超低排放燃煤电厂一次颗粒物和黑碳实时排放特征

燃煤电厂是大气一次污染物的重要排放源,其超低排放改造改变了大气颗粒物排放特征。为满足当前高时间分辨率排放清单构建的需要,燃煤电厂颗粒物实时排放质量浓度及关键组分比值亟需更新。本研究基于稀释通道采样系统,对某超低排放改造后的燃煤电厂开展实测,获得该燃煤电厂可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、超细颗粒物(PM1.0)和黑碳(BC)的实时排放质量浓度,更新各污染物排放因子,分析PM1.0/PM2.5、PM2.5/PM10和BC/PM2.5质量浓度比值(文中以上比值均为质量浓度比值)日变化。结果表明,上述污染物排放平均质量浓度分别为(5.0±6.0)mg/m^3、(5.0±5.9)mg/m^3、(4.9±5.9)mg/m^3和(36.6±28.3)μg/m^3;对应的排放因子分别为0.03 kg/t、0.03 kg/t、0.03 kg/t和0.2 mg/kg。该燃煤电厂颗粒物排放质量浓度表现出明显的日间变化,高值时段(20:30至次日10:30)PM2.5平均质量浓度是低值时段(10:30~20:30)的12.2倍,推测可能与不同时段的污染控制措施效率变动有关。作为不完全燃烧的产物,黑碳排放高值时段(06:00~12:00和14:30~19:00)的质量浓度是低值时段(00:00~05:00)相应值的1.5~2.4倍,推测与煤的添加和锅炉燃烧效率有关。颗粒物及组分质量浓度的日变化在构建高时间分辨率排放清单时需予以考虑。本研究实测所得PM2.5/PM10和BC/PM2.5比值分别为1.00±0.01和0.03±0.04,均远高于清单编制技术手册中推荐的燃煤电厂相应比值0.3和0.002,采用现有清单编制技术手册的相应比值可能低估了燃煤电厂细颗粒物和黑碳排放,需引起重视。     

上海PM_(2.5)中水溶性有机氮的污染特征

使用大流量采样器于2013年5月至2014年4月期间采集了上海宝山的PM2.5样品,分析了其中水溶性离子(Cl–、2NO?、3NO?、4SO??、Na+、4NH?、K+、Ca2+、Mg2+)和水溶性总氮(WSTN)的浓度,探讨了水溶性有机氮(WSON)的浓度水平、季节分布及其来源特征。结果表明,上海大气PM2.5中WSON的平均浓度为1.29μg/m3,占WSTN的18%。WSON的浓度冬、春季较高,夏、秋季浓度较低,而WSON对WSTN的贡献夏季最大,秋季次之,冬季最小。主成分分析结果表明,上海PM2.5中的WSON主要来源于人为来源污染物的二次转化。潜在源分析(PSCF)的计算结果表明,夏季和冬季时上海PM2.5中的WSON主要来自浙江、安徽等地陆源污染物的输送以及上海本地的污染排放;春季和秋季时华北地区陆源污染物经由黄海的污染输送对上海PM2.5中的WSON有显著影响。     

重庆市主城区降雨酸度的影响因子分析

重庆市是我国酸雨较严重的地区之一，其酸沉降状况具有代表意义。本分析了重庆市2000年和200l年的降雨指标(离子组分、pH、电导率)和空气质量指标(SO2和NO2)，降雨指标采用离子色谱法和电极法，空气质量指标采用紫外脉冲荧光法和化学发光法分析。结果表明，大气颗粒物、SO2及NO2对降水的酸度有不同影响。大气颗粒物中的碱式钙盐可明显降低雨水酸度，其可能来源为建筑施工；含有SO4^2-、NO3^-和NH4^ 的酸式盐可有效增加雨水酸度。大气中的SO2对降雨酸度增高贡献较大，而NO2贡献不明显。较小的[NO3^-]/[SO4^2-]值(0．125)显示重庆市的固定源的污染比流动污染源更强。     

榆林市城区春季环境空气中PM10与 PM2.5污染特征分析

分析榆林市城区春季环境空气污染特征,选取榆林市红石峡(J1)、环保监测大楼(J2)、实验中学(J3)、世纪广场(J4)4个大气自动监测点,分别进行 PM10与 PM2.5的分析。结果表明,与国内其他大中型城市相比,榆林市PM10、PM2.5为轻度污染,ρ( PM2.5)/ρ( PM10)小于50%,属于粗颗粒物污染型;4个监测点 PM10和 PM2.5的日均浓度变化趋势基本一致,呈波峰、波谷变化,但浓度在区域分布上表现略有差异;小时浓度均呈现较明显的双峰变化趋势,上午和夜间各出现一个峰,而下午浓度变得相对较低。     

