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。     

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。     

贵阳市大气总县浮颗粒物(TSP)中水溶性无机离子的化学特性及季节变化特征

2005年1月到12月,在贵阳市区采集TSP样品,分析了其主要水溶性无机离子的化学性质及其季节变化规律.结果显示.TSP浓度均值为106.60μg/m3;各离子摩尔浓度的大小顺序为:SO2-4>NH 4>Ca2 >NO-3>K >Na >C1->Mg2 >F-.TSP及其组分存在明显季节变化,SO2-4、C1-、SO2-4、NO-3、NH 4、K 、Na 、Ca 2、和Mg2 浓度的冬/夏比值分别为1.29、5.23、1.35、2.37、1.73、1.22、1.84、1.23和1.02.影响TSP、Ca2 、Mg2 和F-的气象参数主要是相对湿度和风速,影响SO2-4、NO-3、NH 4和C1-的是温度.TSP大多星微酸性,可能是含量的SO2-4所致,.NH 4GN SO2-4的相关性最好(R为0.85),NH 4与SO2-4的摩尔比值为0.8,说明NH 4,主要以(NH4)2SO4的形式存在.     

贵阳市大气总悬浮颗粒物（TSP）中水溶性无机离子的化学特性及季节变化特征

2005年1月到12月,在贵阳市区采集TSP样品,分析了其主要水溶性无机离子的化学性质及其季节变化规律。结果显示,TSP浓度年均值为106.60μg／m^3;各离子摩尔浓度的大小顺序为：SO4^2-＞NH4^＋＞Ca^2＋＞NO3^-＞K^＋＞Na^＋＞C^-＞Mg^2＋＞F^-。TSP及其组分存在明显的季节变化,TSP、Cl^-、SO4^2-、NO3^-、NH4^＋、K^＋、Na^＋、Ca^＋和Mg^2＋浓度的冬／夏比值分别为1.29、5.23、1.35、2.37、1.73、1.22、1.84、1.23和1.02。影响TSP、Ca^2＋、Mg^2＋和F^＋的气象参数主要是相对湿度和风速,影响SO4^2-、NO3^-、NH4^＋,和Cl^-的是温度。TSP大多呈微酸性,可能是高含量的SO4^2-所致。NH4^＋与SO4^2-的相关性最好（R为0.85）,NH^＋与SO4^2-的摩尔比值为0.8,说明NH4^＋主要以（NH4）2SO4的形式存在。     

2018年江西省大气降水离子特征分析

为了解江西省大气降水化学特征,对2018年江西省11个设区市109个大气降水水质监测点开展监测,对大气降水的电导率、pH值、氟化物等12项检测参数进行分析。主要结论如下:(1)全省全年监测pH范围为4.3~9.0。出现偏酸性降水的地区为赣州大部分地区,九江局部地区、景德镇局部地区和萍乡局部地区;出现偏碱性降雨的地区为吉安、萍乡、新余、宜春,以及九江局部地区、赣州局部地区、抚州局部地区、景德镇局部地区。(2)对全省降水离子浓度的分析表明,南昌、上饶和鹰潭地区SO4^2-/NO3^-的比值大于3,属于燃煤型或者硫酸型污染类型;九江、吉安、景德镇、赣州、萍乡、新余和宜春SO4^2-/NO3^-的比值范围为0.5~3,属于硫酸、硝酸的混合型污染类型;抚州SO4^2-/NO3^-的比值小于0.5,属于机动车型或硝酸型污染类型。(3)从降水离子浓度分析表明,SO4^2-和NO3^-为降水中最主要的两种水溶性阴离子,Ca^2+、NH4^+和K^+为降水中最主要的三种水溶性阳离子。(4)根据全省全年大气降水测定均值和地表水水质进行比对分析,对地表水水质有一定影响的水溶性离子主要为F^-和NO3^-。     

