十堰市城区冬季PM2.5污染特征与来源解析

为探讨内陆山区城市湖北省十堰市冬季PM_2.5污染特征及来源构成,于2016年1月12日—2月4日在4个采样点位同步采集PM_2.5样品,分析了无机元素、水溶性离子、有机碳和元素碳的质量浓度.并采集了十堰市主城区城市扬尘、裸露山体尘、建筑水泥尘、燃煤源、机动车尾气、工业源及餐饮油烟源等7类污染源,初步建立十堰市本地的污染源成分谱库,利用统计学方法研究冬季PM_2.5的污染特征,并采用CMB受体模型及“二重源解析技术”分析其来源构成.结果表明:冬季采样期间,十堰市ρ（PM_2.5）平均值达到110.65 μg/m3,超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准24 h浓度限值,并且随空气RH（相对湿度）增加污染加重.城区3个采样点PM_2.5化学组成及特征的空间差异不明显.PM_2.5中ρ（TC）最高,其次是ρ（NO₃-）和ρ（SO₄2-）,与二次反应、机动车尾气、煤燃烧等密切相关.ρ（NO₃-）/ρ（SO₄2-）为1.22,说明机动车尾气的影响较大.二次粒子、燃煤源和机动车尾气是十堰市城区冬季大气PM_2.5的主要来源,贡献率分别为51.2%、10.9%和10.1%.研究显示,十堰市城区冬季ρ（PM_2.5）超过GB 3095—2012二级标准,PM_2.5的污染控制应以二次粒子、燃煤和机动车为主,采取多源控制原则.      

江汉平原水稻季灌排单元沟渠中氮磷变化特征及其环境风险

江汉平原稻田多以灌排单元的形式存在,其中,沟渠是灌排单元的主要组成部分.本文以江汉平原腹地典型灌排单元内自然沟渠为研究对象,通过对2015年水稻整个生长季自然沟渠水深、水质的连续原位监测,研究灌排单元内自然沟渠水深、氮磷浓度的动态变化及导致这一变化的主要影响因子.结果表明,整个水稻生长季,沟渠水深维持在30~70 cm之间,灌溉事件增加的沟渠内水深高于降雨事件;水稻生长季,受水稻追肥的影响,沟渠水总氮(TN)浓度分别于6月18日和7月30日出现两个不同程度的峰值,且生育前期氨氮(NH_4~+-N)浓度高于硝氮(NO_3~--N),施肥是影响沟渠水中氮浓度的主要因子;整个水稻生长季沟渠水总磷(TP)浓度波动较大,主要受颗粒态磷(PP)浓度变化影响,外界扰动(如降雨、灌溉事件)是影响沟渠水TP浓度变化的主要因子.水稻生长后期即收获期,沟渠水中TN和TP浓度分别为0.22 mg·L~(-1)和0.06 mg·L~(-1),水质均达地表水水质Ⅱ类标准.灌排单元内,拦截沟渠与周边河道的路基高约2~2.5 m,无特大暴雨情况下,沟渠水很少漫过路基通过溢流向周边水体排水.水稻移栽直至第一次追肥后的3 d应控制沟渠水的外排.自然沟渠对降雨、灌溉和农田径流带入的氮磷起到一定程度的净化作用,通过在灌排单元出水口人为控制稻季沟渠水外排,直至水稻收获期,将使沟渠水水质达Ⅱ类标准,降低了灌排单元沟渠排水给周边水体带来的环境风险.     

循环冷却水高浓缩倍率处理技术在电厂的应用研究

随着淡水资源的日益紧缺,如何提高水资源的利用率以达到节约用水的目的引起更高的关注.基于河南某电厂循环冷却水浓缩倍率仅为2.0的现状,选取两种新型高效的水处理药剂(1号、2号).经试验研究确定处理效果更佳的1号药剂为选择药剂,并确定最佳投药量为8 mg/l.将1号药剂应用到实际工程中,循环水浓缩倍率提高至6.5以上,节省了大量的水资源,同时减少废水的排放量,为该电厂带来了良好的经济和环境效益,也为类似工程的建设提供一定的参考作用.     

