天津市典型市区隧道机动车黑碳污染排放特征与健康风险评价

在天津五经路隧道开展机动车排放的黑碳(Black carbon,BC)浓度特征及其对人群健康影响研究,对机动车排放BC的浓度水平与变化特征进行分析,同时计算获得汽油车和柴油车的BC排放因子,并通过美国环保局(US EPA)的健康风险评价模型对BC的健康风险进行评价.结果表明,隧道入口和出口处BC质量浓度均值分别为(2.21±0.74)和(4.02±1.56)μg·m^-3.隧道内BC累计质量浓度在凌晨、早高峰和晚高峰3个时间段上存在极大值点,说明交通道路BC浓度变化与车辆类型和车流量变化密切相关.隧道中机动车BC综合排放因子为(2.62±0.60) mg·km^-1·辆^-1,基于多元线性回归方法计算获得隧道内汽油车和柴油车的BC排放因子分别为(1.51±0.24)和(56.9±15.2) mg·km^-1·辆^-1.健康风险评价结果表明,对于儿童和成人,隧道进口与出口处BC的非致癌风险指数均小于1,非致癌风险在安全范围之内.但BC对成人和儿童的致癌风险均超过EPA推荐的可接受风险阈值(...     

西安BC、PM2.5与气温协同对心脑血管疾病死亡的影响

利用西安市2014~2015年BC、PM_2.5和气温及心脑血管疾病每日死亡人数等资料,基于时间序列的广义相加模型中的主效应模型、非参数二元响应模型和温度分层模型对其进行研究.结果表明,BC、PM_2.5对心脑血管疾病死亡人数的影响存在滞后效应,最佳滞后时间下,BC、PM_2.5浓度每增加1个IQR（BC：5.31μg/m³,PM_2.5：40.30μg/m³）,心脑血管疾病每日死亡人数ER（95% CI）分别为3.53%（95% CI：1.86,5.23）、2.01%（95% CI：1.06,2.97）.气温与心脑血管疾病每日死亡人数的暴露反应关系呈“V”型分布特征,最适温度为26℃.低温和高污染物浓度对心脑血管疾病的影响存在协同放大效应,当气温低于26℃时,BC对人群健康风险比PM_2.5更大.对于心脑血管疾病而言,不同人群的易感程度不同,女性群体对BC、PM_2.5暴露更为敏感.当BC、PM_2.5同时纳入其它一种或几种气态污染物时,对ER值无较大影响.BC仅占PM_2.5浓度的一小部分,但健康影响不容忽视,BC可作为评估大气污染物健康风险的重要空气质量指标.     

我国典型秸秆露天燃烧黑碳的高时间分辨率排放特征及其排放清单

农作物秸秆燃烧是大气中黑碳(black carbon,BC)气溶胶的主要来源之一。目前农作物秸秆燃烧排放黑碳的研究主要集中在通过离线样品分析获得的BC排放特征,缺少实时在线排放特征的研究。本研究收集了我国具有代表性的4种农作物秸秆(小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆和大豆秸秆),通过在实验室燃烧平台模拟农作物秸秆露天燃烧的过程,利用黑碳仪获得农作物秸秆燃烧过程中BC的实时浓度排放变化;利用质量重建,获得BC在线排放因子。结果表明:农作物秸秆在明燃过程中BC的排放因子较为稳定。通过平均排放因子的计算,获得小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆和大豆秸秆的BC排放因子分别为(0.32±0.05) g?kg~(-1)、(0.31±0.13) g?kg~(-1)、(0.31±0.09) g?kg~(-1)和(0.44±0.01) g?kg~(-1)。在排放因子的基础上,结合我国农作物秸秆露天燃烧量,最终建立了2015年我国省级(不含港澳台地区)典型农作物秸秆燃烧的BC排放清单。     

兰州市叶面尘磁性与黑碳特征对大气污染的响应

通过采集兰州市不同功能区小叶黄杨和刺柏叶片样品,对叶片表面滞尘量、叶表颗粒物磁性特征和黑碳（EC）浓度进行系统分析,探究其对周围大气污染的响应.结果显示,小叶黄杨和刺柏叶表颗粒物磁性特征以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主导,磁晶体粒径以假单畴（PSD）颗粒为主.交通区小叶黄杨和刺柏饱和等温剩磁（SIRM）（489.40×10^-6A,290.73×10^-5A·m²/kg）显著高于公园（99.56×10^-6A,74.00×10^-5A·m²/kg）和生活区（61.91×10^-6A,209.79×10^-5A·m²/kg）,表明SIRM明显受到周围环境中污染物浓度的影响.小叶黄杨和刺柏叶表颗粒物亚铁磁性矿物浓度与黑碳浓度的高值分布区域在空间上具有一致性,并且二者高度相关（r=0.94,0.94;P<0.0001）,表明二者来源具有一致性.同时,不同采样高度不同树种叶片磁性对叶表颗粒物中黑碳浓度均有稳定的指示性,进一步表明叶表颗粒物SIRM可以作为指示叶表颗粒物黑碳污染的重要磁学参数.以城市绿化植物叶片为载体的环境磁学研究可实现颗粒物污染高空间分辨率的环境友好型监测.     

