天津市PM10和PM2.5中水溶性离子化学特征及来源分析

2011年5月—2012年1月在天津市南开区设立采样点,采集大气中PM10和PM2.5样品。采用离子色谱法测定颗粒物中水溶性无机阴离子、阳离子成分,分析其主要组成、季节变化及污染来源。结果表明,天津市PM10中离子平均浓度为71.2μg/m3,占PM10质量浓度的33.7%。PM2.5中离子平均浓度为54.8μg/m3,占PM2.5质量浓度的39.6%。NH+4、SO2-4、NO-3等二次离子含量较大,且夏季含量均为最高。颗粒物总体呈酸性,PM10中∑阳离子/∑阴离子平均值为0.92,PM2.5中该比值为0.75。来源分析发现,PM10可能主要来源于海盐、工业源、二次反应及土壤和建筑尘等,PM2.5则主要来源于海盐污染源、二次反应及生物质燃烧。     

天津市大气降水化学组成特征及来源分析

为了解天津市大气降水的化学组成及其来源,2013年1—12月在天津市环境监测中心、天津市塘沽区环境保护监测站、天津市蓟县环境保护监测站采集降水样品,分析了pH、EC(电导率)和主要离子的分布特征. 结果表明:天津市降水的pH、EC雨量加权平均值分别为5.58、98 μS/cm. 降水中各离子雨量加权平均当量浓度(当量浓度＝质量浓度×离子价数/分子量)为Ca2+>SO₄2->NH₄+>NO₃->Cl->Mg2+>Na+>F->K+. 其中,Ca2+、SO₄2-、NH₄+、NO₃-和Cl-是降水中的主要离子,占总离子当量浓度的91.3%. 降水中SO₄2-/NO₃-(当量浓度比)为2.1,近10年来呈逐渐降低趋势,表明天津市大气污染向复合型转变趋势明显. 总离子当量浓度季节差异大,冬季高、夏季低;SO₄2-、NH₄+、NO₃-等当量浓度在冬季最高,Ca2+当量浓度在春冬季基本相当. 从空间分布上看,降水化学组成在天津市环境监测中心、天津市塘沽区环境保护监测站、天津市蓟县环境保护监测站分别表现为受综合源、工业源和海洋源、工业源和农业源的影响特征. 富集因子计算结果表明:降水中Ca2+和K+主要来自地壳;Mg2+主要来自地壳,同时也受海洋源的影响;Cl-的海洋源和人为源的贡献基本相当;但降水中的SO₄2-、NO₃-主要来自人为活动.      

天津市冬季近地层颗粒物垂直分布特征研究

为了解天津市冬季近地层颗粒物垂直分布特征,于2013年12月23日—2014年1月18日,利用Andersen撞击式采样器在天津大气边界层观测站采集10 m和220 m高度颗粒物样品,分析了水溶性离子、碳组分.结果表明,不同天气下不同粒径颗粒物质量浓度分布均呈双峰形,峰值出现在1.1~2.1μm和9.0~10μm粒径段.PM10浓度均随高度的增加而降低,污染日和清洁日最大浓度峰值分别出现在1.1~2.1μm、9.0~10μm粒径段.污染日SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+等二次离子质量浓度、百分占比及OC/EC的比值均随高度的上升而增加;清洁日二次离子质量浓度随着高度的上升而降低,但百分占比随着高度的上升而增加,OC/EC的比值均随高度的上升基本保持稳定.污染日SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-质量浓度及百分占比均较清洁日增加明显,燃煤、机动车及二次离子为颗粒物的主要来源,并在220 m高度二次污染较重.污染日和清洁日下NO_3~-/SO_4~(2-)的比值均随着高度的上升而增加,低层机动车排放对亚微米模态(1μm)贡献明显,而对于粗粒径段,燃煤源的贡献则大于机动车.污染日和清洁日二次离子、OC、EC主要富集于细粒子,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+等一次离子主要富集于粗粒子.     

天津地区土壤中DDT的残留分布研究

采集了覆盖整个天津地区的188个土壤表层样品,并分析了样品中p,p′-DDE, p,p′-DDD, p,p′-DDT, o,p′-DDE, o,p′-DDD 和 o,p′-DDT等6种DDT代谢产物.结果表明p,p′-DDT 和 p,p′-DDE是表土中的主要污染物,其平均残留量分别为27 5和 18 8 ng@g -1.不同类型土壤∑DDT差异不显著.污灌区与非污灌区内的样品中 DDT及其代谢产物的差异不显著,但1970-1980年DDT施用量较高的地区如今土壤中的残留量均较高.土壤理化性质如pH以及TOC对DDTs的残留量有较显著的影响.禁用20年以来,DDT的总体残留量水平仍较高,是否依然有间或使用,有待探讨.     

