均质预混合气。研究了3 350 r·min~(-1)不同负荷条件下小比例丁醇喷射量对柴油机的气体排放物和颗粒物排放数量浓度、质量浓度及颗粒数量浓度粒径分布特性的影响。结果表明,在中小负荷范围内的HC和CO排放随丁醇喷射量几乎呈线性增加;在大负荷HC排放增加,但是CO排放略微减小。在小负荷工况soot质量比排放和NO_x排放随丁醇喷射量增大而降低,不存在折衷关系;在中大负荷工况soot质量比排放随丁醇喷射量增大而降低但NO_x排放随丁醇喷射量增大而升高。丁醇可明显降低各个负荷的大粒径颗粒物的数量浓度,但是会增加小粒径颗粒的数量浓度。丁醇可降低各个负荷下颗粒物的总数浓度。     

机动车细微颗粒物及气体污染物排放的隧道实测研究

利用隧道实验法对澳洲Vulturestreet公交专用隧道的细微颗粒物和气体污染物进行连续4d实测,分析了自然通风和纵向通风下隧道内NOX、细微颗粒物数目浓度以及细微颗粒物粒度分布特征。结果表明,隧道内细微颗粒物粒径谱呈双峰分布,峰值区段细微颗粒物粒径分别在19～25、70～105nm,判定为低硫柴油公交车和CNG公交车共同作用结果。隧道内NO2/NOX比值与NOX具有很强的相关性(R2=0.8320),当NOX大于1.000×10-6时,NO2/NOX渐进于(0.088±0.001),同时,NOX与细微颗粒物数目浓度、细微颗粒物总体积(VFP)呈明显的线性相关关系。柴油公交车和CNG公交车的混合条件下,细微颗粒物数目浓度、NOX平均排放因子分别为(2.48±1.53)×1014个/km、(12.8±5.1)g/km,柴油车和CNG公交车细微颗粒物数目浓度排放因子和NO排放因子没有明显差异。     

福州市东郊大气气溶胶物理特性及其来源分析

利用GRIMM180环境颗粒物监测仪观测了2012年12月至2013年11月福州市东郊气溶胶数浓度和质量浓度,分析了该地区气溶胶粒子的主要物理特征。结果表明,福州市东郊气溶胶数浓度和质量浓度都有着明显的季节变化特征,冬季最高,夏季最低;与京津冀、长三角和西部大城市相比,福州市东郊气溶胶质量浓度较低,空气质量较好。从PM_(2.5)在PM10中所占比例来看,PM_(2.5)是影响福州市东郊空气质量最主要的因子。在冬季气溶胶数浓度日变化基本呈双峰分布,早晨和傍晚分别出现峰值;夏季呈单峰分布,峰值出现在午后。利用后向轨迹HYSPLIT-4模式,经过聚类分析得到,在春季、秋季和冬季福州市气团输送来源主要是北方内陆和福州本地及邻近地区;而在夏季海洋是气团的主要输送来源。     

高架覆盖的街谷内可吸入颗粒物的浓度分布

可吸入颗粒物影响及危害不断增大,微气候环境也越来越引起学者们的关注。对覆盖高架路的街道峡谷颗粒物浓度分布进行了研究;实地测量在风温、有无高架、建筑物附近植被覆盖程度、高度四种情况影响下颗粒物在街谷内分布情况,引入相关性分析,同时进行了CFD数值模拟研究。实测结果表明,早高峰时段街谷内达到5级重度污染;有高架路覆盖的街谷,内部颗粒物浓度高于无高架路覆盖的街谷;颗粒物浓度随高度增加逐渐降低,但是在刚高过高架路时,浓度会突增;街道植被覆盖程度越大,颗粒物浓度越低。相关性分析表明,颗粒物浓度与高度呈负相关,颗粒物浓度与温度呈负相关。模拟结果表明,有高架路覆盖的街谷,在高架路周围会形成涡流,导致颗粒物不容易离开街谷。     

哈尔滨市采暖与非采暖期大气颗粒物污染特性研究

为了研究采暖对哈尔滨市大气颗粒物环境特征的影响,分别在采暖前、采暖期和采暖后采集TSP、PM10和PM2.5.分析了3种粒径颗粒物在采暖期和非采暖期的浓度变化特征以及粒径分布特征,并做了颗粒物的化学成分分析,包括20种无机元素和两种碳成分.结果表明:TSP和PM10在12月、1月、3月和4月均超标,而在非采暖期均达到国...     

