城市尺度高空间分辨率VOCs组分排放清单构建方法与应用

挥发性有机物(VOCs)是影响大气复合污染形成的关键前体物,来源众多且化学组成差异较大. 为满足城市尺度VOCs精准管控需求,本文基于“自下而上”的人为源活动水平数据与植被遥感资料,并与文献调研和实测VOCs源谱信息相耦合,采用排放因子法构建了城市尺度高空间分辨率VOCs组分清单的编制方法,并以河南省驻马店市为研究区域开展应用. 结果表明:①本文构建的清单编制方法能够获取城市尺度高空间分辨率的VOCs组分排放清单,根据现阶段可获取的活动水平分辨率,清单分辨率可在1 km×1 km及以上. ②驻马店市烯烃组分排放量最高,其次是烷烃和含氧VOCs (OVOCs),其中排放量较高的物种为异戊二烯、苯乙烯和乙酸乙酯等;对于臭氧生成潜势(OFP),烯烃和OVOCs是主要贡献者,OFP贡献较高的物种为异戊二烯、乙烯、乙醛和甲醛等;在空间分布上,研究区域VOCs排放空间分布呈明显差异,林地茂密、工业企业密集、人口和路网密度较大的区域VOCs排放量较高. ③将清单结果与受体模型解析结果对比发现,二者在主要源类的识别上基本一致,印证了所构建清单的可靠性. 对比PMF解析因子谱和清单参考源谱发现,清单参考源谱中燃烧源以及工艺过程和溶剂使用源适用性较好,移动源谱适用性较低. 研究显示,驻马店市VOCs总量及组分排放空间特征明显,高空间分辨率清单可为城市差异化管理提供基础.      

无锡市区环境空气中PM10来源解析

于2005年采集了无锡市区PM₁₀源和受体样品,并测定了无机元素、水溶性离子和碳等组分的含量. 采用OC/EC〔即ρ(OC)/ρ(EC)〕最小比值法确定了二次有机碳(Secondary Organic Carbon)对PM₁₀的贡献,并据此重新构建了受体化学成分谱,使用化学质量平衡受体模型(CMB)和二重源解析技术对无锡市区的PM₁₀来源进行了解析. 结果表明:城市扬尘是无锡市环境空气中PM₁₀的主要来源,其分担率达50.49%;煤烟尘和机动车尾气尘的分担率也分别为13.97%和7.80%;其他重要源类按分担率依次为二次有机碳,SO₄2-,建筑水泥尘,NO₃-,土壤尘和钢铁尘等,其中二次有机碳年贡献值为6.94 μg/m3,年分担率为6.18%.      

基于两种受体模型的太原市大气降尘来源解析及季节变化特征

于2019年11月至2020年12月期间在典型工业城市太原市开展了降尘采样和降尘化学组分分析.采样期间,太原市平均降尘量约为7.9t/(km²·30d),并呈现在4~6月较高.在选取的8个监测区域中,清徐和巨轮的平均降尘量较高,分别为10.7t/(km²·30d)和10.6t/(km²·30d).降尘化学组分质量中地壳元素(Ca、Si、Al)占比较高,巨轮和桃园监测区域的降尘中Fe元素的质量显著高于其他监测区域.将降尘量和化学组分分析结果分别纳入正定矩阵因子分解(PMF)和偏目标转换-正定矩阵分解(PTT-PMF)两种受体模型中对太原市降尘进行了定量来源解析.通过比较两种受体模型的拟合性能和解析的因子谱发现:PTT-PMF受体模型相较于PMF能够更好地区分出降尘中城市扬尘源和建筑尘源这两类相似的尘源.结果表明,太原市降尘主要有六种来源:城市扬尘源(PMF:35%,PTT-PMF:35%)、建筑尘源(PMF:29%,PTT-PMF:28%)、钢铁工业源(PMF:14%,PTT-PMF:14%)、燃煤源(PMF:13%,PTT-PMF:12%)、二次无机盐(PMF:5%,PTT-PMF:6%)、机动车尾气排放源(PMF:4%,PTT-PMF:5%).两种受体模型得到的平均来源贡献结果相似,而建筑尘源和钢铁工业源的季节变化趋势则有一定的差异.粗粒径源类(城市扬尘源和建筑尘源)是太原市降尘的主要来源,两者对降尘的贡献率超过了60%,并在春季贡献率(4~6月)较高.     

天津市郊夏季的臭氧变化特征及其前体物VOCs的来源解析

本文利用天津市南开大学津南校区大气环境综合观测站的臭氧及其前体物(VOCs 和NOx)、气象参数等在线监测仪器,获取了 2018 年夏季(6～8 月)小时分辨率的数据信息;分析臭氧及其前体物的相互关系及变化特征;根据光化学年龄计算出VOCs的初始浓度对其日间(06:00～24:00)VOCs体积分数的光化学损耗进行修正...     

