运城市区秋冬季大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评估

为了解山西省运城市大气细颗粒物（PM_2.5）中重金属的污染特征和来源及其健康风险,于2020年10月15日—2021年2月14日对运城市大气PM_2.5样品进行连续采集,使用微波消解-电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析了样品中的铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）和铅（Pb）等8种重金属元素的质量浓度。结果表明,采样期间,ρ（PM_2.5）平均值为78.96μg/m³,采暖季ρ（PM_2.5）为（79.84±43.79）μg/m³,高于非采暖季（76.54±23.97）μg/m³,采暖季和非采暖季ρ（PM_2.5）均值均超过《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中的二级标准。富集因子法分析表明,Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的富集因子均高于10,其中Cd元素的富集因子平均值达到1.089,表明受人为污染影响严重。主成分分析结果表明,运城市区秋冬季大气中重金属主要有3个来源,分别为混合燃烧源、机动车尾气源、工业排放源。健康风险评价结果显示,经手口摄入暴露强度最大,呼吸吸入暴露强度最小,皮肤接触暴露强度居中;儿童在3种暴露途径的总暴露剂量高于成人,儿童重金属暴露风险高于成人。各途径的非致癌风险强度叠加值＜1,表明非致癌风险较小;但As、Pb的非致癌风险相对较高。4种重金属的呼吸吸入途径致癌风险程度排序为：As＞Cr＞Cd＞Ni,单种重金属的致癌风险（TR）值以及重金属的总致癌风险（R）值均＜10^-6,表明本研究中重金属不具有致癌风险。     

乌鲁木齐市PM2.5 中重金属污染特征及健康风险评估

为探究乌鲁木齐大气细颗粒物（PM_2.5 ）中重金属的污染水平、来源、健康风险及其变化趋势,对乌鲁木齐市典型区域2020年各季节PM_2.5中重金属的质量浓度进行了连续监测。研究结果表明,2020年,乌鲁木齐市大气ρ（PM_2.5）年均值超过我国《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）二级标准限值（35μg/m³）,冬季PM_2.5中重金属质量浓度最高,夏季最低;其中质量浓度较高的重金属为铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）、锰（Mn）。1#（交通要道区）、2#（工业集中区）、3#（农业区）3个监测点大气PM_2.5中重金属总质量浓度分别占ρ（PM_2.5）的1.57%,2.48%,0.68%;不同监测点位重金属质量浓度表现为2#>1#>3#。1#、2#、3#监测点大气PM_2.5中重金属的主要来源有燃煤源、工业源、交通源。Cr对不同人群的致癌风险（ILCR）>10^-4,存在致癌风险;镍（Ni）、镉（Cd）对不同人群的ILCR为10^-6~10^-4,存在一定的致癌可能,处于可接受水平。Mn、Cr的危险系数（HQ）>1,存在非致癌风险;其余重金属对不同人群的HQ<1,非致癌风险可忽略;7种重金属的HQ表现为儿童>成年男性>成年女性。     

南方某市地铁车站空气PM10中重金属健康风险评估

以南方某城市的10个地铁车站作为研究对象,分析空气可吸入颗粒物（PM₁₀）样品中10种重金属砷（As）、铬（Cr）、镉（Cd）、镍（Ni）、汞（Hg）、铅（Pb）、锰（Mn）、锑（Sb）、锡（Se）、铜（Cu）的质量浓度。采用美国环境保护局（US EPA）推荐的健康风险评估模型,对重金属通过呼吸途径引起的人群健康风险进行评估。结果表明,地铁车站空气PM₁₀中的重金属Cr和As对人群可能存在潜在致癌健康风险;重金属Mn、Cu、Pb、Se、Hg和Sb对人群的非致癌健康风险较小。提出,应进一步关注地铁车站空气PM₁₀中重金属对暴露人群可能存在的健康风险,采取有针对性的措施进行防护。     

