我国大气细颗粒物中金属污染特征及来源解析研究进展

以PM2.5中金属元素为研究对象,综述了2000—2012年我国在PM2.5中金属的污染水平、时空分布特征、污染来源解析方法及应用等领域的研究进展.目前我国普遍面临严重的PM2.5污染,作者提出应系统开展我国PM2.5中金属污染研究,特别要加强针对农村及背景地区的研究;开展PM2.5中金属的迁移转化机理研究;加快建立污染源排放清单;加强区域污染传输特征研究,以便更好地开展PM2.5的来源解析,为环境管理部门制定大气重金属污染控制目标提供参考.     

吉林省典型城市大气中PAHs来源解析

通过对吉林省4个典型城市,即吉林、白城、四平和通化市大气颗粒物中多环芳烃（PAHs）的采样和分析,得到16种PAHs的成分谱,应用主因子分析和特征比值法对其进行定性研究,得到吉林省大气中PAHs的2种主要来源--车辆尾气和燃煤。并应用绝对主因子分析法进一步定量计算这2种源对PAHs的浓度贡献值及贡献率,结果表明：吉林省典型城市PAHs解析值为772.39μg·g-1,绝大多数解析值与监测值之间的比值接近于1,车辆尾气对各PAH的贡献率为2.6%~67.6%,燃煤源的贡献率为24.1%~121.2%。另外,该研究还计算了已识别的2种源对于不同环数的PAHs的贡献,2~3环的PAHs大部分来自于燃煤,约占总体的89%,车辆尾气仅占11%;4环的PAHs约58%来源于燃煤,42%来源于车辆尾气;5环的PAHs约45%来源于燃煤,55%来源于车辆尾气;6环PAHs来源于燃煤的占61%,来源于车辆尾气的占39%。     

北京城区屋面径流中PAHs的污染特征与来源解析

以北京典型城区屋面径流中的PAHs为研究对象,在2008年雨季采集了不同地点的屋面径流,分析了溶解相和颗粒相PAHs的质量浓度,对屋面径流中PAHs的质量浓度特征、时空变化规律及来源进行了讨论。结果表明,屋面径流具有较严重的PAHs污染,16种PAHs在溶解相中的总质量浓度为563.85~937.01 ng.L-1,来源主要是机动车排放（31.9%）、煤燃烧（39.6%）、天然气燃烧（15.3%）及石油类的挥发（14.2%）;在颗粒相中的总质量浓度为844.48~1372.62 ng.L-1,来源主要包括燃煤（51.8%）、汽油（38.1%）和柴油（10.1%）的燃烧等。BaP的EMC平均值（172 ng.L-1）远远超过我国污水排放标准（30 ng.L-1）,且以颗粒相为主。不同地点采集的屋面径流中的PAHs质量浓度大部分表现出较明显的初期效应和时间变化,而在不同采样点之间则没有明显的空间差异。     

徐州市城市大气中的PAHs来源解析

采用化学质量平衡模型（CMB）对徐州市大气颗粒物中的多环芳烃（PAHs）进行来源分析,从而来确定各个源对大气的PAHs贡献值。主要通过利用大流量采样器配置PM10切割头在冬季和夏季对不同功能区,即生活区、工业区和旅游区采样大气中的可吸入颗粒物（PM10）样品,并用高效液相色谱法（HPLC）重点分析和研究了美国环保局（EPA）列出的16种PHAS优先污染物。研究结果表明：徐州市PM10污染比较严重,PM10污染质量浓度水平冬季是（288.81μg·m-3）大于夏季（276.34μg·m-3）,特别是工业区,污染数值达到393.13μg·m-3。夏季的总PAHs质量浓度为22.89 ng·m-3,分别是生活区28.35 ng·m-3、工业区21.75 ng·m-3和旅游区18.58 ng·m-3。冬季的总PAHs质量浓度为306.29 ng·m-3,分别是工业区388.03 ng·m-3、生活区276.29 ng·m-3和旅游区254.28 ng·m-3。夏季和冬季情况下,旅游区的污染相对来说都是最低的PM10中多环芳烃的源解析结果为,煤烟尘污染源的全年贡献率为64.00%,冬季煤烟尘污染源的贡献率为66.51%,夏季煤烟尘污染源的贡献率为57.21%,说明煤烟尘是PM10中多环芳烃的主要贡献源,土壤尘次之,全年贡献率为24.90%,冬季为25.48%,夏季为28.97%,因此,扬尘和烟煤尘的污染是徐州市的PM10中PAHs的最主要来源。     