滇池流域宝象河水库沉积物中多环芳烃的垂直分布特征及来源解析

采用GC-MS检测了滇池宝象河水库沉积物中16种美国环保署(US EPA)优先控制的多环芳烃(PAHs)的含量,并对其垂直分布特征及来源进行分析,以此了解宝象河水库近年来PAHs的变化.结果表明,水库沉积物中16种PAHs均有检出,其含量范围为162.26~762.24ng·g~(-1),平均值为423.30 ng·g~(-1).自底层50 cm至表层,沉积物中PAHs含量呈上升趋势.从多环芳烃环数来看,沉积物中的PAHs以2~3环为主,其含量为128.34~518.81 ng·g~(-1),平均值为279.88 ng·g~(-1),占PAHs总量的42.2%~84.1%,平均值为67.6%.FLA/(FLA+PYR)、Ba A/(Ba A+CHR)和Icd P/(Icd P+Bghi P)3组比值及PAHs各组分的分析结果表明,燃烧过程是沉积物中PAHs的主要来源,主要为煤炭、生物质的燃烧.PAHs含量与总有机碳(TOC)之间有显著正相关关系,TOC影响宝象河水库沉积物中PAHs的分布.     

2013年1月华北地区重霾污染过程SO2和NOx的CMAQ源同化模拟研究

以2006年中国地区的INTEX-B排放清单为基础,采用CMAQ模式污染源同化方法,反演更新了2013年1月重霾污染过程华北地区的SO₂和NO_x排放源;应用WRF-CMAQ模式以及2006年INTEX-B初始排放源和2013年1月改进的排放源,分别模拟了1月9-15日和28-31日两次持续重霾污染过程的SO₂和NO₂浓度,并与华北地区47个环境监测站点实测值进行对比,重点分析了基于初始源和同化反演源的模拟效果及其改进原因;本文亦采用2012年清华大学编制的东亚地区MEIC排放清单评估了SO₂和NO_x同化反演源的合理性.分析结果表明:①CMAQ模式污染源同化方法可适用于重霾污染过程,即采用同化反演源模拟的SO₂、NO₂浓度时空变化特征与实测值较一致,而且可反映SO₂、NO_x排放源强的动态变化特征;②基于同化反演源的SO₂、NO₂浓度模拟效果明显优于2006年INTEX-B排放源,其时间变化趋势与实测值较一致,而且可模拟重霾污染过程SO₂、NO₂浓度的峰值;③采用反演源模拟的SO₂、NO₂浓度空间区分布特征与实测值较一致,而且可较好反映重污染区的极值分布特征;④经污染源同化改进后SO₂、NO₂模拟浓度与实测值的相关系数有所提高,误差明显减小;SO₂的改进效果略优于NO₂,这与污染源对两种污染物浓度的影响差异有关;⑤初始源中SO₂、NO_x排放源的空间分布和强度与2012年清华大学编制的排放源强差异较大,而同化反演源的空间分布和强度均接近于上述2012年排放源,较好反映出重点地区的高污染源分布特征.本文研究结果将为改进重霾污染过程的空气质量预报、减小自下而上建立的排放源清单不确定性、评估SO₂、NO_x等排放源的影响效应以及不同气象条件下区域排放源的动态调控等提供新技术途径和研究思路.     

兰州市典型湿地沉积物中正构烷烃的来源分析

采用GC-MS联用系统对三个兰州市典型湿地的沉积物生物标志物——正构烷烃的组成进行了测定,分析了湿地沉积物中正构烷烃组成特征并探讨了其指示的污染源信息。研究结果表明,兰州市湿地沉积物中正构烷烃主要存在高碳数组分奇偶优势显著的单峰型和低碳、高碳组分都有奇偶优势的双峰型两种分布形式;CPI指数分析表明兰州市湿地沉积物中正构烷烃贡献的高碳数部分来源于湿地周围的高等陆生植物,而低碳数部分来源于化石燃料残余。此外,研究发现采石场湿地和银滩湿地公园污染源效应较统一,而雁滩公园污染源受频繁人为活动影响而显示出明显的多元性。     