离子色谱法测定冰川末端大气PM2.5可溶性离子及其来源解析

为了研究祁连山西段冰川末端地区大气PM_2.5细粒子中可溶性无机离子组分的变化特征,于2011年采集了一批大气PM_2.5的Telfon滤膜样品,并应用离子色谱对可溶性离子进行了分析。样品采用超纯水超声萃取各种水溶性离子,优化的萃取溶液体积为25 mL,萃取时间为30 min,萃取液用0.45μm纤维滤膜过滤,各种离子在一定浓度范围内线性关系良好,相关系数r>0.999。所测样品的阴阳离子中,SO₄^2-、NO₃^-、Ca²⁺、和NH₄⁺的质量浓度约占到水溶性离子总量的88%。可溶性离子浓度呈现出春夏高、秋冬低的季节变化特征,夏季可溶性离子浓度最高。     

邯郸市冬季一次霾过程中细颗粒物化学组分的污染特征及消光贡献

近年来京津冀地区大气环境污染受到广泛关注,邯郸作为京津冀南部地区燃煤为主的工业城市之一,大气污染问题较为突出。为厘清邯郸市冬季大气重污染发生时细颗粒物(PM_(2.5))中主要化学成分的形成过程及光学特性,本研究于2016年1月23～30日,采集了PM_(2.5)样品,测定了水溶性离子组分和碳质组分的质量浓度,探讨了PM_(2.5)污染特征,在此基础上进一步分析了PM_(2.5)的光学特性。结果表明,采样期间PM_(2.5)平均质量浓度为(122.6±66.9)μg/m~3,水溶性离子占PM_(2.5)的36.0%,SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+3种离子(SNA)占水溶性离子的74.7%,是邯郸市PM_(2.5)中最主要的水溶性离子。有机碳(OC)与元素碳(EC)平均质量浓度分别为(35.6±24.0)μg/m~3和(10.4±8.0)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的29.2%和7.5%。重污染期间PM_(2.5)平均质量浓度为216.3μg/m~3,是清洁时段(58.6μg/m~3)的3.7倍,且重污染期间EC、SNA和OC的质量浓度涨幅较明显。采样期间大气消光系数平均值为(780.9±439.1)Mm~(–1),有机物(OM)、EC、(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的消光贡献依次为51.4%、12.3%、11.4%和11.3%。重污染期间大气消光系数为(1351.9±208.5)Mm~(–1),EC和NH_4NO_3消光系数的增长幅度高于其他组分,说明邯郸市大气重污染发生时需要加强关注EC和NH_4NO_3。     

离子类型对石油污染含水层中微生物去除苯的影响

近来利用微生物原位修复受石油污染的含水层已被广泛关注,然而地下水中含有许多离子成分,这些无机离子对微生物降解有机污染物的影响机制还不清楚。本文采用批量实验研究了淄博齐鲁石化污染地下水中常见的7种无机离子(NO3-、PO4 3-、SO4 2-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Fe3+)对微生物生长及生物降解苯的影响规律,利用高通量测序技术进一步探究了苯降解菌的种群特征。结果表明：7种离子都存在一个最适宜微生物生长的离子浓度,低于或超过该浓度苯的去除率明显降低,其中NO3-、SO42-、Fe3+最适宜浓度为0. 4mmol/L,PO4 3-、Cl-、Ca2+、Mg2+最适宜浓度分别为0. 2mmol/L、0. 1mol/L、2. 5mmol/L、2mmol/L;从微生物含量及其变化幅度来看,地下水环境中的NO3-离子对微生物的生长及苯的去除影响最显著,其他离子的影响则较小,但微生物对Cl-的耐受浓度较高。高通量测序结果显示驯化出的苯降解菌主要属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio sp)、脱硫芽胞弯曲菌属(Desulfosporosinus sp)、不动杆菌属(Acinetobacter sp)和假单胞菌属(Pseudomonas sp)中的菌株。研究结果可为石油污染地下水的原位生物修复提供一定的科学依据。     