安徽省大气颗粒物污染特征分析

对2016年全年颗粒物监测浓度数据进行统计分析,得到了安徽省颗粒物污染的空间分布、浓度和粒径,以及污染传输特征。结果表明,淮河以北、沿江和江淮之间、长江以南和皖南山区城市颗粒物污染随地理位置不同表现出明显的区域化特征,污染程度由北向南减轻,污染过程明显表现出由北向南逐步扩散传输的规律,污染程度越重,污染深入南方的范围越广,持续时间也越长。冬季污染较重的城市,上午出现明显的高浓度时段,全天变化为“双峰双谷”型。夏、秋季节夜间细颗粒物(PM2.5)浓度贡献比增加。PM2.5与PM10(可吸入颗粒物)质量浓度比值冬季最高,春季较低。污染重的城市冬季PM2.5占比高。     

北京市可吸入大气颗粒物中Pb的浓度分布特征研究

本研究以取暖期和停暖后北京市主要功能区及郊区的可吸入大气颗粒物为研究对象,重点对比了市区与郊区、市区内不同功能区的PM10、PM25的浓度分布特征以及重金属元素Pb在其中的浓度分布特征。结果表明：可吸入大气颗粒物的浓度在取暖期间远高于停暖后的浓度,雾霾天气时可吸入大气颗粒物的浓度是非雾霾时的174~256倍。取暖期间,Pb在PM10中的浓度明显远高于PM25中的浓度,北京市区内Pb浓度较郊区要高,尤其是建材厂区可吸入大气颗粒物中的Pb浓度最高,商业区次之;停暖后,Pb在PM10和PM25中的浓度相当,建材厂区可吸入大气颗粒物中Pb浓度依然是功能区中最高的,但整体上郊区可吸入大气颗粒物中Pb的浓度和市区相差不大。对比分析2007年和2013年的数据,可以估算出,可吸入大气颗粒物PM10中Pb的浓度以每年978%的速度在增长,PM25中Pb的浓度以每年1145%的速度在增长。因此,北京市可吸入大气颗粒物中Pb的增长问题应引起相关部门的重视。     

广州市城区大气中HCFC-22的变化特征及其与常规大气污染物的比较

利用低温预浓缩-GC/MSD研究了广州市大气中痕量的一氯二氟甲烷(HCFC-22),并且将其变化特征与SO2、NO2和可吸入颗粒物(PM10)等一般空气污染物进行了比较.结果表明,广州市大气中HCFC-22的年平均浓度值是一些全球本底站观测值的3倍左右,表明广州存在较强的HCFC-22排放源,可能与HCFC-22作为制冷剂在城区较大量使用有关.广州市HCFC-22呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,这主要与HCFC-22排放的季节性差异有关.而广州市大气一般空气污染物SO2、NOx、PM10和CO的浓度水平则与HCFC-22相反,呈现夏秋季低、冬春季高的特征,主要受扩散条件与季风影响.HCFC-22日变化幅度在夏季远大于冬季,变化规律整体与SO2、NOx和PM10大致相似,夏季呈双峰特征,冬季则呈单峰特征,但与常规污染物不同的是,夏季HCFC-22在17:00～20:00家用空调使用高峰期呈现异常高值.     

砣矶岛国家大气背景站PM_(2.5)化学组成及季节变化特征

首次在位于渤海海峡中部的砣矶岛国家大气背景监测站连续采集大流量PM2.5样品,对2011年12月至2012年12月期间的65个样品进行了分析,包括质量浓度、有机碳、元素碳、水溶性离子、无机元素等。结果表明,砣矶岛PM2.5的年均质量浓度为54.6μg/m3(17.3~143.8μg/m3),超过国家空气质量标准(35μg/m3)。在季节变化上表现为春季与夏季高(平均浓度分别为73.6μg/m3与60.7μg/m3),分别受沙尘和山东半岛生物质燃烧的影响,而冬季最低(39.0μg/m3),与渤海地区冬季频降暴雪有关。PM2.5中24SO?、OM、3NO?、MMO是最主要的成分,分别占PM2.5质量的18.8%、16.5%、10.8%和9.4%,其次为4NH?(3.5%)和EC(3.3%)。砣矶岛PM2.5的组成较好地反映了颗粒物的主要来源及其季节变化特征,如:春季样品中Fe、Ca与Mg含量最高,与春季北方地区普遍受沙尘影响有关;夏季较高的K+浓度与OC/EC比值反映夏季风影响下山东半岛生物质燃烧对砣矶岛PM2.5的重要贡献;夏季24SO?与3NO?的异常浓度反映了二次气溶胶形成的普遍特征。此外,较高的Na+浓度与V/Ni比值表明海盐和船舶废气对砣矶岛PM2.5有一定影响。     