天津地区一些降尘中多环芳烃的含量与分布

采集并分析了天津地区2002～2003年16区县23个样点采暖与非采暖期降尘样品中16种优控多环芳烃(PAHs)含量.非采暖期样品16种PAHs含量总和(ΣPAH16)在1 00～48 18μg·g-1间,采暖期样品ΣPAH16在2 54～85 47μg·g-1间.采暖期降尘高含量PAHs主要为萘、菲、荧蒽、和芘,非采暖期降尘PAHs的优势成份包括萘、芴、菲、荧蒽和.除东部工业区外,同一样点采暖期降尘中高环PAHs含量普遍高于非采暖期.采暖期样品各PAHs彼此之间相关性较非采暖期显著.无论是采暖期还是非采暖期,降尘中PAHs主要都是来源于燃煤,交通污染源也占一定比例.     

京津冀区域PM2.5中碳组分污染特征研究

为了解京津冀区域PM_(2.5)中碳组分污染特征,于2015年7月和10月及2016年1月和4月在北京、天津、保定、石家庄、沧州5个城市同步采集PM_(2.5)样品,采用热/光分析法分析样品中有机碳(OC)和元素碳(EC),使用OC/EC最小比值法估算二次有机碳(SOC).结果表明:京津冀区域主要城市OC、EC和SOC的年均浓度分别为12.9~28.5、4.1~7.9和3.3~10.4μg·m~(-3),OC/EC和SOC/OC的比值分别为2.4~3.0和0.26~0.32.OC和EC的浓度呈现保定石家庄沧州天津北京的空间分布特点和夏季春季秋季冬季的季节变化特点.OC/EC的比值及OC和EC的相关性在夏季最低,冬季最高,这可能与京津冀区域冬季采暖燃煤有关,冬季不利的气象条件也加剧了碳质气溶胶污染.冬季较高的SOC浓度主要与低温、气态前体物的增加以及频繁出现的逆温、小风和混合层高度降低等不利气象条件有关.京津冀区域碳质气溶胶的污染特征具有空间相似性.     

2001-2012年天津市大气降水特征及化学成分分析

为了解天津市大气降水特征及化学成分变化规律,对2001-2012年天津市酸雨监测资料进行了统计分析.结果表明:2001-2012年,天津市降水pH在波动中总体升高,但升高趋势不显著;酸雨率则呈显著下降趋势;降水pH从春季到冬季呈直线下降趋势,酸雨率从春季到冬季总体呈上升趋势;2008-2012年,pH在6.0～7.5的降水样本较多,在这区间,平均降水量越大,则降水pH越低,酸性越强,平均电导率和平均降水量则表现出明显负相关,即平均降水量较小时平均电导率较高;2001-2012年,天津市降水中各离子当量浓度(当量浓度=质量浓度×原子价/化学结构式量)所占比例为SOi-＞Ca2+ ＞NH4+ ＞NO3-＞C1-＞Mg2+ ＞Na+ ＞F-＞K+;对天津市降水起主导中和作用的阳离子为Ca2+,贡献率在56.4％～77.9％,贡献率春季最高,夏季最低,NHt的贡献率在28.4％～44.0％,夏季最高,冬季最低;从2001-2012年天津市降水的SO42-、NO3-当量浓度之比的变化来看,该市酸雨类型经历了从硫酸型或燃煤型到混合型的过渡过程.     

TCLP法对天津市农田重金属生态风险评价

TCLP法是用缓冲剂提取重金属的一种方法,该法评价重金属生态风险在美国已开展多年。利用TCLP法对天津市某农田土壤重金属进行生态风险评价,结果表明,在采集的23个样品中有效态铜、铅、锌、镉的含量范围为1.13~5.26、2.11~5.22、2.60~30.6、1.09×10-3~77.9×10-3mg/kg,普遍低于铜、铅、锌、镉在土壤中的总量(22.1~66.8、21.2~50.6、56.8~445、0.04~0.20 mg/kg)。镉的TCLP有效态与总量的差别最大。锌、铅存在轻微污染,污染率分别为21.7%、4.3%。     

尔王庄水库水质污染特征和主要问题分析

对引滦输水调剂水库尔王庄水库的水生生态环境和富营养化情况进行了分析，剖析了水质影响因素。为改善尔王庄水库水质提供了有利技术依据。     

天津地区土壤多环芳烃在剖面中的纵向分布特征

在天津市北部山区、中部农田和东南部油田采油作业区分别采集了土壤样品 ,研究了土壤中多环芳烃 (PAHs)的纵向分布特征 ,并对土壤中多环芳烃的来源进行了分析 .结果表明 ,PAHs含量峰值一般位于土壤表层或次表层 ,并随着土壤剖面的加深而减少 .农田菜地土壤PAHs在 4 0cm深处含量仍然较高 ,而油田仅表层 3cm富集PAHs ,这与耕作土壤表层常受到人为扰动有关 .与高环物质相比 ,低环物质更容易向下迁移 .土壤中有机碳的含量、土壤的性质以及土壤的粒度均是影响PAHs迁移的重要因素 .山区和菜地土壤中PAHs主要来自燃烧源 ,而油田则显示为石油源和燃烧源的混合源 .