北京城区大气颗粒物中六价铬的污染特征及来源

为研究北京城区大气颗粒物中六价铬污染特征及来源,利用低流量采样器进行大气颗粒物采样,利用离子色谱分离、柱后衍生紫外的方法分析其中六价铬的浓度,优化了样品前处理方法.结果表明,采样期间北京城区大气颗粒物中六价铬浓度为200±86 pg·m-3,晴天六价铬浓度均值为273±84 pg·m-3;霾天其浓度均值为181±76 pg·m-3.统计分析表明,六价铬与NOx(r=0.394)在0.05水平上显著相关,六价铬与相对湿度(r=-0.534)在0.01水平上显著相关.后向轨迹簇分析表明,来自偏南方向的气团时,六价铬浓度为181.0±83.4 pg·m-3,而来自偏北方向气团时,六价铬浓度为226.5±83.1 pg·m-3.     

北京市大气颗粒物中PAHs健康风险评估

目前,国内外学者多用具有强致癌作用的苯并(a)芘(BaP)作为代表物对PAHs进行健康风险评估.20世纪90年代起,人们提出了用毒性等效因子(TEFs)来评价多种PAHs对人类健康威胁的辅助作用,并得到了较广泛的认可.     

柳州市大气颗粒物中多环芳烃的分布特征及来源

采用气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)检测了柳州市大气颗粒物样品中的PAHs,比较了柳州市各区大气颗粒物中多环芳烃含量的差异以及不同季节对多环芳烃含量的影响,讨论了其分布规律及污染源。     

长春市城区表层土壤重金属污染来源解析

为剖析长春市城区表层土壤中重金属污染来源,采用网格化均匀布点系统采集了352件长春市城区表层(0~20 cm)土壤样品,分别采用X荧光光谱法(XRF)、原子荧光光度法(AFS)和石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg和Cd。结果表明:长春市城区表层土壤中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Hg)、w(Pb)和w(Zn)分别为12.5、0.132、66.0、29.4、0.118、35.4、90.0 mg/kg,且其变化范围较大,同时均显著高于研究区表层土壤背景值,已受到一定程度重金属污染。运用主成分分析法对土壤中重金属污染来源进行解析,结果表明,长春市城区表层土壤中不同重金属来源存在着差异,其中Cu、Pb和Zn主要来自交通污染;Cr目前仍然主要受自然因素控制,来源于自然源;As和Hg主要来源于燃煤源;Cd主要来源于工业源及化肥施用。     

邯郸市大气细颗粒物中水溶性离子的污染特征及来源解析

为研究邯郸市大气细颗粒物中水溶性离子的季节变化特征及来源,于2017年采集了大气PM2.5样品,并结合气象要素(温度、相对湿度)、气态污染物(SO2、 NO2、 O3)浓度对水溶性无机离子进行分析.结果 显示,2017年邯郸市PM2.5年均浓度为(88.08+59.08)μg·m-3,季节变化特征为冬季＞秋季＞春季＞夏...     

大型钢铁厂及其周边土壤多环芳烃污染现状调查、评价与源解析

采用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)分析了东北某钢铁厂及周边居住区、风景区共11个采样点表层土壤样品16种多环芳烃(PAHs),结果表明,钢铁工业区16种PAHs(∑PAHs)浓度范围为3.39×103—1.54×105ng·g-1,平均浓度3.21×104ng·g-1;居住区∑PAHs浓度范围为587—6.70×103ng·g-1,平均浓度3.82×103ng·g-1;风景区千山∑PAHs浓度385 ng·g-1.∑PAHs和Bap浓度均呈工业区>居住区>风景区趋势.与国内外其他研究结果相比,该钢铁工业区及其周边居住区土壤PAHs污染相对较为严重,11个采样点中有9个采样点土壤∑PAHs为严重污染,4个采样点苯并(a)芘(Bap)浓度超过加拿大土壤质量基准.利用特征比值法(Diagnostic Rate)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA)对钢铁工业区及其周边地区土壤进行了源解析,结果表明,钢铁工业区土壤中PAHs主要来源于焦炉、燃煤、柴油燃烧等污染源,周边地区土壤除受工业污染源排放影响外,机动车汽油、柴油污染排放也有重要影响.     

