华北清洁地区气溶胶特征及其来源研究

本文用中子活化分析(INAA)和质子激发X荧光分析(PIXE)法,测定了华北清洁地区气溶胶样品中几十个元素的含量,对粗粒(10-2μm)和细粒(<2μm)两种颗粒物进行了平均元素浓度和富集因子的计算,基于对华北清洁地区获得的颗粒物数据以及不同来源气溶胶化学组成的讨论,得出华北清洁地区大气颗粒物的质量浓度要比城市地区小很多,细颗粒物的平均质量浓度比粗颗粒物的要高,华北清洁地区人为污染元素的粗细比率与城市地区的相比很低,大气污染物主要是由远距离输送来的.     

Indoor and outdoor air pollution and lung cancer in New Hampshire and Vermont

Indoor and outdoor air pollution is known to contribute to increased lung cancer incidence. This study is the first to address the contribution of home heating fuel and geographical course particulate matter (PM₁₀) concentrations to lung cancer rates in New Hampshire, USA. First, Pearson correlation analysis and geographically weighted regression were used to investigate spatial relationships between outdoor PM₁₀ and lung cancer rates. While the aforementioned analyses did not indicate a significant contribution of PM₁₀ to lung cancer in the state, there was a trend towards a significant association in the northern and southwestern regions of the state. Second, case-control data were used to estimate the contributions of indoor pollution and secondhand smoke to the risk of lung cancer with adjustment for confounders. Increased risk was found among those who used wood or coal to heat their homes for more than 10 winters before the age of 18, with a significant increase in risk per winter. Resulting data suggest that further investigation of the relationship between heating-related air pollution levels and lung cancer risk is needed.     

Air quality analysis and indexing of Kolkata city with respect to vertical floor heights and seasonal variation

Air pollution is one of the most important global environmental issues. Urban air quality is generally becoming vulnerable especially in the developing countries due to various developmental activities. Several national and international studies prove that air pollution is harmful to human health and its long term exposure contributes to even mortality. Current study has been designed to determine the vertical floor wise air quality status of the city of Kolkata and the seasonal variation of the pollutants during two consecutive years. Particulate matter (PM₁₀ and suspended particulate matter), oxides of nitrogen, sulfur dioxide and carbon monoxide were analyzed for a total number of 135 air quality samples throughout the study area and period. Pollutants were found positively correlated with each other and with the floor heights. According to the air quality indexing, all the places were found affected from moderate to severe air pollution irrespective of the vertical floor heights, seasons and places. Although, no such seasonal trend has been emerged from the study but the number of samples beyond standard is found highest during the winter season followed by pre-monsoon.     

Trace elements in particulate matter of ambient air at petroleum filling stations

Size segregated suspended particulate matter (PM_2.5 and PM_10-2.5) in air at four major petroleum-filling stations in Ile-Ife, Nigeria, were monitored using double staged “Gent” stacked samplers to assess variations in mass loads and elemental concentrations of 25 elements. Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Zr, Cs, Ta, W, and Pb were determined in both fractions by external ion beam proton-induced X-ray emission technique. Enrichment factors and pollution indices were calculated and results revealed that most elements were anthropogenic in both fractions with concentrations exceeding the World Health Organization guideline standards.     

大气细颗粒物与糖尿病

随着我国社会经济和城市化的快速发展,大气颗粒物是影响我国城市空气质量的首要污染物,大气细颗粒物污染已严重威胁我国居民健康。本文简要综述了PM2.5诱导的氧化应激和炎症反应在糖尿病的发生和发展中的分子作用机制。     

遂宁市大气细颗粒物污染现状及成因

通过研究遂宁市环境空气质量变化趋势、城区空气颗粒物组成及浓度变化,系统分析了遂宁市雾霾天气的污染状况及成因,并横向比较了四川省内各城市的空气质量.研究结果表明,细颗粒物（PM2.5）是遂宁市环境空气中的主要污染物.2012年遂宁市大气中PM2.5浓度值为35—119 μg·m-3,平均值为68 μg·m-3.2013年1—4月,PM2.5浓度值为21—120 μg·m-3,达标率不到50%.尤其在2013年3月,PM2.5/PM10由62.0%—87.2%降低为45.3%.由此判断遂宁市环境空气质量主要受细颗粒物类型、气象条件以及大气污染物长距离迁移等因素影响,其中细颗粒物的最主要来源为机动车尾气排放,并提出了细颗粒物污染防治的对策措施.     