不同季节工业城市大气颗粒物浓度监测与聚类分析

以2015年4月、8月、12月和2016年1月作为4个季节典型月,在福建省三明市第二中学环境监测站进行了4个时段的颗粒物粒径分布监测,采样粒径段为10~10 000 nm。粒径谱分布显示,质量谱4个季节均为3峰,可能存在煤烟型污染的特征;表面积谱秋季为3峰,其余为双峰。爱根核模态颗粒物对总数浓度贡献最大,积聚模态颗粒物对总表面积浓度贡献最大并且是总质量浓度的重要贡献部分。总质量浓度上,春季污染最重,其余3季相差不大,积聚态颗粒物成分具有明显日差异性。春季更容易发生新粒子形成事件。后向轨迹模型结果表明:在春季,主要观测到来向为我国西南地区靠近华中地区,我国西南方向、东南沿海地区气团颗粒物浓度较高;在夏季,主要观测到来向为我国华中地区,气团存在较高的颗粒物浓度;在秋季,观测到来向为我国西南地区以及我国北方,气团颗粒物浓度较高;在冬季,主要观测到来向为我国西南方向和靠近我国东北地区,气团颗粒物浓度相对较高。全年后向轨迹模型显示,三明市附近地区为气团迁移最频繁方向,但迁移速度较慢,其携带了较多的积聚态颗粒物。此外,我国西南方向来向气团,我国西北地区来向气团,我国东南方向的海上来向气团以及我国中部地区来向气团均观测到了较多的积聚态颗粒物。     

超高效气溶胶净化系统有效性现场检验研究

各类超高效气溶胶净化系统普遍存在的较为突出的问题是:缺乏系统工作有效性现场检测手段,难以判断系统防护是否失效。根据超高效滤料过滤特性和测试原理,并在分析了大气气溶胶对过滤效率测试影响的基础上,提出大气气溶胶背景下,基于粒数浓度测量和使用发生的高浓度单分散气溶胶作为实验气溶胶的净化系统防护有效性现场检验测试技术及系统组成,并进行了验证。     

沧州市郊采暖期大气颗粒物中重金属的粒径分布及健康风险评价

为了解沧州市郊采暖期大气颗粒物中重金属粒径分布和健康风险,于2018年11—12月使用分级撞击式采样器采集大气颗粒物样品(粒径符合总悬浮颗粒物(TSP)标准),采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定Fe、Cu、Mn、Pb和Zn含量,利用富集因子法和美国环境保护署推荐的健康风险评价模型,分析重金属主要来源并对...     

冬季关中城市及农村颗粒物的污染特征

为比较冬季城市和农村大气颗粒物浓度及化学组分等特征,本文分别采集分析了西安市区、安康农村冬季大气PM2.5颗粒物与PM0.1颗粒物。分析结果表明:两地大气中PM2.5日均浓度均超过国家二级标准(75μg·m~(-3)),空气质量不容乐观;其中农村样品中PM0.1颗粒物约占PM2.5颗粒物浓度的36.8%左右;所有颗粒物中有机碳远高于无机碳组分,而市区大气颗粒物中多环芳烃浓度显著高于农村浓度,说明城市空气中来源于机动车尾气的污染较为严重;从颗粒物粒径分布特征来看,粒径为0.300~0.374μm颗粒物具有最高数浓度和比表面积浓度,粒径为0.374~0.465μm的颗粒物具有最高质量浓度;由于农村污染源较为单一,安康样品颗粒物浓度受燃煤和油烟的影响较大。此外,由于受燃煤机动车排放影响,西安大气中PM0.1颗粒物中水溶性离子主要为NO_3~-与SO24,而安康大气PM0.1颗粒物中水溶性离子主要以SO_4~(2-)与Ca2+为主,PM2.5颗粒物中水溶性离子以NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+为主,这与农村环境中使用燃煤、农田灌溉、家畜喂养以及有机质降解等有关。     