淄博市区大气颗粒物重金属元素分布特征及其来源分析

为科学认识淄博市区大气颗粒物污染状况,探讨颗粒物的污染水平和元素在颗粒物中的分布与分配特征,对颗粒物中元素的来源进行分析。于2015年冬季和夏季期间分别布设45个和16个采样点采集悬浮颗粒物（TSP）、PM₁₀及PM_2.5样品,分析了颗粒物和18种元素（或化合物）的质量浓度。结果表明：1）大气颗粒物中冬季TSP、PM₁₀及PM_2.5的质量浓度均值高于夏季;PM₁₀和PM_2.5质量浓度均超过国家标准,其中冬季PM_2.5质量浓度是标准限值的1.96倍。2）不同粒径的颗粒物中元素质量分数差别显著,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等多数重金属元素主要富集在PM_2.5中,且PM_2.5约占PM₁₀的65%（冬季）和73%（夏季）。3）颗粒物PM_2.5中Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、K₂O、MgO等氧化物主要受土壤扬尘控制;As、Cd、Hg、Pb、Se、Zn等元素主要源于人为污染;Se的富集因子最高,反映了PM_2.5污染主要来源于燃煤;Co、Cu、Ni、Na₂O受土壤扬尘和人类活动的共同作用,而Cr具有混合污染的特点。     

应用同步辐射微束X射线荧光光谱法研究单个大气PM2．5颗粒物的源特征

将高灵敏度的同步辐射微束x射线荧光光谱分析方法与计算机模式识别技术相结合，用于上海市大气PM2.5，单颗粒物的源识别。分析了污染排放源的PM2.5，单颗粒物，结果表明，来自不同污染排放源的颗粒物具有不同的能谱特征。同时分析了环境空气监测样品PM2.5，单颗粒物，结果表明，在上海市中心区大气PM2.5，的污染源主要以机动车尾气为主，而在吴淞工业区大气PM2.5，的污染源主要以钢铁工业尘和燃煤烟尘为主。     

北京市PM_(2.5)中主要重金属元素污染特征及季节变化分析

利用2005年4月18日—2008年9月27日北京市中国地质大学(东门)采样点的PM2.5质量浓度变化与重金属Cd、Pb、As、Cu及Zn等污染特征,结合最新发布的《环境空气质量标准》(GB3095—2012),初步分析了近4年时间里北京市单点PM2.5的污染水平及主要重金属污染元素的变化特征,得出了一些有意义的认识。2005年春季—2008年春季期间PM2.5质量浓度为13.1～171μg/m3之间变化,平均浓度为65.6μg/m3,超过最新环境空气质量标准制定的PM2.5年平均浓度限值35μg/m3,北京市PM2.5污染形势依然严峻。奥运会及残奥会期间PM2.5的24 h质量浓度平均值为40.7μg/m3,没有超标。北京市PM2.5中的重金属元素含量及富集特征随着不同年份不同季节差别较大,典型的城市污染元素As在冬季质量浓度最高。对比环境空气质量标准的参考浓度限值发现,As元素的质量浓度在研究期间的年均值均超过了年平均浓度参考限值0.006μg/m3。化学分析结果显示人为污染是PM2.5中Cu、Cd、Pb、Zn、As重金属污染的主要来源,其中As污染需要引起足够重视。研究结果对于北京市大气污染防治具有一定的借鉴意义。     

Elements’ Geochemical Characteristics of PM10 and PM2.5 in Beijing During Winter and Spring

