石家庄冬季典型污染过程气溶胶激光雷达观测

基于2016年冬季石家庄市微脉冲气溶胶激光雷达观测资料,采用归一化梯度法和梯度法两种方法反演了大气污染边界层高度,并将结果与相同时段探空资料获得的边界层高度进行对比验证,同时选取典型个例对污染边界层高度的过程演变特征进行了分析,探索了不同污染等级下污染边界层结构.结果表明,归一化、梯度法反演结果均与探空位温确定的边界层高度存在一致性,相关系数分别为0.62、0.55,均通过了0.05的显著性检验,但归一化相对误差为19%,梯度法为34%,表明归一化梯度法优于梯度法且其反演结果是可靠的.空气质量优良日,归一化梯度法反演结果准确度降低,与位温确定边界层高度最大偏差约1000m;随着污染程度加重,反演结果与位温确定边界层高度差减小,污染期间,污染边界层高度总体低于1000m,污染最重时段降到400m左右.不同空气质量等级、不同高度气溶胶消光系数垂直递减率具有明显差异,污染天气400m高度垂直递减率最大,表明该层以下为较重污染聚积层,之后随高度升高消光系数明显减小,700m以上为清洁空气.     

大气环境监测结果空间代表性的一个分析实例

通过计算石家庄西北郊大气环境监测站2014年的逐时浓度印痕,系统分析影响当地空气质量的潜在污染来源区域.使用实际气象观测资料和CALMET风场诊断模式获得当地区域边界层风场;使用反向拉格朗日粒子扩散模式计算印痕,分析其平均分布和日变化,以及与主要污染物(PM_(10))浓度变化的关系.结果表明,(1)石家庄地区山地-平原局地环流对风场有重要影响.(2)西北郊站监测结果代表的污染源区域有明显的日变化,午后主要为偏南和东南方向的污染来源,夜间至次日上午主要为西北山前和山地区域的来源.(3)PM_(10)浓度与污染来源区域具有同步的日变化关系,午后浓度下降,夜间浓度升高并维持到次日早上和正午.从夜间至次日上午时段西北方向的污染来源决定了该站的空气质量.(4)监测结果代表的主要污染物来源区域远超出其行政属地范围,外部来源的贡献率超过60%,当地影响不足40%.(5)造成西北郊站监测浓度整体偏高的主要原因是地形和位置因素,及测站以西的实际污染排放源.     

石家庄市水环境中喹诺酮类抗生素的空间分布特征与环境风险评估

随着社会经济的发展,大量含有抗生素的废水未经有效处理排放到水环境中,加剧了城市水环境中抗生素的污染.本研究以石家庄市地表水和地下水为研究对象,采用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)分析了石家庄水环境中喹诺酮类(Quinolones,QNs)抗生素的空间分布特征,并采用风险熵值法(RQ)评估了石家庄市水环境中QNs的生态风险和健康风险.结果表明:1在石家庄市河流和水库中,QNs抗生素的浓度分别为98.43~4398.00 ng·L^-1和9.99~49.24 ng·L^-1,恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)和依诺沙星(Enoxacin,ENO)分别是河流和水库中主要的QNs抗生素;2在石家庄市地下水中,QNs抗生素的浓度为3.45~15.41 ng·L^-1;3相关分析结果表明,在地表水中氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)、诺氟沙星(Norfloxacin,NOR)、恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)、双氟沙星(Difloxacin,DIF)、沙氟沙星(Sarafloxacin,SAR)、恶喹酸(Oxolinic Acid,OXO)和氟甲喹(Flumequine,FLU)与温度(T)和总溶解性固体颗粒物(TDS)呈显著相关(p<0.01),而ENO与pH显著相关(p<0.01);在地下水中吡哌酸(Pipemidic Acid,PIP)和马波沙星(Marbofloxacin,MAR)与T显著相关;4地表水中QNs与地下水中QNs的相关性不显著,表明石家庄市地下水中QNs的主要来源不是地表水;5生态风险结果表明,石家庄市地表水中QNs总体处于高风险水平,而地下水QNs整体处于中低风险水平;6人体健康风险结果表明,石家庄市水环境中QNs抗生素的健康风险较低.总体来说,石家庄市水环境中QNs污染在地表水中更为严峻,而石家庄地表水中QNs浓度最高的区域为汪洋沟.     