南京大气细粒子中重金属污染特征及来源解析

利用2011年1月、4月、7月和10月在南京市区和北郊采集的气溶胶样品,研究了南京大气细粒子中zn、Ph、Hg、As和cd5种重金属的污染水平,通过元素相关性分析和因子分析方法,对细粒子中这些重金属的污染来源进行了初步解析。结果表明,南京大气细粒子及其重金属污染严重,北郊普遍比市区严重;As严重超标,cd在南京北郊超标约5倍,zn在市区与北郊的质量浓度均高于其他重金属元素。每种重金属的浓度均随季节而变化。市区细粒子中,As和zn可能主要与燃煤、轮胎灰尘和建筑扬尘等有关,Pb、Hg和cd主要来自交通尘、城市垃圾焚烧等。北郊细粒子中,As、Hg和zn主要来源于燃煤、钢铁冶炼等工业,Pb和cd主要与农作物秸秆燃烧、汽车尾气、道路扬尘等影响有关。     

南京大气细粒子中重金属污染特征及来源解析简

利用2011年1月、4月、7月和10月在南京市区和北郊采集的气溶胶样品,研究了南京大气细粒子中Zn、Pb、Hg、As和Cd 5种重金属的污染水平,通过元素相关性分析和因子分析方法,对细粒子中这些重金属的污染来源进行了初步解析。结果表明,南京大气细粒子及其重金属污染严重,北郊普遍比市区严重;As严重超标,Cd在南京北郊超标约5倍,Zn在市区与北郊的质量浓度均高于其他重金属元素。每种重金属的浓度均随季节而变化。市区细粒子中,As和Zn可能主要与燃煤、轮胎灰尘和建筑扬尘等有关,Pb、Hg和Cd主要来自交通尘、城市垃圾焚烧等。北郊细粒子中,As、Hg和Zn主要来源于燃煤、钢铁冶炼等工业,Pb和Cd主要与农作物秸秆燃烧、汽车尾气、道路扬尘等影响有关。     

淮南矿区道路环境大气颗粒物重金属污染特征及来源解析

为了解煤矿开采区道路环境中大气颗粒物重金属元素的污染特征及来源,于2016年12月(采暖期)和2017年5月(非采暖期)分别采集了淮南潘集矿区交通主干线周围大气颗粒物样品,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了As、Cd、Hg、Mn、Pb、Cu、Zn、Ni、V等9种重金属元素以及参比元素Al的含量,并利用富集因子法和因子分析法解析了其来源。结果表明:(1)Zn、Mn、Pb含量较高,占所测重金属元素的82%(质量分数)以上;采暖期总悬浮颗粒物(TSP)、PM10和PM2.5中重金属含量总体上均高于非采暖期。(2)富集程度较高的元素有Pb、Cd、Hg,随着颗粒物粒径减小,各重金属元素的富集因子呈现增大趋势。(3)通过因子分析法得出,潘集矿区道路环境中重金属主要来源为交通排放、煤炭燃烧和扬尘等。     

杭州市冬春季大气细颗粒物中多环芳烃的粒径分布特征及细胞毒性研究

为了解杭州市大气细颗粒物中多环芳烃(PAHs)的粒径分布特征和主要来源,于2015年12月至2016年5月在杭州市某商住区采集了不同粒径的大气细颗粒物样品,利用气相色谱质谱联用仪对其中的PAHs进行分析,并进行了细胞毒性试验。结果表明,不同粒径大气细颗粒物中PAHs的总浓度冬季均明显高于春季。冬春两季的PAHs环数粒径分布基本呈现出4环5环3环6环2环。通过特征比值法判定,杭州市大气细颗粒物中的PAHs主要来源于燃烧源和机动车尾气排放。细胞毒性试验结果表明,粒径越小的大气细颗粒物对细胞的毒性作用越强,对细胞膜损伤程度越大。