From 2012 to 2013, heavy haze frequently hit Beijing in spring and winter. The fine atmospheric particulates can be inhaled by people, and remain in the respiratory tract and lung for quite a long time. The heavy metal elements in the particles are harmful, and even carcinogenic to human bodies. Therefore, it is necessary to master the geochemical characteristics and the temporal and spatial distribution of the heavy metal elements in atmospheric particles. The atmospheric particulates (TSP/PM₁₀/PM_2.5) were collected by using TH1500C intelligent medium volume (80~120 L/min) air samplers in the five functional areas and suburbs of Beijing, respectively in January 2013 (heating period) and April 2013 (non-heating period). The five functional areas were: building materials factory area, residential area, education area, business area and recreation area, each functional area having three sampling sites, and five in suburbs. The sampling height was 1.5 m above the ground and the distance of the sampling sites to roads exceeded 50 m so as to avoid excessive impact of vehicle exhaust emissions. These samples were analyzed by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS), Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer(ICP-OES)and Atomic Fluorescence Spectrometer (AFS), by which 21 elements including Al, Fe, Mn, As, Hg, Cd, Cr were tested. Based on the comparisons of the concentration and element content variation of atmospheric particulates of these functional areas in and after the heating period, the spatial distribution of atmospheric particulates and the influence of coal combustion on the concentration and composition of atmospheric particulates were revealed. The elements sources of atmospheric particulates were also discussed by computing the enrichment factor of the elements, providing a scientific basis for the air contaminant treatment in Beijing. The results showed that the total concentration of the 21 elements of PM₁₀ and PM_2.5 in the functional areas of Beijing in winter was higher than that in spring, the most marked among them being the business area. In winter, the concentration of pollution elements in the building materials factory area and the business area in Beijing was extremely high, and the residential area, education area, recreation area and suburbs where people live were much better, among which the education area was the best. The concentration change of particulates in suburbs was quite smaller in winter and spring than that of the urban area. It also showed that the concentrations of Cd, Cr, As and Hg in PM₁₀ increased by 233%,306%,298%,141%,respectively and the increase in PM_2.5 was 442%、309%、310%、256%, respectively. These abovementioned elements show a tendency to accumulate mainly in PM_2.5 whose concentrations in winter were significantly higher than those in spring. It indicates that coal heating during winter makes great contributions to the polluting elements in atmosphere and the main polluting particulates are Cd, As and Hg.     

北京市大气颗粒物中Cd的地球化学分布特征及其生态风险评估

采集北京市11个区县内的大气颗粒物样品,分析了TSP、PM10、PM2-5的含量分布特征,重金属元素Cd在大气颗粒物中的地球化学分布特征及其生态风险,结果表明：北京市3种粒径的大气颗粒物中PM2-5的超标幅度最大,并且PM10中载带的重金属大部分都集中在PM2-5中。除密云、通州地区外,Cd元素在不同粒级大气颗粒物中浓度的高低表现为 TSP＞PM10＞PM2-5;不同功能区相比,公园中大气颗粒物中Cd元素浓度明显高于农田区和教育区,因此公园的环境质量问题应该引起相关部门的关注。研究区内不同粒径大气颗粒物中Cd元素的非致癌风险较小,但与其他地区相比,海淀区的非致癌风险较高,大气颗粒物超标幅度最大,因此应该重视海淀区的环境健康问题。     

Influence of transboundary air pollution on air quality in southwestern China

Air pollution is a grand challenge of our time due to its multitude of adverse impacts on environment and society,with the scale of impacts more severe in developing countries,including China.Thus,China has initiated and implemented strict air pollution control measures over last several years to reduce impacts of air pollution.Monitoring data from Jan 2015 to Dec 2019 on six criteria air pollutants(SO2,NO2,CO,O3,PM2.5,and PM1o)at eight sites in southwestern China were investigated to understand the situation and analyze the impacts of transboundary air pollutants in this region.In terms of seasonal variation,the maximum concentrations of air pollutants at these sites were observed in winter or spring season depending on individual site.For diurnal variation,surface ozone peaked in the afternoon while the other pollutants had a bimodal pattern with peaks in the morning and late afternoon.There was limited trans-port of domestic emissions of air pollutants in China to these sites.Local emissions enhanced the concen-trations of air pollutants during some pollution events.Mostly,the transboundary transport of air pollution from South Asia and Southeast Asia was associated with high concentrations of most air pollu-tants observed in southwestern China.Since air pollutants can be transported to southwestern China over long distances from the source regions,it is necessary to conduct more research to properly attribute and quantify transboundary transport of air pollutants,which will provide more solid scientific guidance for air pollution management in southwestern China.     