民用蜂窝煤燃烧排放颗粒物的化学组成和稳定碳同位素特征

本文选用了镜质组反射率在0.77%-1.88%之间5 种不同成熟度的煤, 将其制成民用蜂窝煤球, 研究民用蜂窝煤燃烧排放颗粒物（PM）的化学组成, 包括元素（C、N、O、S）、有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性无机离子（WSII）, 稳定碳同位素组成特征和质量吸收效率值（MAE）, 并讨论了它们与煤成熟度之间的关系.结果表明, 5 种原煤C、N、O、S 元素组成差别不大, 但是燃烧后排放的PM 化学组成差别比较大.无烟煤燃烧排放的PM 粒径分布呈双峰结构, 峰值分别在0.09 μm 和0.25 μm; 而烟煤PM 的峰值为0.58 μm.无烟煤排放PM 的颗粒数远小于烟煤.PM、OC 和EC 的排放受煤成熟度的影响非常大, 无烟煤排放的量最小, 分别为2.21 g/kg、0.22 g/kg 和0.004 g/kg; 成熟度最低的烟煤排放量最大, 分别为70.3 g/kg 、46.1 g/kg 和2.42 g/kg.PM、OC 和EC 的排放因子与煤的成熟度成幂指数关系.EC 的MAE 在0.17-21.9 m^2/g 之间, 与煤成熟度呈指数相关关系.燃煤WSII 的平均排放因子为801 mg/kg, WSII 当中含量最高的是NH4^＋ 和24SO4^2- , 平均分别占WSII总量的23.5%和44.4%.燃煤排放PM 的δ^13C 变化范围为–24.5‰-–22.8‰, 平均值为–23.6‰.以上研究有助于人们从原煤性质的角度去考察民用燃煤对人类健康和气候变化的影响, 并为大气污染源解析提供一些科学依据.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶可溶性离子昼夜变化研究

在2007年4月16-23日,8月5-12日,10月20-23日3个采样时段内,分昼夜采集了16个气溶胶样品,对样品中的可溶性离子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl+、NO3,、SO2-4)进行了分析,以研究气溶胶可溶性离子的昼夜变化特征和可能的影响因素.结果表明:天山乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶夜间平均离子浓度高于白天浓度,7种离子中,除NO3在全年中的平均离子浓度表现为白天高于晚上外,其余离子的平均浓度均是夜间高于白天.区域风向的日变化是控制气溶胶浓度昼夜变化的主要影响因素,相比之下大气环流的影响则相对较弱.在所研究的8组昼夜变化事件中,Ca2+的昼夜变化最为明显,离子浓度的高值事件多出现在晚上,而其余离子在采样时段内的昼夜变化事件表现则不尽一致,无明显规律.     

离子色谱法测定水样中S^2－、SO3^2－、SO4^2－、S2O3^2－

该种方法利用离子色谱仪的电导检测器与电化学检测器串联，十几分钟即可连续完成水中S^2-、SO3^2-、SO4^2-、S2O3^2-的测定，方法具有快速，高效，方便，灵敏，选择性好等特点。方法的检出限分别为：S^2-12.5μg/L；SO3^2-22.4μg/L;SO4^2-5.0μg/L；S2O3^2-5.0μg/L。相对标准偏差在1.5%-6.9%之间，能够不中S^2-、SO3^2-、SO4^2-、S2O3^2-四种阴离子分析测试的需要。     

