浅析气象条件对大气污染时空分布的影响

本文讨论了一些主要城市边界层污染气象条件及其与浓度分布的关系。经研究发现,城市空气污染的长期平均状况与污染系数有直接关系。风向脉动方差能够反映出湍流扩散的强度;混合层厚度及通风量对大气污染也有重要影响。     

焦作市大气污染时空分布特征及来源分析

焦作市是京津冀地区"2+26"通道城市之一.为研究焦作市大气污染特征,于2016年1月-2018年2月使用3个国控站点（马村区生态环境局、焦作市生态环境局和高新区政府）大气环境监测数据,以及2018年1月焦作市边界站PM_2.5及其化学组分（水溶性离子和碳组分）监测数据进行分析.结果显示:焦作市大气污染以PM_2.5污染为主,2017年ρ（NO₂）、ρ（PM_2.5）、ρ（PM₁₀）、ρ（CO）和ρ（SO₂）平均值分别为42.4 μg/m3、79.0 μg/m3、136.5 μg/m3、1.42 mg/m3和38.3 μg/m3,较2016年分别下降了10.5%、10.6%、11.2%、20.7%和37.6%.在时间分布上,大气污染物质量浓度日变化具有明显的季节性特征,春、夏两季ρ（NO₂）日变化较秋、冬两季呈更宽的"U型",ρ（SO₂）峰值出现在12:00左右,推测原因与夜间高架源排放有关;在空间分布上,本地一次污染排放可能主要来自市区工地扬尘、西南地区交通源和东部污染点源.观测期间,ρ（NO₃-）、ρ（NH₄+）和ρ（SO₄2-）较高,平均值分别为39.42、23.66和23.01 μg/m3,分别占水溶性离子质量浓度的41.8%、25.1%和24.4%,占ρ（PM_2.5）的27.4%、16.4%和16.0%.污染天的NOR（氮转化率）（0.35）和SOR（硫转化率）（0.43）明显高于清洁天的NOR（0.25）和SOR（0.18）,表明污染天NO₂和SO₂二次转化程度更高.SOR和NOR随相对湿度的增加而增加,表明相对湿度较高时有利于NO₂和SO₂的二次转化.污染天和清洁天ρ（SOC）（SOC为二次有机碳）估算值分别为19.79和3.51 μg/m3,分别占ρ（OC）的79.4%和54.9%,占ρ（PM_2.5）的9.8%和10.4%,表明焦作市SOC对OC有较大的贡献.PSCF（潜在源贡献因子法）结果表明,本地源是影响焦作市秋、冬两季PM_2.5的主要潜在源,太行山南麓区域输送也对其有一定贡献.研究显示,焦作市大气污染较严重,本地一次排放、二次转化和区域输送是焦作市PM_2.5的主要来源.      

基于MODIS数据的中国气溶胶光学厚度时空分布特征

利用Aqua/MODIS C006大气气溶胶光学厚度(AOD)遥感数据,统计了中国2007—2017年的AOD值,对11年间AOD的空间分布特征及年际和四季变化特征进行分析,并采用Theil-Sen Median趋势分析、标准偏差和Hurst指数3种方法,分析了基于像元的中国大陆地区AOD时空变化特征.结果表明:①空间特征:11年间AOD分布具有东部高、西部低,东部减少、西部基本不变的特征;②时间特征:AOD变化在年际间呈余弦曲线式波动下降的特征,最高值出现在2007年,为0.34,最低值出现在2016年,为0.22,11年间AOD平均值下降了35.29%;年内AOD值表现出春夏高(0.33/0.32),秋季次之(0.26),冬季最小(0.15)的季节变化特征;③稳定性与持续性:东部稳定性差但集聚、西部稳定性好但分散,东西差异显著;中国AOD持续性特征以弱反持续性为主,弱持续和弱反持续镶嵌分布,西北干旱区表现为强反持续性的特点.     

