高速公路PM_(2.5)中重金属季节变化特征及健康风险评估

以往的研究较多关注于城市环境空气PM_(2.5)的重金属污染特征和健康风险,而以交通源为主的相关分析较为匮乏。为探索高速公路环境空气PM_(2.5)中重金属季节变化特征,评价高速公路工作人员健康风险,于2018年3-10月分4次集中采集南昌市周边3条高速公路(昌樟、昌铜和温厚)服务区、收费站中环境空气的PM_(2.5)样品,运用电感耦合等离子体质谱联用仪(ICP-MS)监测了PM_(2.5)中6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni)质量浓度,分析其季节变化特征,并利用地累积指数法(Igeo)、美国环保局推荐的健康风险评价模型,对环境空气PM_(2.5)中6种重金属的污染特征及人体健康风险进行评价。结果表明高速公路服务区和收费站环境空气PM_(2.5)质量浓度的季节变化特征表现为春季秋季夏季,PM_(2.5)中不同重金属元素质量浓度的季节变化表现出显著性差异。总体上,不同季节PM_(2.5)中重金属质量浓度表现为ZnPbCrCuNiCd,其中Cr的平均质量浓度为4.07×10~(-2)μg·m~(-3),远高于城市水平。地累积指数评价结果表明6种重金属均受到不同程度的交通源污染,其中Zn和Cd的污染程度分级为严重污染,而Cu、Cr和Ni在秋季表现出更为严重的污染程度。健康风险评价结果表明,高速公路收费站和服务区环境空气的PM_(2.5)中重金属不存在非致癌风险,而致癌风险评价中,PM_(2.5)中Cr的致癌风险评价值超过阈值10~(-4),具有致癌风险,Ni的致癌风险评价超过10-5,具有潜在致癌风险。环境空气PM_(2.5)中重金属的污染特征及致癌风险均表现为秋季高于春季和夏季,交通源引起的大气Cr和Ni污染应受到重视。     

电镀企业周边大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中重金属分布特征及健康风险评价

以东莞市5个镇区为研究对象,采集电镀企业周边大气样品,分析了样品中重金属(包括As、Co、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、V、Zn和Hg)的含量分布,使用富集因子(enrich factor)、地累积指数(index of geoaccumulation)、Hakanson法和美国国家环境保护局(US EPA)的人体暴露健康风险评价模型,对PM_(2.5)、PM_(10)、总悬浮颗粒物(TSP)中重金属进行人体健康风险评价。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中As、Cd和Cr平均浓度皆超标。Cr、Ni和V元素在3种颗粒物中非富集,主要为自然源;As、Co、Cu、Pb和Zn,可能来源于自然源和叠加的工业污染。Cd、Hg和Sb浓度受人为污染影响严重。Cd、Sb、Cu、Zn、Pb为生物可利用元素(K>0.6),在环境中的可迁移性高且易于被生物体和人体吸收。Mn元素的非致癌风险值较其他重金属要高1~4个数量级,且儿童的非致癌暴露风险值HQ均高于成人的。3种颗粒物中重金属元素通过呼吸吸入途径产生的非致癌风险HI值均高于人体可接受的上限1.0,其主要贡献来源于Mn的影响,研究区非致癌风险较为严重。除PM_(10)中Co元素和TSP中Co、Cr的成人致癌风险CR值大于10-4之外,其余大部分重金属元素通过呼吸途径产生的致癌风险CR值均在可接受范围之内,此外,3种颗粒物中的成人的致癌暴露风险值CRT均高于儿童的CRT值,并且除了PM_(2.5)中儿童的重金属致癌暴露风险CRT值(4.70E-05)低于人体可接受范围的上限(10-4),其余CRT值均高于10-4,致癌风险较为严重。     