祁连山老虎沟地区夏季大气颗粒物中水溶性离子的变化特征

为了研究青藏高原东北缘老虎沟地区大气颗粒物中水溶性无机离子组分的变化特征,于2016年7月16日至8月11日共采集13个PM_2.5样品和4套粒径分级样品。研究结果显示：非沙尘期间,水溶性离子总质量浓度为2.35 μg·m^-3,主要离子SO₄^2-、Ca²⁺、NH₄⁺和NO₃^-的浓度分别为1.28、0.33、0.32和0.28 μg·m^-3,约占水溶性离子浓度总和的94%;沙尘期间,水溶性无机离子总质量浓度为12.63 μg·m^-3,是非沙尘期间浓度的5倍,主要离子SO₄^2-、Ca²⁺、Cl^-、Na⁺和NO₃^-的浓度依次为5.36、4.77、0.80、0.62和0.61 μg·m^-3,约占水溶性离子浓度总和的96%。分级样品分析结果表明,NO₃^-主要分布在粗颗粒模态,可能是前体物在粉尘表面发生非均相反应产生。在沙尘时期,SO₄^2-主要为粉尘贡献,集中分布在粗颗粒模态。在非沙尘时期,SO₄^2-在粗颗粒模态和积聚模态都有较多的分布。积聚模态的SO₄^2-主要是通过前体物与NH₃发生均相反应产生。据估算,非沙尘时期的二次反应对PM_2.5中SO₄^2-的贡献约为80%。     

奥运会及残奥会期间北京市区大气颗粒物污染特征及微观形貌类型

2008年8月和9月,北京市成功举办了第29届奥运会和第13届残奥会,对这段时间在北京市区(中国矿业大学校园综合楼五层,距奥运村3 km)采集的大气颗粒物的质量浓度和微观形貌类型进行了研究。结果表明:奥运会期间,北京市区大气PM10和PM2.5的日均质量浓度分别小于国家PM10二级标准(150μg/m3)和美国EPA的PM2.5二级标准(65μg/m3),12 h的质量浓度范围分别为7.64~81.63μg/m3和1.91~54.59μg/m3;残奥会期间,12 h的PM10质量浓度范围为33.83~106.36μg/m3,没有超标,PM2.5质量浓度变化范围为15.29~88.30μg/m3,其中出现了3 d超标天,分别为9月6日、7日和14日;从奥运期间PM2.5/PM10的比值(0.26~0.86,大部分值大于0.5)可以看出,奥运期间北京大气颗粒物以细粒子为主。与往年相比,颗粒物质量浓度出现大幅下降趋势。场发射扫描电镜观察显示,奥运会和残奥会期间样品的微观形貌类型主要有球形颗粒、烟尘集合体、不规则矿物和未知颗粒,其数量-粒径分布主要呈单峰分布,峰值均在0.1~0.2μm范围,其中球形颗粒明显占多数。各种分析数据均显示,残奥会期间样品比奥运会期间样品污染要严重。     

离子色谱法测定水样中S2-、SO2-3、SO2-4、S2O2-3

该种方法利用离子色谱仪的电导检测器与电化学检测器串联,十几分钟即可连续完成水中S2-、SO2-3、SO2-4、S2O2-3的测定,方法具有快速、高效、方便、灵敏、选择性好等特点.方法的检出限分别为S2-12.5μg/L;SO2-3 22.4μg/L;SO2-4 5.0μg/L;S2O2-3 5.0μg/L.相对标准偏差在1.5%～6.9%之间,能够满足水中S2-、SO2-3、SO2-4、S2O2-3四种阴离子分析测试的需要.     

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。     

南极伊利莎白公主地50 m雪芯雪冰化学研究

利用1996/1997年度中国首次南极内陆冰盖考察获得的50 m雪芯雪冰化学资料, 对南极伊利莎白公主地250 a来的雪冰化学特征进行了初步研究. 结果表明, 3种海盐离子(Cl -, Na+ 和Mg2+)的变化趋势表现出惊人的相似性, 除个别年份出现高值外, 变化均较为平缓, 总体上呈现出略微上升趋势;Ca2+和K+的变化更为平缓, 总体变化趋势很不明显; 变化最为剧烈的是NO-3, NH+4和SO2-4, NO-3和NH+4的变化趋势极为相似, 除变化幅度大外, 总体变化趋势都表现出较为明显的上升趋势, SO2-4最为明显的变化特征是记录了过去250 a来的16次火山活动.     

