南京北郊气溶胶中多环芳烃的污染特征及来源解析

利用2010年8月采集的南京北郊气溶胶样品,使用GC-MS对美国环保总局推荐的16种优先控制的多环芳烃含量、分布特征进行了研究。在此基础上,用特征比值法、主因子分析法分析得到南京市北郊大气中PAHs的主要来源为车辆尾气、燃煤、天然气和草木秸秆燃烧,并应用绝对因子分析法进一步定量计算主要源对PAHs的浓度贡献率。结果表明:1)大气颗粒物中16种多环芳烃的平均总质量浓度为135.85 ng/m~3,多环芳烃以4环为主,在可吸入颗粒物中的浓度占总浓度的88.7%;2)PM10中多环芳烃呈双模态分布,在9~10μm的粗模态和0.65~1.10μm的积聚模态上各出现一个峰值;3)天然气等对PAHs的贡献率为5.7%~44.1%,燃煤源的贡献率为20.7%~57.8%,汽车尾气的贡献率为4.6%~46.7%,木材燃烧的贡献率为2.9%~38.1%。本地交通排放和燃料燃烧是南京北郊大气颗粒物中PAHs的主要来源,远距离输送也对南京北郊气溶胶中的PAHs有重要贡献。     

乌鲁木齐大气黑碳气溶胶浓度变化特征及影响因素分析

利用乌鲁木齐大气成分观测站2009年11月—2010年2月(2009年冬季)黑碳气溶胶(BC)质量浓度观测资料,同时结合该站观测的PM数据以及国内外其它地区的BC观测结果,分析了该地区黑碳气溶胶的变化特征及影响因素。结果表明:(1)BC日平均浓度为12.442±5.407μg.m-3,其变化范围为2.685~26.691μg.m-3。BC质量浓度与API指数的变化趋势基本一致,相关系数为0.660。(2)BC浓度的日变化具有明显的双峰值特征,其峰值区主要出现在上午和夜间,谷值区出现在凌晨和下午。逐日分布具有2~3 d到数天不等的急剧上升的变化,与天气过程活动周期基本吻合。(3)周一至周四BC平均浓度呈总体降低趋势,周五开始逐渐增加,总体的变化幅度不大,工作日和周末差别较小。(4)BC小时平均浓度出现频数符合对数正态分布,冬季本底浓度为6.146μg.m-3。(5)BC与PM10,PM2.5,PM1.0日平均浓度在0.001水平上均呈正相关,线性相关系数分别为0.526,0.538和0.548;BC在PM10,PM2.5,PM1.0中分别约占6.8%,8.2%和9.2%,表明BC是PM的重要组成部分。(6)乌鲁木齐城市冬季BC气溶胶浓度高于国内外部分城市,明显高于较为洁净的边远地区,远高于瓦里关本底站及南极观测的结果。     

2007和2008年夏季北京奥运馆大气PM10与PM2.5质量浓度变化特征

为了监测北京奥运主场馆附近大气颗粒物的污染状况以及评估奥运污染源减排措施对北京大气颗粒物质量浓度变化的影响,利用颗粒物在线监测仪器TEOM于2007年和2008年夏季,在奥运主场馆附近的中国科学院遥感应用研究所办公楼楼顶对大气颗粒物PM10和PM2.5进行了连续同步观测。结果表明,2007年夏季监测点附近大气PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为153.9和71.2μg.m-3,而2008年夏季PM10与PM2.5质量浓度的平均值分别为85.2和52.8μg.m-3。与奥运前一年同时段相比,奥运时段大气PM10和PM2.5的质量浓度分别下降44.5%和25.1%。对比分析奥运前后的2次典型污染过程发现,空气相对湿度的增加和偏南气流输送的共同影响易造成大气颗粒物的累积增长,而降雨的湿清除作用和偏北气流则会使大气颗粒物浓度迅速降低。在相近的气象条件下,奥运前后的污染过程中,大气细粒子的日均增长速率分别为25.1和13.9μg.m-3.d-1,而大气粗粒子的日均增长速率分别为20.8和2.2μg.m-3.d-1,奥运时段污染累积过程中大气粗、细粒子的增长速率分别显著低于和略低于奥运前同时段污染过程中颗粒物的增长速率。污染源减排措施的实施是奥运期间大气颗粒物质量浓度降低的主要原因,从控制效果来看,奥运期间实施的污染源减排措施对大气粗粒子的控制效果明显好于大气细粒子。     