荥阳市春秋季观测期间颗粒物中重金属健康风险评价

为研究荥阳市2017春秋两季观测期间颗粒物中重金属的浓度特征及其在不同暴露途径下对人体的健康风险,采集大气中的PM_(2.5)和PM_(10),使用电感耦合等离子质谱仪ICP-MS对颗粒物中重金属浓度(Co、Cu、Zn、As、Cr、Pb)进行测定.结果表明,春、秋季的PM_(2.5)和PM_(10)的浓度均值分别为95.01μg·m~(-3)、149.03μg·m~(-3)和61.61μg·m~(-3)、108.61μg·m~(-3). PM_(2.5)浓度最高比《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)规定的一级浓度限值高5.71倍,PM_(10)比其一级浓度限值高6.42倍,比二级浓度限值高1.47倍.健康风险评价表明,在呼吸暴露途径下,PM_(10)中Cr元素在春季对成人有一定致癌风险,在秋季则对成人和儿童均存在致癌风险,且秋季As、Cr、Co的危险指数高达4.2,存在显著非致癌风险;皮肤接触途径下,PM_(10)中Cr元素在春季对儿童和成人均有致癌风险,秋季则主要是对成人存在致癌风险;口入途径下,秋季PM_(2.5)中As元素对儿童有潜在致癌风险,PM_(2.5)和PM_(10)中重金属元素整体在两个季节对儿童均有显著非致癌风险.     

厦门大气PM_(2.5)中元素特征及重金属健康风险评价

通过在厦门市鼓浪屿、洪文和湖里进行冬夏两季的PM_(2.5)环境样品采集,利用能量色散X射线荧光分析仪分析了其中16种元素(Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Sb、Ba和Pb)的浓度,对其时空变化特征和重金属的健康风险评价进行了研究.结果表明,Al、Si、Ca、Ti和Fe等地壳元素浓度较高,其浓度值冬高夏低.受区域功能和排放影响,所测元素浓度湖里点最高(2.12μg·m-3),鼓浪屿最低(1.15μg·m-3).富集因子计算结果表明,地壳元素中Ca富集因子为43,与建材类物质输入有关.受工业排放、机动车和船舶排放影响,重金属元素富集因子普遍高于100,特别是Cu、Zn、Cd、Sn和Sb的富集因子高达103—104.PMF源解析结果表明,厦门PM_(2.5)中元素来自于地壳源、机动车源、工业源、船舶源和燃煤源.重金属元素的暴露剂量、非致癌风险和致癌风险等计算结果显示,Zn暴露剂量最大(儿童:1.23×10-7mg·(kg·d)-1,成人:0.53×10-7mg·(kg·d)-1),Mn非致癌暴露风险最高(儿童:1.20×10-3,成人:5.18×10-4),Cr致癌暴露风险最高(儿童:1.80×10-7,成人:7.76×10-8).相应的暴露风险为冬高夏低,湖里点最高,鼓浪屿最低.总体来看,重金属的非致癌暴露风险和致癌暴露风险均远小于判断标准,表明厦门PM_(2.5)中重金属元素不存在明显的非致癌和致癌健康风险.     

太原市城区大气PM_(2.5)和PM_(10)时空分布特征

研究太原市城区大气颗粒物质量浓度时空变化规律,可以为实施更有效的大气污染综合治理手段提供科学依据。以太原市9个国家空气质量自动监测站的数据为基础,运用统计分析和Kriging插值法,对太原市城区2019年大气颗粒物的时空分布进行了分析。结果表明,2019年太原市城区PM_(2.5)和PM_(10)年均质量浓度分别为56μg·m~(-3)和107μg·m~(-3),是国家二级标准限值的1.60、1.53倍,以PM_(2.5)和PM_(10)为首要污染物占总超标天数的44.03%和12.58%;PM_(2.5)/PM_(10)年均值为0.52,PM_(2.5)对PM_(10)贡献较大;PM_(2.5)季平均质量浓度为冬季(87μg·m~(-3))秋季(50μg·m~(-3))春季(49μg·m~(-3))夏季(34μg·m~(-3)),PM_(10)为冬季(123μg·m~(-3))春季(120μg·m~(-3))秋季(98μg·m~(-3))夏季(64μg·m~(-3));PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度月变化呈U型,二者平均质量浓度1月最高,8月最低;PM_(2.5)和PM_(10)24h质量浓度变化呈"单峰单谷"型,峰值在10:00,谷值在17:00;取暖期PM_(2.5)与CO、SO2和NO_2相关性高于其他时段;太原市城区PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度空间分布总体上呈北低南高之势,PM_(2.5)春夏秋季的空间分布格局与太原市城区生产、生活、交通干道分布格局比较吻合。以上结果提示秋冬季是太原市城区颗粒物治理的关键时期,位于南部的小店和晋源区为重点防控治理区域。     