峨眉山地区大气漂尘化学组成研究

为了揭示峨眉山大气漂尘的化学特征，研究小组分别在1998，1999，2000年使用小型大气采样器进行采样，并测得样品中含有水溶性化学成分（Na^ ,K^ ,Mg^2 ,Ca^2 ,SO4^2-,NO3^-,NH4^ 和Cl^-)和酸溶性化学成分（Pb和Zn)。这一地区三年的大气成分与1990年的相似，而且峨眉山的Na^ ,Cl^-,SO4^2-,NO3^-,Ca^2 ,NH4^ ，Pb和Zn浓度分别比日本山形县鹤岗的要高出4－15，3－19，3－5，3－6，13－23，4－7，11－28和10－23倍之多。     

桂林岩溶区大气降水的化学特征分析

2009年1月至2010年12月期间,对处于岩溶区的桂林市降水进行了连续采样测试分析。研究结果表明:(1)桂林市区降水的pH平均值为4.83,降水的电导率平均值为65μS/cm,SO42-、NO3-和Ca2+、NH4+分别是最主要的阴阳离子。(2)桂林市降水各主要离子含量、降雨量和电导率表现出明显的季节差异,其中Ca2+、Mg2+含量在夏、冬季较高,春、秋季较低。(3)降雨量和TDS呈现出良好的负相关关系, SO42-和NO3-以及Ca2+和Mg2+之间则具有较好的正相关关系。(4)2009—2010年与1994—1995年相比,降水中的离子含量增加了1.16倍,降水的pH值有所增高,但仍在酸雨范围之内。在桂林酸雨形成中,降水的NO3-贡献明显增强。(5)通过2012年3月1—6日连续6天的降水监测,发现pH、降雨量和电导率三者呈现出良好的相关性。      

贵阳市观山湖区上寨村朱家龙潭地下河水质演化趋势及原因浅析

以上寨村朱家龙潭地下河1986、2010—2014年的水质测试数据为基础,研究地下河近30年来主要离子浓度变化规律,以期为裸露型岩溶山区地下水的保护提供科学依据。分析结果为近30年以来研究区大部分水化学指标浓度有明显的上升趋势,但是离子浓度季节变化规律性不明显。并采用地下水质量标准推荐的方法对近30年来的水质进行单项指标评价及综合评价,枯季综合评价结果为1986、2010—2014年中超标组分为F-、NH4+、Al3+、COD;2011—2013年超标组分为F-、NH4+、NO2-、COD;丰季综合评价结果为1986—2014年超标组分为F-、NH4+、NO2-、COD、TH、Al3+、Mn。主要是受水-岩地质作用过程、人类工程活动和区域地质环境变化的共同影响。     

廊坊市地下水化学特征变化研究

为揭示廊坊市地下水水化学特征的形成机理,收集并检测了39个地下水样本。采用相关性分析法、水化学方法和离子比系数法研究了其水化学特性、影响因素和变化原理。研究结果表明:影响浅层地下水盐渍化的主要化学离子为SO42-、NO3-、Cl-和K+。SO42-、NO3-和Cl-的含量差异很大,其他指标相对稳定。γNa/γCl的比值表明在径流形成过程中Na+从土壤含水层中释放出来;水中的Ca2+与土壤中的Na+之间存在交换,导致γNaγCl;γNa/(γNa+γCl)的比值表明,随着地下水深度的增加,阳离子交换水平增强,导致主要阳离子从Na+转变为Ca2+;γHCO3+γSO4/γCa+γMg的比值表明浅层地下水主要来自大气降水,阳离子交换对深层地下水的影响更为明显。廊坊市浅层地下水类型主要为HCO3·SO4-Ca,其分类较复杂,而深层地下水主要为HCO3-Na,地下水的类别较简单。