南京大气气溶胶混合态与云凝结核活化特征研究

于2014年9月11~18日期间,在南京市气象局利用云凝结核计数器(CCNC)、气溶胶质量分析仪(APM)和扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)对气溶胶的分档云凝结核活性以及混合状态进行观测.结果表明,观测期间颗粒物混合状态以内部混合为主,76、111、138和181 nm颗粒物中,黑碳(BC)所占质量分数分别为5.4%、10%、10.7%和6.7%,而含BC核的颗粒物占总颗粒物数量的百分比分别为51%、57%、70%和59%,表明BC是大气中重要的凝结核,对大气颗粒物的数量有重要贡献.观测到的少数外混状态的颗粒物主要集中在111 nm和138 nm.76、111、138和181 nm颗粒物的临界过饱和度分别为0.25%、0.13%、0.06%和0.015%.降雨和灰霾对云凝结核活性影响较大,雨天、晴天和霾天的气溶胶吸湿性系数κ分别为0.37、0.29、0.39.气溶胶颗粒物的密度和云凝结核活性受化学组分影响明显,相对于晴天,霾天颗粒物中无机盐含量较高、有机物含量较少,对应的颗粒物密度较高、云凝结核活性较强.     

大气细颗粒物中有机碳和元素碳监测方法对比

在线精确测量大气细颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)是研究碳质气溶胶形成和来源解析的重要科学基础.在线测定仪器选取不同的升温程序可能导致OC和EC观测数据差异,造成对研究结果的误判.对比分析在线OC/EC分析仪最常使用的RT-Quartz(R法)、NIOSH 5040(N法)和Fast-TC(F法)这3种温度协议下获得的OC和EC实际观测结果,结合北京空气污染程度,讨论了3种分析程序观测结果的异同.结果表明,3种分析程序对TC(TC=OC+EC)、OC和EC的测量均无显著性差异,但存在一定偏差.对TC的测量,R法比N法低5%,比F法高1%;对OC的测量,R法比N法低9%,比F法高1%;对EC的测量,R法比N法高20%,比F法低11%,其中R法温度协议在不同空气质量下对TC、OC和EC测量的变异系数均小于N法和F法.使用R法的在线分析与小流量PM2.5石英膜采样-离线分析所测定的TC、OC和EC结果的线性拟合斜率分别为1.21、1.14和1.35,R2TC、R2OC和R2EC分别为0.99、0.99和0.98;R法测定的EC浓度显著低于多角度吸收光度计(MAAP)测定的BC浓度.当BC8μg·m-3时,EC/BC为0.39,而当BC8μg·m-3,EC/BC为0.88.EC与BC变化趋势相近,但浓度值存在系统误差.     

青海湖流域六类土壤表土有机碳黑碳含量特征及其储量

根据青海湖流域土壤类型图采集了49 个表土样品,研究了这些样品的有机碳和黑碳的 含量特征及其储量。研究得出：六类土壤的有机碳含量都比较高,说明青海湖流域土壤的储碳能 力比较强;总体来说,六类土壤的黑碳含量都不高,但是焦炭的含量是相当高的,而烟炱的含量 较低;焦炭和黑碳的相关性极高,说明焦炭是黑碳的主要组成部分,并且说明二者具有相同的来 源;由于焦炭主要是由生物质燃烧生成的,故而这六类土壤的黑碳也多是由生物质燃烧生成的; 六类土壤总面积为18416.15 km² （占流域土壤总面积的78%）,有机碳总储量为119.56×106 t, 黑碳总储量为4.36×106 t。     

水体中黑碳对斑马鱼胚胎的生长发育危害识别

黑碳(BC)是含碳物质不完全燃烧后产生的残留物,广泛分布于水体、土壤和大气中,目前对于BC对水生生物的生态效应研究还十分有限。通过燃烧煤油获得BC,以斑马鱼胚胎为模式生物,研究了质量浓度分别为0,0.05,0.5和5 mg/L的BC悬浮溶液对斑马鱼早期生命阶段的生长发育毒性。结果表明,煤油源BC对斑马鱼具有明显的毒性作用,与对照组相比,BC暴露明显增加了斑马鱼的死亡率和心率,显著降低了孵化率和体长,导致斑马鱼形态畸形并且畸形率呈浓度依赖性。5mg/L的BC对斑马鱼的各项生长发育指标影响并非是最大的,可能与BC颗粒在水溶液中的聚集有关。该研究为BC在水生环境中的危害识别提供实验依据。     

黑碳气溶胶研究概况

黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,由于其在全球气候变化和区域空气质量中的双重作用,黑碳已经成为目前全球气候变化研究中备受关注的焦点之一。在查阅近年国内外相关文献资料基础上,分析了黑碳气溶胶的来源和源强分布,结果表明工业源和居民生活消费源是大气中黑碳气溶胶最主要的贡献者,全球黑碳排放空间分布不均匀,与区域经济发展和人口密度相一致;总结了黑碳气溶胶的基本特性及其影响,重点探讨了黑碳对气候的影响机理,结果表明黑碳气溶胶既可以通过直接气候效应改变地-气系统的辐射平衡,又可以通过云反射效应、地表下垫面改变效应以及作为云凝结核间接影响区域或全球气候;随后对黑碳气溶胶的典型测量方法的优缺点进行了对比分析;最后介绍了黑碳研究领域中存在的主要问题,并对黑碳气溶胶研究的发展方向进行了展望。     

2008北京残奥会期间大气黑碳气溶胶污染特征

利用单颗粒黑碳光度计(SP2)对2008年残奥会期间北京市黑碳(BC)气溶胶的质量浓度、粒径分布及单颗粒混合态进行连续在线观测.结果表明:观测期间BC浓度均值为1.65μg/m3,低于往年同期水平;质量粒径分布呈单峰型,峰值位于207nm;内混态BC比例平均为56.1%,高于其他国内外城市,说明本地源排放贡献相对较小.随大气边界层高度及本地源排放变化,BC浓度在上午8:00和午夜0:00出现2个峰值,内混态BC比例日变化趋势与之相反.风向风速分析表明,残奥会期间来自五环外未限行区域的机动车排放对市区BC浓度有明显影响.