大气环境中硒的存在形式、来源及通量

大气硒是全球硒循环的重要组成部分。人为源和自然源释放的硒以气态和颗粒态硒形式在大气中迁移和转化,最后通过干湿沉降回到海洋和大陆,完成硒的生物地球化学循环。本文综述了大气环境中硒的存在形式,总结和讨论了大气硒的各种人为源和自然源通量,并对该领域未来的研究作了展望。     

天山雪岭云杉树木年轮汞记录对区域大气汞历史演变的重建及其方法验证

树木年轮是一种新兴的重建历史大气汞趋势的自然档案,但其可靠性还需进一步完善。本研究以中国天山雪岭云杉(P.schrenkiana Fischet Mey.)为研究对象,探讨了环境因子和幼龄效应对树轮汞(Hg)浓度的影响,并将树轮汞记录与新疆地区人为汞排放资料和其他研究数据对比,以评估雪岭云杉树轮汞记录的可靠性。结果表明：树轮汞浓度存在一定的个体性差异。相关分析显示新疆乌鲁木齐的年平均日照时数与雪岭云杉树轮汞浓度呈显著性正相关(R²=0.65,P<0.05),说明环境因子可通过影响树木生长进而影响树轮汞记录。受幼龄效应的影响,雪岭云杉树木幼龄期的汞数据不能很好地反映大气汞浓度的变化趋势,但去除这部分数据后可以较好地重建历史大气汞水平。最后,结合新疆地区人为汞排放资料和后向气团轨迹分析,表明新疆地区大气汞浓度的提高主要与近20年来新疆地区人为汞排放的增加,以及与我国西北部相邻的中亚国家排放的大气汞经西风带跨境传输进入新疆有关。经进一步规范和完善,树轮可成为重建大气汞变化趋势可靠的自然档案。     

基于高架点源大气中汞演变规律数值模拟研究

在分析大气中汞来源的基础上,根据前人研究成果建立了大气中汞的累积量模型,对大气中汞的累积量进行预测。通过合理化简修正高架源扩散模型,采用控制变量法研究了风速、有效源高度、大气稳定度和湿度对Hg扩散的影响,并比较大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异。此外,综合分析了上述4个因素对汞在大气中扩散的总体影响。研究结果表明:大气中Hg的扩散是随着有效源的距离增长而逐渐降低;有效源高度不同,其浓度最大值所在的位置就不同,高度越小,其扩散程度越剧烈;湿度越大,Hg的浓度随之增大;大气越稳定,Hg的扩散越稳定,但大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异不大,且风速不影响其最大浓度值的所在位置;综合考虑影响大气汞扩散的因素时,风速和有效源高度对大气Hg扩散起协同促进作用;湿度则起抑制作用;大气稳定度与其它几个因素间几乎无影响。     

镇江市大气不同粒径颗粒物中的汞污染状况研究

在镇江市文化商业区和工业区布设两个监测点,采集不同颗粒物粒径中汞,分析了汞元素的浓度水平,并对汞在不同粒径大气颗粒物中的分布进行分析。结果表明,工业区可吸入颗粒物中汞含量高于文化商业区,颗粒态汞主要富集在小颗粒中,细颗粒物中的汞占可吸入颗粒物中的汞的比例为75.0%~85.7%;镇江颗粒物中汞的来源非自然源主要为人为源,且主要与燃煤电厂、石化燃烧、汽车尾气等相关。     

广州市大气气态总汞含量季节和日变化特征

利用高时间分辨率自动测汞仪(tekran 2537B),于2010-11~2011-11对广州市大气气态总汞(TGM)进行了连续1a的观测.结果表明,广州市大气气态总汞的年平均含量为(4.86±1.36)ng/m3,表明该地区受到了一定程度的大气汞污染.TGM浓度按季节表现为:春季>冬季>秋季>夏季.TGM污染呈现春高夏低的现象,气象因素如边界层、静止风是影响其季节分布不同的主要原因.日变化趋势为中午最低,早晚出现2个高峰,边界层和温度对TGM日变化有很大影响.对广州市大气气态汞的可能来源分析结果表明,TGM主要来源于本地人为排放,其中市内燃煤电厂和水泥厂等人为源排放可能是广州市大气气态总汞的主要来源.     

大气颗粒态汞的粒径分布特征及风险评价——以天津城区样品为例

颗粒态汞在大气中停留时间短、易沉降,易对局地环境与人体健康造成危害,明确不同粒径颗粒态汞的分布,对进一步认知大气汞循环及环境归趋具有重要意义。本文讨论了2018年天津市四季大气颗粒态汞的粒径分布特征及季节性差异,判定了其可能来源,评估了其潜在生态和人体健康风险。结果表明,受初级排放源及活性气态汞的气-粒分配影响,颗粒态汞在PM_<0.5、PM_0.5～1粒径中明显富集,其环境健康危害一直被低估。大气颗粒态汞的平均浓度为181.1±97.2 pg/m³,冬季浓度较高,可能受人为排放量大、沉降率低、气-粒分配系数K_p与温度成反比因素控制。夏季浓度较低,除受清洁海相气团影响外,天气潮湿,汞的清除作用加大也是重要因素。颗粒态汞来源不同,冬季主要来源于北方燃煤供暖,春秋季与日常工业生产、车辆排放相关,夏季受自然源海相气团影响较大。尽管大气颗粒态汞通过呼吸给人体带来的健康风险较低,但细粒径风险值显著高于粗粒径,且其具有很强的生态环境危害,需要得到高度重视。     