黄石市大气PM_10和PM_2.5中元素特征及重金属生态风险评价

运用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对黄石市大气可吸入颗粒物(PM_10)和细颗粒物(PM_2.5)样品中16种元素进行测定,运用富集因子法揭示其来源,并对重金属的潜在生态风险进行评价.结果表明,Fe、Ca、K、Mg、Na为黄石市大气PM_10和PM_2.5中的主要元素;Cu、Zn、As、Cd、Pb等元素富集程度极大,主要来自人为源;黄石市理工站点大气PM_10和PM_2.5中重金属的潜在生态风险指数(RI)分别为6510.2和6570.5,下陆站点大气PM_10和PM_2.5中重金属的RI分别为10825.2和12553.4,两站点大气PM_10和PM_2.5中重金属均具有极强的潜在生态危害.     

极干旱地区沙尘与非沙尘天气PM_(2.5)及所含金属元素的浓度特征分析

大气PM_(2.5)污染和金属元素健康风险已成为大气环境研究热点。研究目标区域位于塔克拉玛干沙漠南缘,气候极其干旱,全年降水稀少,风沙较多,沙尘天气一定程度上影响着该区域的大气环境。于2014年1月、4月、7月和10—11月在和田市城区采集PM_(2.5)样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中的17种金属元素,分析了金属元素在不同季节沙尘和非沙尘气象状况下的暴露特征及与气象参数的关系,采用富集因子(EF)和正交矩阵因子(PMF)法对金属元素来源进行了分析并对健康风险进行了评价。结果表明,(1)PM_(2.5)质量浓度季节性特征表现为春季(973.5 9μg·m~(-3))夏季(728.08μg·m~(-3))秋季(366.51μg·m~(-3))冬季(259.84μg·m~(-3)),并且PM_(2.5)质量浓度与风速和温度呈正相关。(2)PM_(2.5)中金属元素质量浓度在沙尘天气(108.12~268.25μg·m~(-3))明显高于非沙尘天气(43.19~126.41μg·m~(-3)),秋季金属元素Ni、Cd和Pb出现富集,EF值分别为10.26、42.06、27.39;冬季Ni、Zn、As、Cd和Pb出现富集,EF值分别为22.46、11.03、18.49、84.35、206.03。(3)金属元素在沙尘期间的来源主要为汽车排放(17.66%)、生物质燃烧(10.58%)、化石燃料9.97%和扬沙(61.78%),非沙尘期间4种排放源的贡献分别为23.63%、20.34%、18.39%、37.63%。(4)健康风险评价结果表明,金属元素风险指数小于阈值1,可以忽略;致癌金属Cr的致癌风险值小于10~(-6),没有致癌风险,但Co、Ni、As和Cd的致癌风险值在10~(-6)~10~(-4)之间,有一定的致癌风险。     

保定市餐饮源排放PM_(2.5)中有机污染物特征及来源分析

餐饮源是城市大气细颗粒物PM_(2.5)的一个重要来源,为了解餐饮源PM_(2.5)排放特征及来源,测定了室外烧烤和食堂两种不同类型餐饮源排放的PM_(2.5)浓度以及PM_(2.5)中的有机污染物;利用气相色谱-质谱仪(GC/MS)检测出主要污染物为正构烷烃、酸类、醛类、酮类、酯类、烯烃、多环芳烃等有机污染物,通过与大气对照样品的对比分析,对污染物的来源做了简要解析.比对结果显示,室外烧烤样品PM_(2.5)浓度为905.6±160.9μg·m~(-3)、食堂样品PM_(2.5)浓度为343.9±30.6μg·m~(-3)、大气对照样品PM_(2.5)浓度为76.7±1.7μg·m~(-3).室外烧烤是食堂排放PM_(2.5)质量浓度的2—3.4倍,是环境大气PM_(2.5)质量浓度的9.5—13.6倍.烧烤油烟排放的PM_(2.5)中有机物主要为有机酸(47.29%),其次是醛酮类(12.97%);校园食堂油烟样品中除了烷烃类(45.2%),脂肪酸类(11.76%)和醛酮类(8.84%)排放也较明显;脂肪酸类可能由动物脂肪灼烧产生,而醛、酮类物质可能来源于香精等食品添加剂的高温分解.大气对照样品中检测到少量醛酮类有机物,未检测到酸类有机物,由此推测醛、酮、酸可能是餐饮油烟中典型排放的污染物.     