石家庄市道路交通环境NO_x污染水平及ARMA模型预测

选择石家庄市区代表性路段作为研究对象,对其交通环境空气中NOx的污染水平进行现状监测。基于Matlab软件建立拟合模型,对下一时期的NOx污染趋势进行预测。结果表明,石家庄市交通环境中NOx小时浓度介于0.047~0.237 mg/m3之间,呈早晚高,且下午明显低于上午的日变化规律;NOx日均浓度介于0.076~0.211 mg/m3之间,其浓度与车流量呈明显的正相关性。利用matlab软件建立的ARMA模型能够较好地预测道路交通环境空气中NOx的浓度变化趋势。     

人类活动影响下石家庄市浅层地下水环境的演化

在系统分析、整理研究区20多年来地下水水位和水质资料的基础上,研究了人类强烈活动影响下的地下水水位、水质的时空演化规律;分析了石家庄市在人类活动影响下的地下水环境演化规律;认为日益增强的人类活动是影响城市地下水资源短缺和水质恶化的重要因素,并提出缓解建议。     

石家庄地区春季晴、霾天气溶胶观测研究

利用2006年和2007年河北省机载粒子探测系统(PMS)获得的飞行探测资料,分析了石家庄地区春季上空大气气溶胶粒子的浓度垂直分布特征、不同高度上的谱分布和水平变化特征,并对粒子谱分布进行了负幂函数拟合.分析表明,霾天气下的气溶胶粒子数浓度高于晴天1个量级,达到104个/cm3;粒子平均直径为0.13~0.26mm;气溶胶粒子浓度水平变化受下垫面、云区等局地影响因子较大,受不同天气状况影响较小;负幂函数对细粒子谱分布有较好的拟合效果.     

石家庄市NO2时空分布特征及影响因素

为了解石家庄市NO₂时空分布特征及影响因素,结合GIS和相关性分析,对2018年环境空气自动监测站监测数据、气象数据和社会经济数据进行统计分析。结果表明：261个乡镇NO₂年均质量浓度范围为11～68μg/m³,超标率为47.9%,仅有49个乡镇NO₂日均质量浓度达到国家二级标准。主城区NO₂质量浓度高于周边县(市、区),NO₂总体呈圆环形带状分布。月变化方面,1—3月、10—12月污染较重,峰值出现在1月。NO₂日变化呈“高-低-高”的变化趋势,区域差异明显。NO₂与温度、湿度、风速呈负相关,与大气压呈正相关,气象条件的月际差异是导致NO₂月差异的重要因素,NO₂空间分布主要受地形、人口密度和机动车排放等因素影响。研究结果提示秋冬季是NO₂治理的关键时期,主城区为重点防控治理区域。     

石家庄大气降尘中矿物微观结构分析

以石家庄城市为例,针对大气降尘中矿物微观结构的研究,基于扫描电子显微镜(SEM)及其图像处理技术,快速获取颗粒形态、粒度大小等微观结构信息。结果表明,从检测的样品形貌特征图像中,可以高效识别降尘中的微颗粒及其形态,获取黏土矿物微观结构和矿物颗粒成分信息,认为大气降尘样品中污染物可能源自交通、建筑、工业燃煤等。背散射图像和能谱分析系统的结合为污染物源解析提供了有利条件。     

石家庄市大气颗粒物中水溶性无机离子污染特征研究

用超声萃取－离子色谱法分析了石家庄市大气颗粒物中8种水溶性无机离子。结果表明,NO3－、SO2－4、NH4＋及 Ca2＋为主要组分;各个离子的质量浓度均有季节及空间变化差异;不同粒径颗粒物中 SO2－4和 NO3－相关性均很好,NH4＋与 SO2－4、NO3－在细颗粒物中具有良好的相关性,Ca2＋在粗粒子中与 NO3－和 SO2－4的相关性也较好。SO2－4／NO3－质量比季节变化表明,春、夏季固定源与流动源对大气颗粒物贡献相当,秋季流动源贡献较大,冬季固定源贡献较大。PM2．5中SO2与SO2－4、NO2与 NO3－转化率表明,SO2－4、NO3－主要是由二次转化而来。     

石家庄大气中优先控制挥发性有机物筛选

综合考虑国内外优先控制污染物筛选的方法,结合实际调查情况,制定了石家庄市大气中优先控制挥发性有机物筛选的原则。对检出率高、贡献率高,可能对人体健康存在潜在危害性的挥发性有机物作筛选,提出了包含20种化合物的优先控制名单,其中卤代烃7种,芳香烃5种,酯类3种,酮类2种,烯烃、醛类和硫化物各1种。从化合物的用途和应用领域分析,医药化工行业可能是石家庄市区大气中挥发性有机物的主要排放源。