大气汞形态分布的研究进展

归纳了大气中汞的形态和行为,并联系近年来国内外对海洋边界层大气汞的研究现状,介绍本实验室对厦门近海地区气态元素汞和颗粒态总汞同步监测的研究,考察厦门近海地区大气汞的分布特征及影响因素,以期补充近海地区汞污染数据,为汞污染控制和治理工作提供数据支持。提出了今后应进一步开展的研究方向。     

燃煤电厂大气汞排放控制的必要性与防治技术分析

目前,汞已经成为温室气体和持久性有机物后又一引人关注的全球性化学污染物,汞污染和控制问题成为全球环境问题的新热点和前沿研究领域.2002年,联合国环境规划署(UNEP)专门对全球汞污染状况进行了评估,指出"人为活动的汞排放已经明显改变了全球汞的自然循环,对人类健康和生态系统构成了严重威胁".     

重庆大气汞人为排放及其预测

利用排放因子法和灰色预测法对重庆大气汞人为排放进行了研究. 重庆大气汞人为排放量从1997年的6.18 t增加到2008年的13.47 t. 重庆自1997年成为直辖市以来,大气汞排放量累计达99.76 t,年均增长率为9.82%,其中燃煤和水泥生产汞排放量分别达58.34和22.37 t. 以1997─2008年重庆大气汞人为排放数据为依据,运用灰色系统理论建立GM(1,1)大气汞人为排放预测模型,预测了2009─2015年重庆大气汞排放趋势. 如果不采取控制措施,预计2015年重庆大气汞人为排放量约30.92 t,年均增长率将高达16.20%.      

中国区大气汞污染模型模拟初探

介绍并利用Community Multiscale Air Quality-Hg (CMAQ-Hg)多尺度大气汞污染模型,模拟研究了2005年6月24日—7月31日我国大气汞污染状况. 初步模拟结果表明:人为排放源高的地区(如有汞矿群分布、煤炭和火力发电厂及金属冶炼厂)的大气中ρ(汞)较高,大气中元素态汞(GEM)的月均ρ(汞)高于反应性气态汞(RGM)和颗粒汞(PHG),初步反映了我国大气汞污染的分布以及不同形态汞的浓度分布受汞排放源种类及其物理化学特性的影响特征. 在解决汞排放源清单不确定性较大的问题及将模型运行参数本地化后,CMAQ-Hg有望成为研究我国汞污染特点及其长程输送的有力工具.      

北京清洁区大气颗粒物污染特征及长期变化趋势

清洁对照区表征了区域环境的影响,是全面评价城市大气环境质量变化的基础.本研究分析了北京清洁区定陵不同粒径颗粒物质量的历史监测数据,包括1980～2009年大气降尘、1991～2009年总悬浮颗粒物(TSP)、2000～2009年可吸入颗粒物(PM10).结果表明,北京清洁区大气颗粒物总体呈下降趋势,年际短期变化受沙尘天...     

我国大气环境中汞污染现状

综述了最近几十年中国大气汞的排放、分布、传输和沉降方面的研究.中国人为源每年汞排放量为世界最高,达到500~700t左右,超过全球人为排放量的25%~30%,并以每年4.2%的速度增加.通过已有观测和模型估算,中国来自自然地表过程(包括裸露地、地表水和森林土壤等)的汞排放量与人为源汞排放量相当,不容忽视.中国城市、农村和偏远地区大气汞浓度分布和变化范围很大,城市地区的总气态汞(TGM)浓度是北美和欧洲地区相似城市类型TGM的1.5~5倍左右;中国城市颗粒态汞(PHg)浓度比北美和欧洲地区高出2个数量级;中国沿海地区和偏远的背景区TGM、PHg和活性汞(RGM)低于中国内地城市地区,但是也明显高于背景值和北美和欧洲地区.相应地,高含量的大气汞浓度导致大量的大气汞沉降到地表,城市地区和背景区大气汞沉降分别比北美地区高出1~2个数量级和1~2倍.     

Historical trends of heavy metal contamination and their sources in lacustrine sediment from Xijiu Lake, Taihu Lake Catchment, China

Concentrations of Cd, Cr, Cu, Pb, Zn and Hg in Xijiu Lake sediment from the Taihu Lake catchment, China, were analyzed. Their contamination state was investigated based on the geoaccumulation index and enrichment factors. Statistical analysis was used to differentiate the anthropogenic versus natural sources of heavy metals (HMs), and the anthropogenic accumulation fluxes were calculated to quantify anthropogenic contribution to HMs. The results indicated that the lake sediment had been heavily contaminated by Cd, enrichment of Zn and Hg was at a relatively high level, while that of Cu and Pb was in the lower-to-moderate level and Cr was in the low enrichment level. Sources of Cr in the sediment were mainly from natural inputs, while other metals, especially Cd, were predominantly derived from anthropogenic sources. In the past century, anthropogenic accumulation fluxes of Pb, Zn and Hg increased by 0.1-47.3 mg/(cm².yr), 2.4-398.1 mg/(cm².yr), and 3.7-110.3 ng/(m².yr), respectively, accounting for most inputs of HMs entering the sediment. The contamination state of HMs varied with industrial development of the catchment, which demonstrated that contamination started in the early 20th century, reached the maximal level between the mid-1970s and mid-1990s, and decreased a little after the implementation of constraints on high contamination industries, although the contamination of some HMs, such as Cd, Zn and Hg, is still at high levels.     

