大气颗粒物源解析技术研究进展

大气颗粒物源解析技术在环境管理中发挥着越来越重要的作用。本文从受体模型、样品的处理技术、源解析技术发展的最新趋势三方面介绍了大气颗粒物源解析技术的研究进展。     

浙东沿海城市大气颗粒物污染特征及来源解析研究

对2009年夏季浙东沿海地区环境空气质量进行监测,监测大气颗粒物(TSP、PM10、PM2.5、PM1.0)浓度,分析颗粒物污染特征、水溶性离子及无机元素组成,运用化学质量平衡受体模型(CMB模型)对浙东沿海地区大气TSP来源进行解析.结果表明,浙东沿海地区的大气颗粒物主要以细颗粒物为主,颗粒物中主要的水溶性离子为SO2-4、NH+4、Ca2+,土壤尘是该地区大气TSP的主要来源,北仑、乐清和奉化TSP中土壤尘的分担率分别达到55.49%、42.52%、40.70%,各监测点TSP来源具有一定的地域特征.     

杭州市主城区大气颗粒物的酸缓冲能力及来源解析

通过酸缓冲能力的测定实验,研究杭州市主城区大气颗粒物的酸缓冲能力,并利用二重源解析技术,解析了大气颗粒物中碱性组分的来源.结果表明,杭州市主城区大气颗粒物呈弱碱性,对降水酸度有一定的缓冲作用,但作用较小.总体而言,TSP与PM10的酸缓冲能力与其浓度呈负相关,但相关关系不明显,TSP的酸缓冲能力比PM10强.Ca是影响大气颗粒物酸缓冲能力的关键化学组分.TSP的酸缓冲能力主要来自建筑水泥尘.     

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。     

"二重源解析"技术及其系统实现

化学质量平衡是被广泛用于空气质量管理的受体模型之一.由于混合源(城市扬尘)和单一源因颗粒物源谱的严重共线性,采用美国环境保护署推荐使用的EPA-CMB8.2,无法定量解析出各排放源初始态和扬尘态颗粒物的贡献值和分担率.针对这一问题,完善和规范了"二重源解析"技术原理,开发了具有"二重源解析"功能的NKCMB3.0.对鞍山市样品污染物来源解析的试验结果表明,"二重源解析"技术在对混合源和单一源同时进行源解析时是有效的.     

北京西三环地区大气颗粒物中多环芳烃的分布

2012年3-8月对北京西三环地区大气颗粒物进行分级采样,利用气相色谱(GC)/质谱(MS)联用仪对颗粒物中多环芳烃(PAHs)含量进行测定.结果表明,检出的16种PAHs总质量浓度(∑16PAHs)平均为46.73ng/m3;苯并[a]蒽(BaA)等6种单体浓度与∑16PAHs呈良好线性关系;PAHs粒径分布特征表明,其更易富集在细颗粒物上;不同环数PAHs分布特征为:3环＞4环＞5环＞6环＞2环,随着颗粒粒径减小,高环数PAHs含量增加.温度、湿度和紫外线(UV)指数与∑16PAHs呈负相关.通过特征化合物比值分析法对PAHs进行源解析发现,采样期间PAHs主要来源为燃烧源,交通源影响微弱.     

灰霾天气与大气颗粒物的相关性研究综述

随着城市化进程的迅速发展,城市大气污染加剧,灰霾天气也随之增多。综述了灰霾天气期间大气颗粒物在时空分布和污染水平2方面的污染特征,分析了大气颗粒物与能见度相关性,介绍了国内外对灰霾天气期间大气污染物的组成及源解析方面的研究进展,并提出了今后灰霾天气的研究方向。     

开封市秋冬季大气细颗粒物化学成分及来源解析

为研究开封市秋冬季大气细颗粒物(PM_2.5)的化学组分及主要来源,分别于2017、2018年秋冬季在开封市设置了3个点位采集大气PM_2.5样品。采用X射线荧光法(XRF)、离子色谱法(IC)与热光反射法(TOR)分别测定了PM_2.5中元素、水溶性离子及碳质组分特征,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析PM_2.5来源。结果表明,2017、2018年秋冬季开封市大气PM_2.5平均质量浓度分别为124.38、111.48μg/m³,水溶性离子平均质量浓度为分别为54.48、58.16μg/m³,其中3种二次无机离子(NO^-₃、NH⁺₄、SO₄^2-)是主要组分。2017、2018年秋冬季NO^-₃与SO₄^2-质量比分别为1....     

裸土风蚀型开放源起尘对城市空气颗粒物的影响评估

多个城市的空气颗粒物源解析结果表明,开放源是北方城市空气颗粒物的最主要贡献者,是影响空气颗粒物达标的重要源类,其中裸土风蚀尘是空气颗粒物最主要来源。以天津市为例,利用箱模型和源解析模型测算了天津市裸土风蚀型开放源的起尘量及其对城市空气颗粒物的贡献值。计算结果表明,裸土风蚀型开放源总悬浮颗粒物(TSP)的起尘量为13.18×104t/a,平均贡献值为103.53μg/m3,PM10的起尘量为5.28×104t/a,平均贡献值为41.45μg/m3。表明裸土风蚀的起尘量对环境空气质量的影响绝不能低估,应该重视裸土风蚀型开放源的污染控制。     