2013-2017年京津冀区域PM2.5浓度变化特征

利用2013-2017年京津冀区域13个城市PM_2.5监测数据,综合探讨了该区域PM_2.5浓度的时空变化特征。结果表明：京津冀区域PM_2.5污染整体较重,但治理成效显著,2013-2017年区域PM_2.5年均质量浓度分别为106、93、77、71、64 μg/m³,完成《大气污染防治行动计划》PM_2.5浓度下降25%左右的目标;13个城市PM_2.5浓度各百分位数总体呈现下降趋势,且随百分位数增大而下降速率加大,PM_2.5年均质量浓度平均每年下降10.6 μg/m³,污染严重的太行山沿线城市邢台、石家庄、邯郸3个城市平均每年分别下降20.3、16.1、13.9 μg/m³;京津冀区域PM_2.5重度污染天数比例分别为19.9%、16.6%、9.5%、9.0%、7.0%,呈下降趋势。2013-2017年京津冀区域PM_2.5平均质量浓度与非重度污染天相比升高19 μg/m³,PM_2.5重度污染天平均质量浓度较非重度污染天时高244.4%。     

大气氨气污染特征分析及其对PM2.5二次无机组分的影响

为研究大气中氨气的污染特征及其对细颗粒物（PM_2.5）二次无机组分的影响,于2021—2022年在江苏省南京、无锡、镇江、常州、徐州5个城市同期开展氨气及气溶胶组分的在线监测,并采用热动力学稳态模型（ISORROPIA）评估氨气的减排成效。结果表明,5个城市氨气年均质量浓度为10.1 μg/m³,5个城市年均质量浓度为7.7～15.2 μg/m³,其中徐州最高,南京最低。总氨于夏季（6月）达到浓度峰值,受温度及硝酸铵的热不稳定性影响,氨气在12：00左右出现浓度峰,而铵盐则呈现出昼低、夜高的日变化特征。5个城市均处于富氨水平,全年气溶胶呈中性,氨气中和额外酸性气体的潜力较为突出。冬季江苏省各市只有通过大幅度的氨减排（＞60%）才能使PM_2.5浓度显著下降,而对二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_X）进行减排才能更加高效地减轻PM_2.5污染。     

广州PM2.5污染特征及影响因素分析

对广州市2008—2010年PM_2.5质量浓度、影响因素数据资料进行整理统计,通过定性分析、定量计算以及对各物理量之间的相互作用过程研究,得出PM_2.5质量浓度变化特征和各影响因素之间的关系。结果表明,PM_2.5质量浓度变化呈现夏季和非夏季2种典型的季节性特征,夏季月平均值0.049 mg/m³,主要分布在0.03～0.05 mg/m³,非夏季月均值为0.063 mg/m³,分布于0.05～0.08 mg/m³之间;夏季、非夏季PM_2.5质量浓度超标率(采用美国EPA标准)分别为70.7%、77.8%,质量标准2倍、3倍以上出现的概率都表现出明显的季节性差异;PM_2.5与温度正相关,和其他因素负相关,其中与能见度相关性最大,其次是温度、风速,与降雨量相关性最差,与气压、相对湿度相关系数季节性特征显著。     

贵阳市城区PM10和PM2.5水溶性离子特征分析

分别于2013年10月和2014年2月、5月、7月在贵阳市城区3个环境空气质量监测国控点位（南明区市监测站、云岩区黔灵公园马鞍山和观山湖区贵阳一中）进行PM₁₀、PM_2.5样品采集,并对10种水溶性离子（SO₄^2-、NO₂^-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、F^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺）的含量进行了分析。结果表明,研究时段内,贵阳市3个点位PM₁₀、PM_2.5平均质量浓度分别为（64.8±25.5）、（46.6±21.2）μg/m³。其中,云岩区黔灵公园马鞍山点位的颗粒物浓度最低,南明区市监测站点位最高。3个点位PM_2.5平均浓度与PM₁₀平均浓度的比值为0.719,表明贵阳市城区PM₁₀中,PM_2.5占主导地位。水溶性离子分析显示,SO₄^2-、NO₂^-、NO₃^-、NH₄⁺、Cl^-、F^-、Na⁺、K⁺主要分布在PM_2.5中,Mg²⁺、Ca²⁺主要分布在PM₁₀中。3个点位PM₁₀和PM_2.5中的水溶性离子均表现为SO₄^2-、NH₄⁺、Ca²⁺浓度较大,F^-、NO₂^-较小,表明3个点位的污染源总体相同,且水溶性离子占PM₁₀、PM_2.5含量的比例达33.6%~48.1%。贵阳市城区大气中的SO₂转化率在5月、7月、10月较高,2月最低,主要是由于5月、7月、10月的高温、高湿、强辐射环境条件促进了SO₂向SO₄^2-的转化。阴阳离子平衡分析表明,贵阳市城区PM₁₀、PM_2.5呈现出偏碱性的特征。水溶性离子主成分分析表明,贵阳市城区PM₁₀中的水溶性离子主要来源于城市扬尘、生物质燃烧尘、煤烟尘、建筑尘以及二次粒子,PM_2.5中水溶性离子的来源与PM₁₀较为相似。     