冬季颗粒物暴露对体育教师自觉症状及肺功能健康影响的研究

拟通过对比冬季雾霾天气颗粒物对户外体育教师和室内教师的自觉症状及肺功能的影响,为高污染天气下室外体育教师的个人防护提供理论参考,为完善颗粒物的人体健康暴露风险评估提供方法支持和理论依据。通过问卷调查和个体颗粒物暴露的研究方法,对80名室外体育教师和80名室内教师的个体呼吸机能状况、自觉症状评价、用力呼气肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容量(FEV₁)、FEV₁/FVC、峰流速值(PEF)、肺活量(VC)和每分钟最大通气量(MVV)进行调查和测定,比较户外教师和室内教师、不同教龄和日工作时长以及吸烟史对颗粒物暴露的易感性及在呼吸系统症状、肺通气功能上的差异。研究结果表明,同样的工作时间内,室内和室外教师在个人的颗粒物暴露浓度和剂量上呈现出差异显著性;教龄、日工作时间和吸烟史与个人的自觉症状评价和肺功能指标之间存在着显著的相关关系,具有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。以上研究表明,冬季雾霾天气下教师的健康状况受到一定的负面影响,户外体育教师肺功能和自我症状评价状况劣于室内教师;雾霾天气下教龄和日工作时长、肺功能和吸烟史与自我症状评价状况呈负相关。     

表观遗传学机制与空气污染的健康效应

空气污染是一个全球性的问题,并且具有深远的环境影响。暴露于空气污染会对人体健康产生许多不同的影响,理解空气污染的健康效应又是一个复杂命题,既要考虑不同类型的污染物同时也要考虑相关疾病的复杂性。然而越来越多的研究表明,表观遗传学在空气污染相关疾病的发生、发展中发挥着重要的作用。空气污染物可引起DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA表达等表观遗传学改变,这种改变往往发生在疾病产生的早期,因此相关研究不仅可以了解疾病的发病机制,而且还为疾病早期诊断和预防筛选可能的标志物。本文综述了表观遗传学的几种修饰方式和空气污染物造成不良健康损伤机制的一些研究进展。     

疫情管控对关中城市群大气污染特征及颗粒物化学组成的影响

新冠肺炎疫情的暴发对生产生活模式产生了重大影响,进而改变了大气污染现状和规律,是一次极限减排的“大气实验”. 本研究以中国典型大气污染控制区的关中城市群为研究对象,考察该地区疫情管控下大气污染物污染特征、来源和形成机制,解析了大气细颗粒物（PM_2.5）中化学组分的浓度变化特征. 结果显示,除O₃外,其余大气污染物浓度的整体变化趋势均表现为管控前>管控后,与全国趋势一致、但程度不同. 新冠肺炎疫情的社会隔离措施大幅度削减了各类排放源,西安市、咸阳市、铜川市、宝鸡市、渭南市等5个城市PM₁₀、PM_2.5、NO₂和CO浓度值明显降低,其中PM₁₀、SO₂、NO₂、CO在疫情期间的浓度达到近5年来历史最低. O₃浓度在封城期间却有显著上升的现象,表明大气氧化性可能在燃烧排放减少的背景下由于NO₂滴定效应减小而得到强化. 对西安市PM_2.5中水溶性阴阳离子浓度对比分析结果显示,Ca²⁺、Na⁺、Cl^－、NO₃^－、NH₄⁺、SO₄^2－等几种主要水溶性离子浓度在疫情管控后明显降低,由于来源和形成机制不同,NH₄⁺、SO₄^2－离子在管控后占比有所上升,其他4种离子占比都有所下降,这与对交通源和工业源的大幅消减以及颗粒物中NH₄⁺和SO₄^2－、NO₃^－之间的二次反应有很大关系. 特别是,交通源排放的减排对大气污染物NO₂、CO、PM浓度的减小是显著的,因此未来在城市汽车尾气治理、机动车低耗能低排放以及清洁能源等方面多加投入是必要的. 适当的排放源管控有利于大气环境质量的改善,但除了要考虑污染源和减排目标以外,还需要结合当地大气污染特征和气象条件、考虑O₃的“滴定效应”,实现大气颗粒物与O₃协同控制,改变颗粒物浓度下降而O₃污染加剧的局面.     