广州大气PM_(2.5)中含碳组分的污染特征及来源解析

于2015年1月至11月在广州利用大流量大气颗粒物采样器采集细颗粒物(PM_(2.5))样品,并利用热光反射法(TOR)测定大气颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度。结果表明,广州ρ(PM_(2.5))年均值为(69.5±35.6)μg·m~(-3),是GB 3095—2012《环境空气质量标准》中PM_(2.5)年均质量浓度二级标准限值(35μg·m~(-3))的2.0倍,表明广州大气细颗粒物污染严重。OC、EC和总碳气溶胶(TCA)的年均质量浓度分别为(8.31±4.53)、(3.56±2.72)和(16.85±9.60)μg·m~(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的13.2%、5.9%和27.0%,表明含碳组分是PM_(2.5)的重要组成部分。OC和EC浓度季节变化规律存在差异性,OC浓度在冬季最高,而EC浓度在秋季最高。OC和EC的相关性弱和比值高的特征结果表明冬季二次有机碳(SOC)污染最严重,其平均质量浓度为6.9μg·m~(-3),占OC质量浓度的62.4%。主成分分析结果表明,冬季和春季广州PM_(2.5)中碳组分来源较复杂,主要包括机动车尾气、燃煤和生物质燃烧,夏季碳组分的主导污染来源是燃煤和机动车尾气,而秋季碳组分主要来源于机动车尾气。     

离子色谱快速测定大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))中的三种脱水聚糖

建立了大气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))中左旋葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖的高效阴离子交换色谱(HPAEC)与脉冲安培检测器(PAD)联用(HPAEC-PAD)技术的快速检测法.样品采用超纯水30 min振荡提取,经浓度250 mmol·L~(-1),流速0.45 m L·min~(-1)的氢氧化钠淋洗液洗脱,45 min完成检测,该方法线性良好,相关系数达0.9999,实际样品测试加标回收率在89%—104%,精密度在1.2%—7.1%.对北京市2016年1月采暖季的大气颗粒物样品(PM_(2.5)、PM_(10))进行了检测,其中左旋葡聚糖浓度较高分别为113±100 ng·m~(-3),118±124 ng·m~(-3),计算左旋葡聚糖与甘露聚糖浓度比例关系可知,北京冬季大气颗粒物中生物质燃烧来源主要为硬木燃烧.     

北京市春季PM_(2.5)中金属元素污染特征及来源分析

PM_(2.5)是我国大部分城市大气环境中的首要污染物。PM_(2.5)中的金属元素尤其是重金属,其质量浓度超标会引发生态环境风险及人体健康风险。为了研究北京市春季大气PM_(2.5)中金属元素污染状况及其来源,于2015年5月同步采集了北京城区及郊区大气PM_(2.5)样品13份。用Elan DRC II型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试了样品中的15种金属元素质量浓度,测试结果表明,Na和Ca占比最高,两元素质量浓度之和占元素总质量浓度的72.23%(城区)和71.96%(郊区);Mg、Al、Fe、K占比较高,这4种元素质量浓度之和占元素总质量浓度的25.84%(城区)和26.35%(郊区);北京城区PM_(2.5)中大部分元素质量浓度较郊区均有所下降,而Zn、Ni、Cu 3种重金属质量浓度表现为城区明显高于郊区。北京城区白天PM_(2.5)中大部分元素质量浓度较夜晚均有所下降,而Ba、Fe、Pb 3种重金属质量浓度表现为白天略高于夜晚。富集因子分析表明,2 0 1 5年春季北京PM_(2.5)中Fe、Al、K、Ba、Mn、Cr的EF值均在1~10之间,为轻度富集;Mg、Ca、Na、Cu、Pb的EF值均在10~100之间,为中度富集;Mo的EF值超过了1 000,为超富集。由Pearson相关分析、因子分析结果以及污染源排放的特征元素判断,北京春季PM_(2.5)中金属元素主要有三大来源,分别为地壳来源(土壤尘和建筑尘)、冶金源和机动车源。     