楮河流域水体重金属时空分布特征及健康风险评价

为明确硫铁矿影响下楮河流域水体中重金属污染的危害程度,以汉江支流楮河为研究对象,选取自硫铁矿矿区至楮河入任河口段设置采样断面,研究河水中重金属Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Cr在不同水期的分布特征,采用健康风险评估模型评价河水中重金属的健康风险。结果表明：河水中重金属分布存在显著的时空差异性,时间上,枯水期存在Fe、Cr超标现象,丰水期河水中重金属被稀释,同时河流水环境变化导致重金属发生迁移转化,水质有所改善;空间上,受距离矿区远近和雨季等因素影响,中上游靠近矿区时重金属浓度明显增大,下游人类活动影响比较显著;健康风险评估结果显示,枯水期河流中游存在非致癌风险,致癌因子Cr对人体的致癌风险显著,Cd在枯水期对儿童存在致癌风险。该研究成果可为河流及矿山水环境治理提出了明确的分区治理措施和建议。     

中国饮用水中砷的分布特征及基于伤残调整寿命年的健康风险评价

砷的长期暴露可造成多种器官功能性损伤甚至死亡,掌握其在水中分布特点和潜在风险对防控水源性砷造成人体健康危害有重要意义.基于2000～2022年已发表数据,采用文献计量学方法,在全国尺度范围内系统分析我国饮用水砷污染的地理分布特征,并以表征疾病负担的伤残调整寿命年(DALYs)为量化指标评价因饮用水中砷暴露导致的健康风险.结果表明,我国饮用水中砷的浓度平均值为(2.88±0.33)μg·L^-1,低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)限值(10μg·L^-1);分布表现为北方高于南方,农村地区高于城市,个别省份(山西、内蒙古和宁夏)仍存在超标现象.饮用水砷造成的健康风险大小整体为1.63×10^-6DALYs·(人·a)^-1,高于WHO《饮用水水质准则》推荐的风险参考水平[1.0×10^-6 DALYs·(人·a)^-1];在六大地理区域风险大小排序为：华北>东北>中南>西北>西南>华东.水砷暴露导致皮肤癌(2 905.2...     

典型城市河网沉积物微塑料时空分布特征

微塑料是近年来广受关注的一类新污染物.淡水系统沉积物作为微塑料重要的汇,能反映出当地微塑料的长期污染水平.为探究典型城市河网沉积物中微塑料的时空分布特征,于2018年12月和2019年6月在望虞河西岸河网区分别采集了17个采样点的沉积物样品,使用体视显微镜和显微傅立叶变换红外光谱仪对微塑料进行形态观察以及成分鉴定.结果表明,微塑料的平均丰度(以dw计)为323.37 n·kg^-1,形状主要为碎片和纤维,颜色以黑色和蓝色为主,粒径主要分布在50～500μm之间,成分以PET、PE、PVE、PS和PP为主.夏季微塑料的丰度低于冬季,河网区上游地区微塑料的丰度高于中游和下游地区,最高丰度出现在污水处理厂的出水口采样点,沉积物中微塑料的丰度与表层水中微塑料的丰度无显著相关性.应用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析微塑料的来源,发现微塑料的主要来源有农用塑料薄膜、生活废水、塑料垃圾以及工业生产.研究可为典型城市河网微塑料污染防控提供支撑.     

宁波市地表水重金属时空分布特性和健康风险评价

分别在丰水期和枯水期,从宁波市工业区和商业区地表水中采集了120个水样,检测了6种重金属(Cd、 Cr、 Ni、 Pb、 Zn和Fe)的浓度水平,分析了它们的时空分布特征,计算了重金属间的斯皮尔曼相关系数;结合时空特征和斯皮尔曼相关系数推测了主要污染源;通过计算健康风险指数和致癌风险指数评价了地表水中重金属对暴露人群存在的风险.结果表明,宁波市工业区和商业区不同季节地表水重金属的污染特性有很大的差异.工业区丰水期和枯水期重金属浓度平均值的大小顺序分别为：Fe>Zn>Ni>Pb>Cr>Cd和Fe>Zn>Cr>Ni>Pb>Cd,超标的严重性顺序分别为：Cr>Cd?Pb和Pb>Cr=Cd,含重金属工业废水是工业区地表水重金属的主要污染源之一.商业区丰水期和枯水期重金属浓度平均值的大小顺序分别为：Fe>Pb>Ni>Zn>Cd>Cr和Fe>Pb>Ni>Zn>Cr=Cd,丰水期超标的严重性顺序为：Cd>Pb;枯水期仅有Pb超标,超标率60%,公路源污染物是商业区地表水...     