北京市冬季大气PM2.5中多氯联苯的污染水平与分布

2008年1月同时采集了北京市市区/交通干道(中国地质大学(北京)东门及测试楼顶)、工业区(首钢集团焦化厂、高井热电厂)和背景点(十三陵)大气颗粒物PM_2.5样品。依据US EPA 1668A 方法,采用同位素稀释、高分辨率气相色谱/高分辨率质谱(HRGC/MS)联用技术,对比分析了PM_2.5中19种多氯联苯(PCBs)的质量浓度、分布特征及来源。结果表明, 5个采样点PM_2.5的质量浓度范围为101.85～145.57 μg/m³,日均值为119 μg/m³,比美国1997年制定的日均标准(65 μg/m³ )高83%,属严重污染。 PM_2.5中∑PCBs的质量浓度和毒性当量(TEQ)分别为7.2～16.2 pg/m³ (平均值10.9 pg/m³)、8.29～17.81 fgWHO-TEQ/m³ (平均值13.58 fgWHO-TEQ/m³),与其他国家和地区比较,北京市大气PCBs的污染处于较低水平。PCBs最高浓度出现在工业区,其次是市区,背景点最低,化石燃料的不完全燃烧是北京市PCBs的主要来源。研究成果将为北京市大气环境中持久性有机污染物(POPs)的污染防治提供科学依据。      

内蒙古乌海粉尘浓度时空分布及影响因素探析

于2018年1月与7月采用流动监测法,对内蒙古乌海粉尘颗粒物进行采集,结合监测站数据,研究乌海不同粒径粉尘浓度时空分布规律及影响因素。结果表明:乌海市冬春季粉尘污染远远高于夏秋季,春季污染最严重,夏季污染相对较轻。PM_2.5污染最严重月份为3月,PM₁₀污染最严重月份为4月。一天中粉尘浓度峰值出现在10:00—12:00,谷值出现在16:00—18:00。空间上东部粉尘浓度高值区以条带状分布,中南部和西部以点源放射状向周围扩散。不同土地利用类型内部粉尘浓度特征均不同。工矿用地和城镇内部浓度高于有林地和未利用地,耕地和水体内部浓度最低;工矿用地是乌海市粗颗粒粉尘的主要来源,城镇是乌海夏季细颗粒粉尘的主要来源,水体、耕地和有林地可明显降低空气中颗粒物浓度。总悬浮颗粒物(total suspended particulate,TSP)和不同粒径颗粒物(particulate matter,PM),包括PM₁₀、PM_2.5、PM₁等粉尘浓度与风速、湿度呈正相关,与温度、海拔呈负相关,其中气压是影响TSP浓度的最主要因素,湿度是影响PM_1-10的最主要因素。不同粒径粉尘浓度受到归一化指数、气象、地形等多因素综合制约,单一条件对大气粉尘影响有限。     

北京市大气PM10中有机污染物的分布特征

大气有机污染物直接影响着人类的健康及其赖以生存的环境。通过采集北京市2005年春、夏、秋、冬4季不同功能区的大气PM₁₀样品,经索氏抽提分离得到饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质4 个组分,对不同功能区不同季节大气有机物污染水平及其分布特征进行探讨。结果表明: 大气PM₁₀中有机物年均质量浓度达41.39 μg/m3,为清洁对照点十三陵的1.4倍;一年中,冬季污染最严重,PM10中有机污染物的质量浓度达67.04 μg/m3,为春季的1.倍、秋季的2.1倍、夏季的4.5倍;有机组分含量呈现非烃＞沥青质＞芳烃＞饱和烃的变化趋势,说明燃煤污染在北京市大气有机污染中仍然起主导作用;各功能区的有机污染程度不同,表现出工业区（商业区）＞居民区（交通区）＞清洁区的特点,但不同季节的变化不完全一致;不同功能区有机组分的比例体现出不同污染源的相对影响。     

造成香港空气污染的环流聚类特征及对细颗粒物的影响

对2012年5月至2013年5月香港空气污染期间89个污染日的天气环流形势通过模糊聚类的方法进行统计分类,得到大陆冷高压型、入海高压型、东北部热带气旋型和南部热带气旋型4种天气类型.结合细颗粒物(PM2.5)及其主要组分、气态污染物的日变化特征以及气象参数的相关性分析不同天气型影响下的污染事件在不同季节的污染特征.入海...