石家庄市冬季PM_(2.5)污染特征、成因及潜在源区分析

对石家庄市2016年1月18—22日出现的PM_(2.5)污染过程进行研究,选择3个不同地区采用中流量采样器分别采集PM_(2.5)和PM_(10)样品,测定PM_(2.5)质量浓度及其化学组分(含碳组分、水溶性离子和无机元素),分析PM_(2.5)污染天气的污染特征和引起污染的气象因素,结合后向轨迹模型(HYSPLIT)分析污染的主要潜在源区。结果显示,在采样期间3个点的PM_(2.5)平均质量浓度分别为113、131和119μg·m-3,PM_(2.5)浓度高值出现在早晨和午夜,冬季京津冀地区农村散煤燃烧也是大气污染的主要原因。有机碳(OC)最大质量浓度值为218.37μg·m-3,无机碳(EC)最大质量浓度值为21.22μg·m-3。污染过程中3个点的地壳元素(Na、Ca、Mg、Al、K和Fe)质量浓度变化范围为27.19~60.03μg·m-3,占总无机元素的96.5%,表明交通源、道路扬尘和煤炭燃烧是此次石家庄市PM_(2.5)污染的主要贡献源类。较高的相对湿度和弱风速也会加速二次粒子的生成和颗粒物吸湿增长。潜在源分析表明,石家庄市PM_(2.5)污染主要受来源于北京和天津的气团影响,同时潜在源贡献(PSCF)分析表明河北省是影响石家庄市环境空气质量的最主要潜在源区。     

上海市居民区与工业区大气颗粒物重金属生物可给性与健康风险评估

采用具有代表性的体外模拟呼吸系统Gamble方法研究上海市两大功能区——工业区、居民区不同大气颗粒物包括PM_(10)和PM_(2.5)中重金属生物可给性和健康风险.结果表明,两大功能区大气颗粒物中均检出重金属Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cr和Cd,其浓度从高到低依次为:ZnPbCuMnNi≈CrCd,工业区大气颗粒物中重金属Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均浓度均高于居民区,且两大功能区PM_(10)中重金属浓度均大于PM_(2.5).居民区大气颗粒物中Cu和Ni的生物可给性低于工业区,Mn和Pb的生物可给性高于工业区,而Zn、Cr和Cd的生物可给性在两大功能区则较为接近,且PM_(2.5)中重金属生物可给性高于PM_(10).成人致癌风险高于儿童,非致癌风险低于儿童.其中Cr和Cd的致癌风险较低,Ni的致癌风险可忽略.除去Pb元素,其余重金属元素均表现为工业区非致癌风险高于或接近于居民区,不同重金属的非致癌风险值大小为:PbCdZn≈CrCuNiMn,均远小于1,可忽略.但是,Pb的人体健康风险相对其他重金属较高,Cd在大气颗粒物中的重金属浓度较低,但非致癌风险值相对较高,也应当引起重视.     

石河子市PM2.5中重金属污染及健康风险评价

采集石河子市供暖时期的PM_(2.5)样品,使用ICP-MS对PM_(2.5)中5种重金属元素(Ni、Cu、Zn、Pb、Fe)进行检测,并对重金属元素进行健康风险评价.选取重金属元素中的Zn进行动物实验,以观察PM_(2.5)及其Zn元素对大鼠肺部的影响.将不同浓度的PM_(2.5)(0.5、3.0、15.0 mg·kg~(-1)体重)和Zn(0.06、0.3、1.5 mg·kg~(-1)体重)通过气管滴注的方式暴露于大鼠来探究PM_(2.5)中的Zn元素对大鼠肺部的损伤.处死大鼠后获取大鼠的支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织,使用ELISA、比色法和HE染色来检测大鼠BALF中促炎因子白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、肺组织中氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)以及观察大鼠肺组织的病理变化.结果表明供暖期间石河子市PM_(2.5)浓度为109.85±58.76μg·m~(-3),PM_(2.5)中重金属的浓度为Fe (27.766μg·m~(-3)) Zn (3.484μg·m~(-3)) Pb (1.444μg·m~(-3)) Cu (0.628μg·m~(-3)) Ni (0.094μg·m~(-3)).Ni存在一定的致癌风险,Cu,Zn,Pb不存在非致癌风险.PM_(2.5)以及Zn浓度的升高能够显著抑制SOD活性并增加MDA、IL-6、TNF-α水平,但是在同等Zn元素含量的情况下(PM_(2.5)高剂量组和Zn中剂量组),PM_(2.5)对大鼠的损伤更为严重.因此,PM_(2.5)及其Zn元素可以引起大鼠肺部的损伤,在这一过程中Zn元素发挥重要作用.     