北运河粪源微生物分布特征及健康风险评价

河流微生物污染研究对流域水环境保护和公共卫生管理至关重要.本研究以海河流域北运河水系典型河流断面为研究对象,系统评估了北运河水系微生物污染特征及其健康风险.结果表明,北运河水系丰水期的粪源微生物污染严重,大部分断面菌群量超过105MPN·L~(-1),平水期和枯水期粪源微生物菌群量约为103～105MPN·L~(-1),变化不显著;流域内的农业河段粪源微生物最为严重,呈劣五类水体概率超60%,城市河段降雨前后粪源微生物含量变化更明显,部分河流断面的粪源微生物菌群量从103MPN·L~(-1)增长为106MPN·L~(-1); 2017年丰水期,北运河水系粪大肠菌群的单次暴露风险主要在0. 015～0. 035之间,莲花河、马草河、清河下、温榆河下为人体健康风险的关键敏感断面,需重点关注.     

兰州市大气污染对居民健康影响的研究

采用多指标多因素的综合评判方法对兰州市城区大气污染的变化规律及其给人群健康带来的影响,进行了系统的分析。并对减少和消除城市大气污染,保护人群健康的卫生学依据和防治途径进行了探讨。结果表明,室内外空气的严重污染、已对人群的健康产生了明显的影响。大气污染物中,对健康产生急性毒性作用的主要是气相污染物,其次是尘。就室内污染来讲,家庭燃煤和吸烟是诱发肺癌的重要危险因子,因此,防治和研究气相污染物对人群健康产生的综合危害,应提到与防治尘污染的同等位置上。     

长江重点江段水体中多环芳烃及其衍生物的分布及健康风险

研究了长江攀枝花、宜宾、泸州、重庆、涪陵、三峡、岳阳、武汉、九江和南京共计10个重点江段枯水期和丰水期表层水中19种多环芳烃(PAHs)及其15种衍生物(SPAHs)的分布和来源,评估了长江PAHs类污染的健康风险及时空差异.结果表明,长江表层水中∑PAHs、∑SPAHs平均浓度分别为(147.3±59.8)、(73.2±29.7) ng·L^-1,检出率分别为82.9%、69.5%,其中2~3环(S)PAHs所占比例为79%.在SPAHs中,∑NPAHs(硝基取代PAHs)、∑MPAHs(甲基取代PAHs)、∑OPAHs(氧化PAHs)的平均浓度分别为(27.0±4.5)、(24.7±15.5)、(17.1±11.9) ng·L^-1.根据分子比值法及主成分分析可知,长江重点江段PAHs主要来源于生物质、化石及液体燃料燃烧,SPAHs主要来源于燃烧源和光化学转化,SPAHs及PAHs通过大气沉降汇入水体.采用毒性当量因子浓度计算对长江重点江段PAHs进行健康风险评估,结果表明在枯水期具有致癌性PAHs的∑TEQ_BaP值(苯并芘毒性当量)较高,其中岳阳、武汉江段的BaP毒性当量浓度高于我国地表水规定阈值,应当高度重视长江流域PAHs在枯水期引起的健康风险.     

中国空气污染指数变化特征及影响因素分析

以2001～2010年我国42个城市逐日空气污染指数、主要污染因子、空气质量级别和空气质量状况资料为基础,分析了近10 a我国空气质量的变化特征.结果表明,我国城市大气受燃煤影响较为严重,可吸入颗粒物为主要污染因子,空气质量状况以优、良和轻微污染居多;空气质量季节变化明显,冬季空气污染最严重,夏季最轻;从年际变化看,空气质量表现出逐年好转趋势;城市大气环境质量在区域上存在显著差异,表现为由南到北、从沿海到内陆逐渐变差的趋势.对空气污染影响因素的分析表明,局地污染和西北地区沙尘传输造成的自然降尘是我国城市空气质量的主要污染源;气象要素对大气污染物有制约关系,空气污染指数与降水量、风速、逆温线性相关;地形的空间差异影响着气象条件的分布,进而对空气质量的空间变化产生影响;人类活动对城市空气质量也存在一定的影响,且具有双重作用.     