广东省土壤重金属溯源及污染源解析

近年来土壤重金属污染问题日益加剧,而土壤重金属溯源解析对土壤重金属污染防治具有重要的指导意义.本文采集并测试了广东省土壤表层(0~20 cm)1000个样本中的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,选取了可能影响这些重金属元素在土壤中含量的106个因子,将其分为自然和人为两大类,基于回归模型树方法,通过R语言及Cubist模型定量计算这些影响因子对8种重金属元素在土壤中含量的贡献率,筛选不同元素的主要影响因子,进行溯源及污染源解析.结果表明:广东省土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn来源受自然因素作用大于人为因素,土壤中Hg则相反,其主要来源于工业生产,部分来源于农业生产.土壤中Cd和Hg元素的人为源具有同源性.广东省土壤重金属人为源贡献率由大到小分别为土壤As为工业农业交通人口其他;Cd为工业农业交通其他;Cr为农业工业交通、人口其他;Cu为工业农业交通其他;Hg为工业农业交通、矿区人口建筑;Ni为工业农业交通其他;Pb为工业农业其他;Zn为工业农业人口其他.本研究结果有利于指导相关产业减少污染排放,降低土壤环境质量受到的污染风险.     

Atmospheric particulate pollution of Lanzhou using magnetic measurements

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｔｍａｙｂｅｈａｒｍｆｕｌｉｔｓｅｌｆａｎｄｃａｎａｃｔａｓａｃａｒｒｉｅｒｏｆｔｏｘｉｃｍａｔｔｅｒｓｗｈｉｃｈｍａｙｈａｖｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｑｕａｌｉｔｙ．Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｃｏａｌ，ｗｈｉｃｈｓｔｉｌｌｓｅｒｖｅｓａｓｐｒｉｍａｒｙｅ…     

沈阳市夏秋季节大气细颗粒物元素浓度及分布特征

为获得沈阳市不同功能区细颗粒物元素的浓度和分布特征,于2007年8月21~9月6日,用安德森分级撞击式采样器在沈阳市4个采样点进行大气颗粒物分级采样,并用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对PM1中50种元素进行分析.通过富集因子和经验正交函数分析,讨论了沈阳市夏秋季节细颗粒物中元素的组成及来源.结果表明,沈阳市夏秋季节PM1浓度明显比冬季低,且低于广州、北京等国内城市的浓度,但比青藏高原冰川区的浓度高1个量级以上,也高于意大利热那亚和佛罗伦萨等城市.沈阳市不同功能区PM1的污染程度为铁西工业区>气象局商业居民区>科研所交通餐饮区>棋盘山风景区;富集因子和经验正交函数分析表明,除自然源外,各功能区污染来源有所不同,交通运输、道路扬尘、餐饮业和工业的排放均对PM1有重要贡献.     

城市大气降尘研究方法综述

大气降尘是城市大气污染的重要来源,本文对城市大气降尘的采样方法、样品理化分析技术及源解析的方法和意义进行综述,比较不同方法的特点,为研究城市大气降尘来源提供参考和依据。     

Production and emission of phosphine gas from wetland ecosystems

Phosphine is a part of an atmospheric link of phosphorus cycle on earth, which could be an important pathway for phosphorus transport in environment.Wetland ecosystems are important locations for global biogeochemical phosphorus cycle.In this study, production and emission fluxes of free phosphine from four wetlands types in southern China were observed in different seasons.The results showed that the concentration of phosphine liberated from wetlands was at pg/m3-ng/m3 level.The emission concentrations of different wetlands followed the sequence:paddy field(51.83 ± 3.06) ng/m3 marsh(46.54 ± 20.55) ng/m3 lake(37.05 ± 22.74) ng/m3 coastal wetland(1.71 ± 0.73) ng/m3, the positive phosphine emission flux occurred in rice paddy field(6.67 ± 5.18) ng/(m2·hr) and marsh(6.23 ± 26.9) ng/(m2·hr), while a negative phosphine flux of(-13.11 ± 35.04) ng/(m2·hr) was observed on the water-air interface of Lake Taihu, suggesting that paddy field and marsh may be important sources for phosphine gas in atmosphere, while lake may be a sink of atmospheric phosphine gas during the sampling period.Atmospheric phosphine levels and emission flux from Yancheng marsh and rice paddy field varied in different seasons and vegetational zones.Both diffusion resistance in aqueous phase and temperature were dominating factors for the production and transportation of phosphine to atmosphere.