济南市PM_(2.5)中金属元素的污染特征、潜在生态风险及来源分析

为探究济南市城区PM_(2.5)中金属元素的污染特征、潜在生态风险及主要来源,在济南市环境监测中心站开展为期一年不间断的PM_(2.5)样品采集,并对PM_(2.5)中的15种金属元素进行分析。结果表明,采样期间济南市城区PM_(2.5)的平均质量浓度为77.1μg·m~(-3),是国家《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级年标准的2.2倍,季节浓度由高到低为冬季秋季春季夏季。PM_(2.5)中15种金属元素的总质量浓度为3 751.0 ng·m~(-3),各金属元素浓度从高到低顺序为:CaFeKAlNaMgZnPbMnTiBaCuCrCdNi,其中前五位金属元素浓度之和占总金属浓度的88.0%。从季节变化看,Ca、Al和Mg3种元素浓度春季最高,夏季最低,Fe、K、Na、Zn、Pb、Mn、Ba、Cu、Cd和Ni浓度冬季最高,夏季最低。富集因子和地累积指数分析结果一致表明,济南市城区PM_(2.5)中Ca、Mg、Na、K、Fe、Ba、Ti、Ni、Cr和Mn主要来自土壤或地壳等自然源,Zn、Pb、Cu和Cd主要受人为活动影响。济南市城区PM_(2.5)中重金属总的潜在生态风险指数极强,其中Cd的潜在生态风险极强,Cu和Pb的潜在生态风险较强。主成分分析结果结合各类污染源特征排放因子分析表明,济南市城区PM_(2.5)中金属元素主要来自机动车尾气、燃煤、金属冶炼和自然源(地壳或土壤)四大源类。研究结果可为济南市PM_(2.5)中重金属污染风险评价和有效防控提供理论基础。     

桂林市秋季PM_(2.5)组分特征及高浓度硫酸根形成机制初探

为了揭示桂林市大气中PM_(2.5)组分特征,本研究于2015年秋季在桂林5个环境受体点采集了PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)质量浓度及多种无机元素、水溶性离子和有机碳(OC)、元素碳(EC)的含量,并运用富集因子法、比值法等分别研究了PM_(2.5)中元素富集程度、颗粒物来源等情况,并探讨了PM_(2.5)中高硫酸盐(SO_4~(2-))的污染成因.结果表明,采样期间,桂林市PM_(2.5)的浓度为(57.0±35.8)μg·m-3,PM_(2.5)中以水溶性离子(56.7%)和有机物OM(22.6%)污染最为突出,其次是元素(7.2%)和EC(6.3%).PM_(2.5)中Se、Pb、As、Zn、V、Cu严重富集,表明燃煤源排放对桂林市大气中元素产生了较大的影响;[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]比值小于1,也进一步证明了固定燃烧源的主导作用.SO_4~(2-)/PM_(2.5)的比值为41%,高于国内其他城市报道值;而SOR均值0.51远高于一次排放源特征值(0.1),表明除本地和区域传输的一次SO_4~(2-)排放外,SO_4~(2-)主要来自SO_2的二次转化.因此,桂林市在控制本地燃煤源排放的同时,还应当注意区域污染传输对PM_(2.5)的影响.     