天津地区沙尘天气与沙尘污染程度特征分析

针对天津地区沙尘天气过程环境空气中颗粒物的污染时空分布特征进行了系统分析。在分析我国沙尘发生频源区域分布、输送途径基础上,分析了天津地区特殊的地理位置及地处沙尘暴多发区下游,空气中颗粒物的污染特征,概述了沙尘天气对空气质量影响程度的年、季、月及日污染时空变化分布特征。建立了沙尘天气颗粒物与有效水平能见度乘幂指数相关方程,为沙尘污染程度的诊断提供了依据。     

疫情前后气象条件和排放变化对南京及周边地区污染物特征变化的影响

为研究2020年年初实施的疫情管控措施对南京市空气质量的影响,选取2018至2021年南京市以及周边省会城市的空气质量监测数据,通过数据对比来分析源不同所带来的污染物分布的差异. 结果表明,除O₃以外的其余的5种主要污染物年平均浓度均有所降低,O₃浓度有所上升;疫情停工期间较未停工期间污染物日变化分布不变,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、CO、O₃为单峰型,NO₂为双峰单谷型;2020年疫情防控期间与去年同期相比PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO浓度2月份下降幅度最大,分别为47.2%、44.7%、31.0%、23.9%,SO₂浓度3月下降幅度最大,为47.2%,O₃浓度不降反升,2月上升幅度最大,为22.6%. 从季节变化可知,O₃呈现夏季最高,春秋次之,冬季最低的特征,其他5种污染物呈现冬季最高,春秋次之,夏季最低的特征. 从气象要素来说,高温,低风速甚至静风不利于污染物的扩散,而降水则通过湿清除的作用使得污染物从空气中清除,有利于污染物浓度的减少. 从污染物空间分布可知,长江三角洲4个省会城市的污染物浓度变化大致相同,都是先下降再上升,然后再下降的趋势,南京市的SO₂、O₃、CO和PM₁₀浓度明显高于长三角其他3个省会城市,空气污染相对较重.     

住宅室内空气羰基化合物的污染特征及健康影响

为研究住宅室内空气中羰基化合物污染水平及健康影响,于2016年采集西安市城区住宅5户家庭室内空气中20种羰基化合物,利用高效液相色谱仪进行检测和分析. 结果表明,室内羰基化合物浓度((144.3±56.2) μg·m⁻³)显著高于室外((63.0±21.8) μg·m⁻³). 甲醛、乙醛和丙酮是室内外环境中相对贡献比较丰富的化合物,占总羰基化合物浓度的47.0%—73.0%. 通风换气次数对室内环境中羰基化合物污染影响显著. 室内羰基化合物浓度变化呈现显著的“周末效应”,具体表现为供暖季多数羰基化合物周末高于工作日,非供暖季工作日高于周末. 健康风险评估表明各住宅儿童每日吸入甲醛和乙醛的剂量均超过儿童终生致癌风险阈值1—2个数量级,因此面临显著的潜在癌症风险. 室内气味污染则主要来自于气味阈值较低的高分子量羰基化合物,包括己醛、庚醛、辛醛、壬醛和癸醛. 其中辛醛贡献最大,其气味活性值均大于100. 本研究结果为城市住宅室内痕量羰基污染物特征及健康影响提供了基础数据和科学依据.     