霍县,宁波市城区大气总悬浮颗粒物特性及污染来源研究

本文对霍县、宁波市大气中总悬浮颗粒物(TSP)的粒径及金属元素进行了分析,并用目标识别因子分析方法判别了污染源对其大气颗粒物的贡献率等。这些结果对大气污染状况的评价和各种污染来源的探讨以及采取治理措施有着重要的实际意义。整套分析方法可供参考。     

大气超细颗粒物观测和扩散模拟研究进展

总结了近年来不同地区对不同环境下大气超细颗粒物的观测和扩散模拟研究进展。大量的观测研究结果表明,大气超细颗粒物的时空分布、组成特征、形成和成长的特性因观测地区的不同而存在很大差异,受气象因素和局部污染源的影响很大;其来源主要包括固定、移动燃烧源的直接排放和大气中颗粒成核现象,前一种来源一般是局部的,而后一种来源则是区域性的。目前,大多数关于大气超细颗粒物扩散的模拟研究都是针对其质量浓度的,对其数浓度扩散的模拟研究主要集中在小范围(机动车排放烟云的研究方面),在城市区域范围上的研究和应用还很少。最后,探讨和展望了大气超细颗粒物今后的主要研究方向和研究中面临的挑战。     

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。     

柴油机排放颗粒物净化技术研究进展

柴油机被认为是城市大气微粒的主要污染源.柴油机颗粒物组成复杂并且颗粒粒径甚小,大都属于亚微米级粒子和纳米级粒子.因而柴油机颗粒物对人类健康和大气环境的影响受到世人的广泛关注.本文主要对柴油机排放颗粒物的生成机理、化学组成及危害、物理性质、检测方法和净化技术等方面进行综述与探讨.     

珠江三角洲夜间降雨对大气颗粒物清除作用的研究

因独特的发生时段与气象边界条件,夜间降雨(以下简称夜雨)对大气污染物的迁移转化过程影响较大。利用珠江三角洲56个环境监测站于2014年5月至2019年3月记录的逐时大气颗粒物(PM2.5、PM10)浓度数据及同期18个气象监测站记录的逐时降雨观测资料,统计分析夜雨和日间降雨(以下简称日雨)影响下的大气颗粒物浓度变化特征,比较了不同降雨强度、降雨持续时间的夜雨和日雨对大气颗粒物的清除作用,并通过相关分析证明了降雨清除作用的滞后效应。结果表明:降雨通过湿沉降作用可以有效清除大气颗粒物,对PM10的清除效率高于PM2.5,其中夜雨对大气颗粒物的清除效率相对日雨更高;降雨强度越大,降雨持续时间越长,夜雨清除效果的优越性越明显;在降雨后6d内,夜雨和日雨对大气颗粒物仍存在清除作用。     

水环境多环芳烃源解析研究进展

城市化和工业化给环境带来的潜在危害引起人们对环境质量的重视.污染物来源解析研究的成果为环境管理提供了有效的工具.在查阋大量文献的基础上,综述了应用于水环境尤其是沉积物中多环芳烃源解析的主要理论方法和应用模型,并初步提出了沉积物中多环芳烃源解析方法.     

柴油机排放颗粒物净化技术研究进展

柴油机被认为是城市大气微粒的主要污染源。柴油机颗粒物组成复杂并且颗粒粒径甚小,大都属于亚微米级粒子和纳米级粒子。因而柴油机颗粒物对人类健康和大气环境的影响受到世人的广泛关注。本文主要对柴油机排放颗粒物的生成机理、化学组成及危害、物理性质、检测方法和净化技术等方面进行综述与探讨。     

水环境多环芳烃源解析研究进展

城市化和工业化给环境带来的潜在危害引起人们对环境质量的重视。污染物来源解析研究的成果为环境管理提供了有效的工具。在查阅大量文献的基础上,综述了应用于水环境尤其是沉积物中多环芳烃源解析的主要理论方法和应用模型,并初步提出了沉积物中多环芳烃源解析方法。     

桂林地区大气细颗粒物(PM2.5)工业排放源清单

通过现场勘测以及走访调研的形式,获得桂林地区2011至2013年工业生产情况统计,参照国内外相关文献资料确定排放因子,并通过数据处理得到桂林地区工业排放源清单。结果表明,近三年桂林地区工业污染源年均向大气排放细颗粒物(PM2.5)10 751.01 t,其中以兴安县贡献量最大,达到5 024.92 t;永福县次之,为2 924.31 t。在企业类型中,以火力发电企业、水泥及砖瓦厂对桂林地区大气排放细颗粒物的贡献量较大,分别为2 540.81、6 544.51和555.13 t。同时,桂林地区以煤炭作为主要燃料,其对大气排放细颗粒物的年均贡献量达到2 672.17 t。     

湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征

了解大气颗粒物浓度的时空变化格局对于大气污染防治、预警预报等具有重要理论和实践意义。根据2015年1月至2015年12月湖北省13个主要城市53个监测站点每小时发布的PM10和PM2.5浓度数据,研究了湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征。结果表明,PM10和PM2.5浓度在空间上均呈现出鄂西部最低、中部最高、东部居中、南北向的均质性;时间上各城市均呈现颗粒物浓度随着月份变化先降低后升高,1月份最高,8月份最低,且呈现夏季浓度<秋季浓度<春季浓度<冬季浓度的变化规律。分析表明,湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征与降水量、气温等气象因子呈现出显著负相关关系,与风速关系不显著;与其来源中建筑施工面积、机动车保有量、货运量和客运量、人均GDP和人均第二产值关系紧密。