太原市大气颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)多时间尺度变化规律研究

选取太原市城区10个监测点2014—2016年PM_(10)和PM_(2.5)日变化数据,分析和探讨了其时空变化特征,及其与人类经济活动的同步性规律;采用小波连续变换的功率谱方法识别颗粒物周期变化特征,采用可视化主成分分析法识别不同时间尺度下颗粒物变化的影响因素。结果表明,太原市大气颗粒污染物PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度的变化存在明显的时空差异,新兴经济发展区较传统老工业区污染严重,颗粒物污染程度在冬季较为严重。小波分析结果显示,PM_(10)和PM_(2.5)时间序列的变化周期均以4~8 d的短周期为主(P0.05),污染物的质量浓度变化与城市经济活动的周波动变化相一致;PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度最大值出现在周波动的中间时段,最小值出现在周末。可视化PCA结果揭示,大气颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)季节性波动均受冬季影响较强;周波动周期内均受周三影响最大;一天之内PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度分别受夜晚和早晨影响最大,但白天颗粒物质量浓度变化是造成其日变化特征的主要因素。研究结果有利于从不同时间尺度辨析能源城市大气颗粒物污染的多变特征,有针对性地开展大气污染防控,也可为管理部门制定相关标准和规范提供科学依据。     

温州市区PM_(2.5)无机元素污染特征及来源分析

为探究温州市区大气细颗粒物PM_(2.5)及其19种无机元素的污染特征和主要来源,分别于2015年1月、4月、7月以及10月(代表4个季度)在温州市区选取4个监测点位采集环境空气PM_(2.5)样品共112个,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和原子荧光光度计(AFS)分析样品中19种无机元素的含量.结果表明,温州市区环境空气PM_(2.5)平均质量浓度为83.6±50.2μg·m-3.温州市不同季节PM_(2.5)浓度最低的均为市站(SZ),春冬季南浦(NP)采样点PM_(2.5)浓度最高.19种无机元素占PM_(2.5)总量的9.90%.样品中主要元素为Na、K、Ca、Si、Zn、Al、Mg和Fe,占所测元素总量的96.7%.龙湾(LW)采样点PM_(2.5)中Fe、Al和Ca元素在多数季节里浓度较高,可能与采样点附近的机械阀门铸造企业和混凝土企业有关.本研究利用富集因子法和主成分分析法进行PM_(2.5)的初步来源分析,结果表明,温州市区PM_(2.5)污染主要来源于燃煤、交通污染、金属冶炼/加工、建筑扬尘和海盐粒子.     

太原市PM_(2.5)中含碳气溶胶特征分析

为研究太原市环境空气中含碳组分的时空分布变化规律,于2014年3月、5月、8月、12月采集了太原市3个点位春、夏、秋、冬等4个季节的PM_(2.5)样品,利用碳分析仪(DRI 2001A)测定了样品中OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OPC共8种碳组分含量,计算了有机碳(OC)、元素碳(EC)二者浓度,分析了OC和EC的时空分布特征.结果显示,太原市PM_(2.5)中OC和EC的平均质量浓度分别是13.5±14μg·m~(-3)和6.5±6.1μg·m~(-3),其中OC浓度随季节变化顺序为冬季春季夏季秋季,EC浓度季节变化与OC一致.春、夏、秋、冬4个季节总含碳气溶胶(TCA)占PM_(2.5)比例分别为17.6%、9.5%、8.8%、42.3%,其中冬季最高,表明冬季含碳气溶胶污染较为严重.夏季中OC和EC相关性较弱(R~2=0.4054),而春季(R~2=0.7659)、秋季(R~2=0.8253)、冬季(R~2=0.8184)OC和EC相关性较强,表明夏季碳气溶胶来源不同.通过(OC/EC)min最小比值法估算二次有机碳(SOC)浓度,春、夏、秋、冬季SOC浓度分别为2.8±2.9μg·m~(-3)、1.0±0.8μg·m~(-3)、 0.5±0.4μg·m~(-3)、 3.6±3.5μg·m~(-3),冬季SOC浓度最高. 8种碳组分分析结果显示,不同季节一次排放源中生物质燃烧、机动车尾气排放及煤炭燃烧对太原市含碳气溶胶贡献不同,其中,冬季燃煤和机动车排放使太原市含碳气溶胶污染严重,应加强燃煤和机动车排放源管控,来减轻碳组分污染.     

北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。