园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律

为研究常用园林植物滞留大气颗粒物的能力,本文以北京市常用园林植物为例,应用直接采样、电镜分析和统计分析的方法,对选定园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律进行了系统分析。结果表明：（1）园林植物滞留的颗粒物形状为不规则块体、球体和聚合体,通过对比分析得出,滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是蜡质结构〉绒毛〉沟槽〉条状突起,并且这些微形态结构越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物。（2）以园林植物叶片滞留颗粒物的数量进行统计时,得出园林植物叶片表面大部分为PM10（Dp≤10μm）,均在98%以上,而PM2.5（Dp≤2.5μm）均在90%以上,粗颗粒物（Dp〉10μm）的数量对总体数量的贡献非常小,均在2%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例在50%以上,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积8.5%-17.6%,粗颗粒物（Dp〉10μm）体积占总体积20%以上。（3）对园林植物滞留颗粒物累积规律分析得出：在相同观测叶面积下,园林植物滞尘10 d的叶表面颗粒物数量较滞尘5 d的叶表面颗粒物数量均有所增加,增幅最大的是小叶黄杨（Buxus microphylla）,增幅最小的是月季（Rosa chinensis）,通过方差分析得出绦柳（Salix matsudana f.pendula）叶表面颗粒物数量显著低于除银杏（Ginkgo biloba）之外的其它7种树种,大叶黄杨（Euonymus japonicus）、小叶黄杨和国槐（ Sophora japonica）叶表面滞留颗粒物的数量较多,并且显著高于月季、银杏和绦柳叶表面滞留的颗粒物数量;滞尘10 d后园林植物叶表面滞留的颗粒物的总面积均未超过观测叶面积的25%,至于叶片持续滞留颗粒物多少天后达到饱和状态仍需进一步研究。     

大气颗粒物PM2.5诱导机体损伤相关研究中的代谢组学进展

目前,中国大气污染问题仍然普遍存在,细颗粒物(fine particulate matter 2.5, PM_2.5)是一种空气动力学直径<2.5 μm的大气污染物。其较小的粒径赋予其强大的穿透性,可随血液循环到达全身,可以对多种器官和组织造成损伤,因此,探究PM_2.5的毒理机制尤为重要。代谢组学作为一种分析代谢物变化的方法在许多研究领域中广泛应用,目前关于PM_2.5引起机体代谢物紊乱的相关研究也逐渐得到关注。本文综述了目前PM_2.5相关研究中的代谢组学研究进展,总结了PM_2.5暴露显著影响的机体代谢通路,分别为脂代谢通路、TCA循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)代谢通路、氨基酸代谢通路和核苷酸代谢通路,进一步分析了代谢物变化与PM_2.5暴露之间的可能关系,对后续相关的代谢组学研究提出建议和发展方向。     

柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究

柴油车会排放出不同化学性质和粒径的颗粒物,颗粒物会引起人呼吸系统的各种问题,但不同粒径大小的颗粒物在人肺部的沉积仍需要进一步阐明。本文使用DLPI对高原地区柴油机排放的颗粒物进行分级采样,使用多路径粒子剂量测量模型模拟估算不同呼吸模式、生理状态和年龄下,不同粒径的柴油车排放颗粒物在人呼吸系统中不同部位的沉积分数。结果表明,颗粒物沉积在肺区域,往往多于头部和气管及支气管区域。不同年龄段的人呼吸系统的各个部位的沉积分数存在着明显差异,8岁儿童的呼吸系统的沉积分数较其他年龄段高;运动与休息状态相比,沉积分数有着明显的增加;鼻呼吸也比嘴呼吸更利于颗粒物的沉积。颗粒物质量浓度的差异,对颗粒物的沉积并没有太大影响。     

我国四个大气背景点颗粒物浓度及其元素分布特征

选择全国由南至北的4个大气背景站(广东南岭、湖北神农架、山西庞泉沟和吉林长白山),于2013年分4个季度同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解电感耦合等离子体质谱法测定滤膜样品中60余种元素.结果表明,4个背景点PM2.5日均质量浓度平均值为17 μg·m-3,PM10为29 μg·m-3,低于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)规定的一级浓度限值.第一季度的PM10和PM2.5最高,除长白山第三季度高于第四季度之外,其他3个点位均呈现第二季度>第四季度>第三季度的趋势.PM2.5和PM10二者呈线性正相关,4个季度的PM2.5/PM10比值均小于0.5,第二、第三季度较高,而第一、第四季度较低.PM10和PM2.5中元素随季节变化不大,PM2.5含量在同一水平上低于PM10.Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn质量浓度在0.1—10 μg·m-3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb质量浓度在10—100 ng·m-3之间,Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等质量浓度在0.01—10 ng·m-3之间.K、Al、Ca含量大于10%,S、Mg、Na、Fe、Zn、Pb、Mn含量大于1%,Cu、P、Ba、Ti量介于0.5%—1%,其他痕量元素含量所占比例小于0.5%.     

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.