西安市大气污染物时空演化特征及对人体健康评价

西安市是我国西北政治、经济和文化中心,工业发达,但空气污染事件对社会经济的高质量发展带来极大挑战,探究该地区大气污染特征并厘清其对人体健康产生的影响至关重要.对西安市2015~2021年大气污染物的时空趋势变化特征进行分析;其次,利用空气质量指数（AQI）、综合空气质量指数（AAQI）和空气质量健康指数（HAQI）结合AirQ_2.2.3 模型量化各污染物对人体的健康效应.结果发现,研究区整体空气质量呈良好状态,各大气污染物呈现下降态势.污染物主要以PM₁₀ 、PM_2.5 和O₃ 为主,地形特征和人为排放的混合式污染是研究区的主要污染特征.AAQI和HAQI相较于AQI对污染水平表现出较好的分类效果,HAQI揭示研究区全年约有80 %左右的人口暴露于不健康的空气中,其中冬季暴露于不健康空气中的人群最多,其次为秋季、春季,夏季最少.AirQ_2.2.3 模型量化出归因于PM_2.5 、PM₁₀ 、SO₂ 、CO、NO₂ 和O₃ 的总死亡率比例分别为0.99 %、2.04 %、0.41 %、1.72 %、8.76 %和3.67 %,且呼吸系统和心脑血管疾病死亡率的可归因比例与总死亡率变化规律较为一致.     

西北石化区周围毒害类空气污染物污染特征及健康风险评价

采用SUMMA罐、活性炭吸附及玻璃纤维滤膜富集3种方式,于2014年12月对西北地区3个代表性炼化生产基地周围环境空气收集样品,并采用气相色谱-质谱联用、气相色谱法及高效液相色谱法3种方法,对13种典型毒害类物质进行分析,以研究其污染特征和人群健康风险.结果表明,3个石化区周围环境空气中8种毒害类物质普遍检出,检出率超过80%;石化区苯系物、1,3-丁二烯、对二氯苯、苯并[a]芘平均质量浓度范围分别为48.01~182.75μg·m~(-3)、6.28~7.95μg·m~(-3)、5.53~12.62μg·m~(-3)、7.03~36.08 ng·m~(-3).其中,苯并[a]芘超标最为严重,日均浓度超二级标准限值1.8~13.4倍,苯、甲苯、二甲苯也存在不同程度超标现象.3个石化区苯并[a]芘、1,3-丁二烯非致癌健康风险均已超出可接受的风险水平,兰州石化区周围人群遭受苯的非致癌不良影响风险也较高.与此同时,苯、乙苯、苯乙烯、1,3-丁二烯、对二氯苯、苯并[a]芘的致癌风险均超出了可接受的范围,其中苯、1,3-丁二烯、对二氯苯的致癌风险最为显著.     

白洋淀水体挥发性有机物污染特征与风险评价

为研究白洋淀水体中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)污染现状,于2016年3月在白洋淀采集15个水体样品,采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法分析了54种VOCs的浓度,对其分布特征和健康风险进行讨论,并尝试利用综合污染指数法对白洋淀水体VOCs污染情况进行评估.结果表明:(1)白洋淀水体中共有14种VOCs被检测出来,其中二氯甲烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯检出率为100%,二甲苯浓度最高,平均值为564.9 ng·L~(-1);三氯乙烯浓度最低,平均值仅为3.3 ng·L~(-1),检出率为13.3%.(2)白洋淀水体中VOCs总浓度在423.0~4 207.8 ng·L~(-1)之间,苯系物是主要污染物,主要来源可能是上游污水处理厂的出水、工业废水以及城市内机动车尾气的排放.(3)健康风险评价显示白洋淀水体中VOCs不会对人体产生致癌和非致癌风险;VOCs综合污染指数显示白洋淀水体中VOCs处于清洁水平.     

杞麓湖表层底质营养盐的时空分布特征及评价

通过现场调查和实验室分析方法对杞麓湖水体及表层底质各形态营养盐的时空分布特征进行研究。结果表明,在冬季和夏季杞麓湖底质及水体各营养盐浓度及分布具有较大差异。底质及水体中总氮浓度表现出湖周高、湖心低,且西南比东北高的分布特征;总磷浓度呈现出由西南向东北递增的趋势;无机磷浓度高于有机磷;无机磷中各形态磷的浓度由高到低依次是Ca-P>Fe/Al-P>NH₄Cl-P。底质有机质浓度非常丰富,呈现出由湖周向湖心逐渐降低的趋势。有机指数和有机氮评价结果显示,杞麓湖各采样点有机指数相当高,全湖都处于严重污染状态,且整个湖体有机氮污染严重,西部湖湾为污染最严重的区域。杞麓湖底质营养盐浓度的控制刻不容缓。     