杭州市大气PM2.5和PM10污染特征及来源解析

2006年在杭州市两个环境受体点位采集不同季节大气中PM_2.5和PM₁₀样品,同时采集了多种颗粒物源类样品,分析了其质量浓度和多种化学成分,包括21种无机元素、5种无机水溶性离子以及有机碳和元素碳等,并据此构建了杭州市PM_2.5和PM₁₀的源与受体化学成分谱;用化学质量平衡(CMB)受体模型解析其来源。结果表明,杭州市PM_2.5和PM₁₀污染较严重,其年均浓度分别为77.5μg/m³和111.0μg/m³;各主要源类对PM_2.5的贡献率依次为机动车尾气尘21.6%、硫酸盐18.8%、煤烟尘16.7%、燃油尘10.2%、硝酸盐9.9%、土壤尘8.2%、建筑水泥尘4.0%、海盐粒子1.5%。各主要源类对PM₁₀贡献率依次为土壤尘17.0%、机动车尾气尘16.9%、硫酸盐14.3%、煤烟尘13.9%、硝酸盐粒8.2%、建筑水泥尘8.0%、燃油尘5.5%、海盐粒子3.4%、冶金尘3.2%。     

邯郸地区2017—2021年PM2.5和O3污染特征

利用实时监测数据分析2017—2021年邯郸市及周边区县PM_2.5和O₃污染特征。研究发现:2017—2021年各地区PM_2.5年均质量浓度持续降低,轻度及轻度以上污染逐渐减少;2017—2019年O₃污染加剧,2020年起O₃年均质量浓度逐年下降,污染天不断减少。PM_2.5和O₃-8 h分别在1月(平均浓度为127.3 μg/m³,平均超标22d)和6月(平均浓度为233.4 μg/m³,平均超标22 d)污染最严重。结合气象参数分析来看,PM_2.5与温度、风速和降水量呈显著负相关,与相对湿度呈显著正相关;O₃-8h与温度呈显著正相关,而与风速、湿度和降水量的相关性较弱。后向轨迹和潜在源分析表明:邯郸地区PM_2.5典型污染月受山西省中部地区污染传输影响最大,O₃典型污染月受河南省东部污染传输影响最大。     

宁波市区冬季大气颗粒物及其主要组分的污染特征分析

为了更好地研究影响宁波市区环境空气质量的污染物变化特征,于2010年1月20—30日进行了加强监测。研究结果表明,宁波市区大气中PM₁₀和PM_2.5质量浓度较高,其中PM_2.5/PM₁₀为0.5~0.85。对PM₁₀和PM_2.5采样膜分析,水溶性粒子和含碳组分分别占PM₁₀和PM_2.5质量浓度的56.7%和66.9%,其中二次污染的水溶性离子SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺是PM₁₀和PM_2.5中浓度较高的离子组分;PM_2.5样品中OC与EC的相关性较好,表明OC与EC的来源相对一致,可能主要来自机动车尾气的贡献;但PM₁₀样品中OC与EC的相关性较差,表明其来源相对复杂;其中SOC的浓度占OC的13%~35%,说明宁波市区冬季导致二次污染的光化学反应不活跃。