EPA PMF5．0在浦东新区降水源解析中的使用研究

使用EPA PMF5．0模型,以浦东新区降水源解析为例,按照使用前监测数据和不确定度数据收集、模型运行前数据判读、基本模型运行前最佳因子数确定以及模型旋转前后因子贡献比变化,对降水中多种阳离子和阴离子分别进行讨论,在离子贡献汇总中得到其主要贡献的阴阳离子。 EPA PMF5．0方法的使用,为大气降水在污染源治理和管理等领域提供了新的研究思路,同时也对基层监测站开展源解析具有参考作用。     

岷江下游五通桥段小型集水区大气降水中pH值对重金属含量的影响

为了解岷江下游大气降水中pH值及其重金属含量特征及污染状况,以五通桥段小型集水区为研究对象,分析了年降雨量、降水pH值和降水中的重金属含量季节变化,探讨了pH值与重金属之间的关系,并利用相关分析和聚类分析对大气降水中重金属来源进行了初步解析.结果表明:五通桥集水区年总降雨量为1199.42 mm,pH平均值为5.37,年降雨中42.86%为酸雨,3.57%为重酸性雨,10.71%为碱雨,且夏、春季比秋、冬两季略高.重金属As、Cd、Cu、Pb、Zn平均含量分别为10.33、5.75、14.68、53.15、922.37μg·L-1,其中,As和Cu含量低于地表水环境质量Ⅲ类标准.5种重金属含量在冬季明显高于夏季,春季含量略高于秋季,与大气降水pH值存在显著的负相关关系,在pH为3.8左右时各重金属含量最高,其中,As和Cd在pH 5.5左右、Cu和Pb在pH从5.5到6.0的过程中含量增加,达到次高值.5种重金属在降雨pH值大于7时含量最低.聚类分析结果表明,研究区大气中As、Cd、Cu、Pb、Zn主要来源于燃煤、汽车尾气、工业污染、矿石开采和钢铁生产.     

大气中酰胺的研究进展与展望

综述了近几十年酰胺的相关研究成果,对其基本性质、检测分析手段、浓度水平和分布特征、源和汇、环境和健康效应进行了系统地总结和探讨.外场检测结果表明大气中的酰胺主要分布于城市地区.气态酰胺的来源除自然源的一次排放及二次转化外,还包括污水和废物处理、机动车尾气、工业过程、烹饪等餐饮行业的生物质燃烧、烟草燃烧等人为一次源以及在碳捕获和农业等人为过程中的二次转化.二次转化的化学反应机制主要包括胺的氧化转化以及RO₂与NO₃自由基的反应等.大气中的酰胺在白天会被OH自由基有效去除,在晚上会被NO₃自由基有效去除,在Cl自由基浓度较高的沿海地区或工业排放地区,会被Cl自由基有效去除.与自由基的反应均遵循相似的反应机制,即自由基夺取酰胺分子中的氢原子.此外,酰胺可通过参与新粒子生成(NPF)过程,对二次有机气溶胶(SOA)的生成、大气环境和人体健康产生影响.基于目前对大气中酰胺的研究现状分析,提出了研究展望,未来要加强大气复合污染背景下的检测和分析方法的完善,及对生-消反应机制以及环境健康效应的探讨.     

大气中CO_2的源与汇及其含量增加对环境的影响

CO2是全球环境中一个重要的控制因子。大气中CO2的来源主要有海洋及地球内部的大量释放、矿物燃料的燃烧、地球植被系统的破坏等,而海洋及植物系统则扮演了吸收CO2的重要角色。大气中CO2的增多会引发一系列的生态效应,如全球变暖、海平面上升以及对农业的影响等。通过人工措施吸收、转化、贮存、利用CO2,可为削减大气中CO2的增长提供有效途径。在调研了国内外大量文献的基础上,对大气中CO2的源与汇以及含量增长对环境的影响进行了分析,并提出了几种控制CO2的措施。