室内多环芳烃污染源的化学组成特征研究

运用环境舱模拟源排放的方法采集了烹调油烟与环境烟草烟雾的样本,对18种PAHs进行了定量分析.比较了不同食用油与不同品牌香烟产生PAHs组成特征的差异,初步建立了2类室内PAHs来源的化学成分谱.结果表明:烹调油烟中3环以下的PAHs为主体,Fluo,Pyr和Flu相对含量较为稳定;香烟烟雾以3～4环组分为主体,Flu,Phe,InP和BaA较为稳定,Cor含量较烹调油烟而言显著增加.2类源的ρ(BaA)/ρ(Chy),ρ(BeP)/ρ(BaP)与ρ(InP)/ρ(BghiP)稳定且存在显著差异,可以用来解析室内PAHs以及PAHs暴露的来源.运用等效毒理学因子估算了其危害程度,结果表明:每100 g食用油在烹调过程(60 min)中释放产生PAHs的毒理学效应仅为吸烟过程中每g烟草所产生PAHs毒理效应的一半.      

南京市可吸入颗粒物(PM10)来源及防治对策

通过分析南京市可吸入颗粒物(PM10)来源分布特征,以及源贡献值和分担率的时空分布特征,提出南京市大气颗粒物污染防治对策;加强防治扬尘污染,巩固煤烟尘的治理成果,机动车尾气尘污染防治,提高环境监测能力和加强科学研究等措施.     

南京市可吸入颗粒物（PM10）来源解析研究

基于《南京市环境空气中可吸入颗粒物（PM10）源解析及控制对策研究》课题研究成果,课题于2004年-2005年间共采集了197个源和受体样品,每个样品分析测试了三类化学元素,采用化学质量平衡（CMB）模型解析南京市环境空气中可吸入颗粒物的来源,其中48%来源于扬尘、土壤尘等开放源类。研究认为扬尘等开放源类是南京市可吸入颗粒物污染的首要因素。     

降水对颗粒物的冲刷作用及其对雨水化学的影响

为研究湿沉降冲刷过程中大气颗粒物对雨水化学组成和酸度的影响,2008年6月至2009年6月,在中国酸雨污染最严重地区之一的杭州市进行了降水前、中、后的大气颗粒物样品采集,同时采集了降水样品,分析了颗粒物样品和雨水样品中的主要水溶性离子组分,使用统计学方法探讨了大气颗粒物的浓度及化学特征在雨水冲刷过程中的变化规律,并使用主成分分析方法分析了雨水中主要离子成分的来源.结果表明:杭州市TSP和PM10的酸缓冲能力分别为1.95和1.02,具有一定的酸缓冲能力;从颗粒物浓度、酸缓冲能力A值以及颗粒物化学组成在降水前、中、后过程中的变化看,雨水对颗粒物中的碱性组分具有显著冲刷作用;结合雨水主成分分析,颗粒物对雨水中Ca2+、Na+的贡献较为显著,对Mg2+、K+的贡献有待进一步验证,对NH4+、SO42-和NO3-的贡献较小,而F-和部分Cl-则可能主要来自云内雨除过程或者对气态化合物的云下冲刷作用.     

基于IPAT扩展模型分析人口因素对碳排放的影响

以5个典型国家(中国、日本、印度、德国和美国)为研究对象,利用IPAT模型比较分析了人口总量、能源强度和人均财富对碳排放的影响程度.结果表明:中国和印度的人口总量是影响其碳排放变化的主要因素;而美国和日本财富的积累刺激碳排放增加的作用明显.基于1978─2007年中国人口和能源相关数据,以STIRPAT模型为框架,分别构建了总人口模型及家庭户模型,用于分析我国人口数量、人口结构、能源强度及消费变化对碳排放产生的影响.经模型验证发现,家庭户模型的解释力度总体优于总人口模型.碳排放量的各解释因素按其影响程度的大小依次为平均家庭户规模、人均居民消费额、人口结构、能源强度和家庭户数.针对适应低碳发展的人口政策提出了相关建议.      

改变城市下垫面类型及控制道路尘环境效益评估方法

以天津市为研究对象,提出通过改变城市下垫面类型来控制裸露地面所造成的颗粒物污染.首次引入了相对起尘量的概念,以定量分析改变城市下垫面类型对城市空气颗粒物污染的影响,并进行环境效益的评估.对于道路,提出制定道路积尘量限定标准的建议,并提出了控制道路积尘的环境效益评估方法.