北京市郊农业土壤中多环芳烃的污染分布和来源

采集了3个北京市郊发展新区(昌平区、大兴区、房山区)共计20个不同类型表层农业土壤样品,通过微波萃取和高效液相色谱分析其中多环芳烃(PAHs)含量.结果显示,研究区表层土壤已受到不同程度的污染,16种优先控制的多环芳烃总含量为1.20—3.35μg.g-1,表层土壤中的多环芳烃主要源于燃烧源,且受燃汽油型汽车尾气的影响更显著.     

东莞市夏季大气颗粒物中的多环芳烃及硝基多环芳烃

以东莞市2011年夏季不同区域的大气颗粒物为研究对象,定性定量分析了其中多环芳烃(PAHs)及硝基多环芳烃(NPAHs)的浓度、组成.采用特征比值法分析了PAHs及NPAHs的来源,并通过PEFs毒性评价法评价了颗粒物中多环芳烃及硝基多环芳烃的BaP等效毒性,估算出个体致癌指数.结果表明东莞市颗粒物上16种多环芳烃总含量在12.60—193.95 ng·m-3范围内,6种硝基多环芳烃的总含量在5.88—62.79 ng·m-3,隧道环境中多环芳烃及硝基多环芳烃的浓度最高.除隧道环境中颗粒物的等效毒性及个体致癌指数超标外,东莞市颗粒物上PAHs及NPAHs对人体均不构成严重威胁.     

杭州市郊区表层土壤中多环芳烃的风险分析

采集杭州市郊区表层土壤中多环芳烃的样品,用色谱-质谱技术对多环芳烃化合物进行定量分析。美国环保总署推荐优先控制的16种多环芳烃单体质量分数在1.49～87.43 ng.g-1之间,萘、芴、苊等低分子量芳烃质量分数相对较低;、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝等高分子量芳烃质量分数相对较高,其中苯并[ghi]苝质量分数最高。对照荷兰的土壤标准,杭州市郊区表层土壤中的荧蒽、、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝超标比较严重,超标率100%;多环芳烃的Bap等效毒性当量是荷兰规定目标值的2倍;因此,杭州市郊区表层土壤中存在一定的潜在风险。多环芳烃Ant/（Phe＋Ant）、BaA/（Chr＋BaA）、Flua/（Pyr＋Flua）等参数表明,多环芳烃主要来源于燃烧源,且以机动车尾气为主;BeP/（BeP＋BaP）比值偏高,可能与土壤中的多环芳烃主要来源于大气沉降有关。     

武汉秋冬季大气PM2.5中多环芳烃的分布特征及来源

采集了2011—2012年武汉市工业区、交通区和植物园的3个功能区的秋冬2季大气PM2.5样品,采用超声提取预处理和GC/MS分析检测了PM2.5中27种PAHs,探讨了其时空分布特征,然后运用主成分分析/多元线性回归法解析了PAHs的来源.结果表明:PAHs的质量浓度范围为24.705~112.490 ng·m-3,PAHs的质量浓度分布呈现出工业区>交通区>植物园的规律;冬季PAHs质量浓度高于秋季等特征.不同环数PAHs质量浓度呈现出规律变化为:5环>4环>2-3环>6-7环,4环、5环的 PAH 含量比例高表明机动车尾气和煤燃烧排放是主要排放源.不同功能区化合物的比值指示来源略有不同,但总体指明了武汉主要污染源来自燃煤和机动车尾气的排放.源解析结果显示,工业区的污染源主要来自于燃煤,其贡献率为55%,其次为汽油燃烧、柴油燃烧、焦炉和轻质油燃烧.在交通区中,车辆尾气排放(34%)和天然气燃烧(25%)的贡献较大,其次是烹饪、燃煤及木材燃烧.植物园对照区的主要污染源分别是木材燃烧、燃煤、天然气燃烧、车辆排放和烹饪,其中木材燃烧(46%)的贡献最大.     

Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in Lake Baikal water and adjacent air layer

The composition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Lake Baikal water and adjacent air layer and PAH emission composition profiles of possible sources were investigated. Analysis of emission composition data showed that the source profiles could not be grouped by fuel type or pyrogenic/petrogenic origin. Because of the similarity of source PAH profiles, the drawing of 3D mixing diagrams was the only way to check whether some of the potential PAH sources were the true sources. The mixing diagrams showed that the sources of air pollution were paper mills and wood burning and that the sources of water pollution were coal-fired and oil-fired boilers. The common source for both air and water was only oil and petroleum products. To determine the locations of PAH sources, their contributions to air and water pollution were calculated and mapped. Based on the results, air and water were polluted from both local and regional sources. The location of the zone influenced by a particular source was conditioned by physical properties of source emission, direction of air/water flows that transfer PAHs and temperature differences between mixing air/water flows.     

Nitro polycyclic aromatic hydrocarbons in atmospheric particulate matter of Athens,Greece

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitro polycyclic aromatic hydrocarbons (N-PAHs) are chemical species of proven mutant and carcinogenic activity. In this study, the concentrations of seven different N-PAHs [2-nitronaphthalene (2N-NAP), 2-nitroflourene (2N-FLU), 2-nitroflouranthene (2N-FLA), 3-nitroflouranthene (3N-FLA), 1-nitropyrene (1N-PYR) and 2-nitropyrene (2N-PYR)] were determined in two fractions of atmospheric particulate matter from the atmosphere of Athens: coarse (2.4 μm?10 μm ) and fine (<2.4 μm ). 3N-FLA was not detected, whereas 1N-PYR, mostly originating from emissions from burning fuel, showed the maximum observed concentrations for both fractions and for the whole experimental period (especially during winter). In addition, 2N-FLA, a secondary nitro-PAH produced by photochemical reactions, showed relatively high values. Analysis of statistical data for N-PAH concentrations, using clustering technique, showed that: (1) 1N-NAP, 2N-FLU and 1N-PYR are mainly produced by direct burning; and (2) photochemical reactions are the dominant sources of 2N-NAP, 2N-PYR and 2N-FLA.     

Contamination and source assessment of metals,polychlorinated biphenyls,and polycyclic aromatic hydrocarbons in urban soils from Addis Ababa,Ethiopia

Urban areas in developing countries are facing vast environmental problems as a result of rapid urbanization and industrialization. Of major concern is the contamination of soils which are increasingly becoming sinks for environmental pollutants. However, to date only little is known about the pollution in the megalopolises of developing countries. The aim of this study was to assess the contamination and potential sources of metals, polychlorinated biphenyls (PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the urban environment of Addis Ababa, the capital of Ethiopia. The investigation revealed the presence of most of the analyzed pollutants in soil and sediment samples with total concentrations (dry wt) of PAHs ranging from 186 to 3150?µg?kg^?1, PCBs from 0.4 to 19?µg?kg^?1, Cu from 14 to 173?mg?kg^?1, Zn from 36 to 440?mg?kg^?1, Pb from 9 to 700?mg?kg^?1, and Ni from 16 to 72?mg?kg^?1. In addition, polyaromatic sulfur heterocycles, typical for oil and petrol residues, were detected in several soil samples. Source identification approaches revealed that Pb, Zn, and Cu are most likely derived from pyrolytic sources, with elevated values in samples related to waste combustion and traffic emissions. Ni is most probably of geogenic origin. For PCBs it is indicated that they are derived from a single source. However, correlations with technical PCB mixtures were inconsistent. PAHs originate from the combustion of biomass, vehicular exhausts, and petrogenic sources.