空气污染与人类健康

污染物质排入大气层后，对大气环境产生了污染，造成气候的改变，对人类的健康产生了影响。本文对人体吸入污染物质后所发生的反应过程及危害机理进行了讨论。     

城市黑臭水体空气微生物污染及健康风险

针对城市黑臭水体周边空气可能存在的微生物污染,在城市黑臭水体离岸一定范围内,对细菌、真菌、总微生物的污染特征及其对不同类型人群健康风险进行了研究.结果表明,城市黑臭水体离岸200 m范围内以细菌和真菌污染为主;静风条件下,离岸20 m范围内存在微生物浓度聚集现象;细菌、真菌、总微生物浓度上午较高,中午次之,下午较低;离岸200 m范围内,黑臭水体断面宽度与细菌、真菌、总微生物浓度有显著相关性;长居人群微生物健康风险主要集中在离岸100m范围内;同等离岸距离,短期暴露健康风险儿童最大,女性次之,男性短期暴露风险最小.     

中国193个城市规划区土壤微量元素污染与健康风险

随着城市化进程的加快,城市表层土壤微量元素含量发生了不同程度的变化,城市土壤污染所引发的环境问题进一步凸显.为了系统研究我国31个省(自治区、直辖市)193个地级以上城市规划区表层土壤13种微量元素的含量特征、污染水平和暴露风险,利用地累积指数(I_geo)和综合污染指数(IPI)对土壤微量元素的污染水平进行了评价,采用美国环保署(USEPA)推荐的健康风险评估方法量化了居民暴露于城市土壤的健康风险.研究结果显示:城市规划区表层土壤As、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Tl、V和Zn等13个元素含量中位值分别是9.25、 2.14、 0.174、 12.4、 68.4、 28.2、 0.095、 27.7、 31.1、 0.29、 0.61、 82.7和82.2 mg·kg^-1,相比于城市土壤背景值,Cd、Hg和Se是含量变化比较显著的元素.I_geo值表明城市规划区表层土壤污染最严重的是Hg,其次是Se和Cd,污染程度介于无污染至中度污染之间,其他元素无污染.综合污染指数IPI_N...     

广州市中心城区环境空气中挥发性有机物的污染特征与健康风险评价

于2009年11月5~9日,采用在线监测方法对广州市中心城区环境空气中31种VOCs物种进行了观测,对其浓度水平与变化特征、组成与来源、化学反应活性进行了分析,并利用国际公认的健康风险评价方法对VOCs的健康风险进行了评价.结果表明,31种VOCs物种的平均质量浓度为114.51μg·m-3(范围为29.42~546.06μg·m-3),烷烃和芳香烃是含量最为丰富的组分;31种VOCs浓度之和及烷烃、烯烃、芳香烃3类化合物的各组分浓度之和都呈现出早晚高,中午低的日变化特征.机动车尾气排放是研究区环境空气中VOCs的主要来源,同时汽油、液化石油气的挥发以及涂料和溶剂的挥发也是其重要来源.研究区VOCs气团对臭氧生成潜势贡献率最大的是芳香烃(42.5%)和烯烃(38.6%);甲苯、反-2-丁烯、间/对二甲苯、正丁烷、1,3,5-三甲苯等是VOCs中的关键活性组分.机动车尾气排放、汽油蒸发是导致研究区环境空气中臭氧形成的重要VOCs排放源.健康风险评价结果表明,己烷、1,3-丁二烯和BTEX对人体的非致癌风险(HQ)在3.95E-03~2.45E-01之间,对暴露人群不存在非致癌风险;1,3-丁二烯、苯的致癌风险值(RISK)分别为1.47E-05、5.34E-05,对暴露人群存在潜在的致癌风险.本研究结果与国内其它部分城市环境空气中苯系物健康风险评价结果的比较研究发现,我国城市环境空气中苯对暴露人群存在着较大的致癌风险,因此,我国有必要采取措施严格控制环境空气中苯的污染水平,尽早研究并制定环境空气中苯的环境基准和标准.     

太原市典型大气污染物时空分布及其成因分析研究

根据太原市2001年-2012年环境空气定点监测数据,采用分时段统计分析和GIS空间分析相结合的方法探讨了太原市主要大气污染物的时空分布特征,并分析了形成原因.结果表明,太原市环境空气污染物浓度呈逐年下降趋势,环境空气质量逐步改善,这与太原市积极转变经济结构,加强污染控制有直接的关系.但是,太原市自然气象条件和污染源格局都不利于环境空气质量的改善,太原市空气污染情况依然严峻.