北京两次沙尘污染过程中PM2.5浓度变化特征

利用北京市空气质量监测数据和气象资料,对2013年2月28日和3月9日两次沙尘污染过程PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)、PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物,即可吸入颗粒物)浓度及PM2.5浓度/PM10浓度比值的变化特征进行了分析,研究结果表明:(1)沙尘开始影响北京时,PM2.5与PM10浓度表现出反位相变化,PM10浓度在两次沙尘过程中2 h内分别上升50.8%与202.4%,最高达800μg m-3以上;PM2.5浓度分别下降58.3%与50.9%,直至下降至35μg m-3以下,PM2.5有明显改善现象。(2)虽然PM2.5浓度在沙尘到达前有缓升的迹象,但沙尘抵达后,PM2.5浓度持续快速下降,PM2.5浓度/PM10浓度比值由沙尘影响前的0.75以上降至0.25以下。沙尘影响前,PM2.5日均值均超过150μg m-3,北京地区处于重度污染水平。这说明沙尘来临前以人为污染为主,主要由细粒子"贡献",沙尘来临后的空气污染,主要由巨、大粒子的沙尘"贡献"。     

保定市大气颗粒物中含碳组分粒径分布

北京-天津-河北地区工业城市保定大气颗粒物(Particulate matter,PM)污染严重,保定大气颗粒物尤其是细粒子和超细粒子污染严重,其中含碳组分具有重大贡献,PM1.1、PM2.1和PM2.1-9.0中含碳气溶胶总量(total carbonaceous aerosols,TCA)分别占到(49±20)%、(45±19)%和(19±7)%。PM9.0中的含碳气溶胶主要富集在PM2.1乃至PM1.1中。颗粒物浓度谱分布及含碳气溶胶富集量呈显著季节变化,由于采暖过程秋冬季各粒径段有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的浓度均增加,秋、冬季节细颗粒物中OC浓度可高达44.0±38.3、78.5±30.2μg m-3,EC浓度分别为3.5±1.6、8.5±6.8μg m-3。各个季节OC和EC在总悬浮颗粒物(total suspended particulate,TSP)中的几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均集中在较小粒径段。粗颗粒物中OC的GMD在春夏季较高,秋季减少,而冬季最低。而粗颗粒物中EC的GMD则是冬季最高,夏季最低。保定0.4μm的颗粒物中OC/EC比值4个季节的水平较为稳定,春、夏、秋、冬季OC/EC比值分别为5.2、3.5、4.1和5.4,来源主要为交通和燃煤。其余几个粒径段的颗粒物的来源更为复杂,其来源主要为燃煤、木材和生物质。     

银川市大气颗粒物物理化学特征研究Ⅰ:大气颗粒物浓度特征

根据大量的大气环境监测资料,系统分析了银川市市区、郊区以及市中各功能区(居民区、商业区、文教区、工业区、交通区、娱乐区)大气颗粒物的TSP(TotalSuspendedParticles)、PM10(粒径小于等于10μm的粒子)和PM2.5(粒径小于等于2.5μm的粒子)质量浓度的季节分布、日变化以及随高度的分布特征。结果表明:银川市背景大气TSP平均值为0.126～0.248mg·m-3,低于国家三级污染标准;银川市区TSP日平均浓度的年平均值为0.47～0.78mg·m-3,超过国家二级标准0.57～1.6倍,超标率高达61.3%～92.5%,日均最大值超标7.9倍;春夏秋冬4季中,以冬春两季日平均浓度最高,其原因是燃煤取暖和沙尘暴多发。各功能区中商业区、交通区、居民区的TSP较高,这显然与人为活动、机动车辆排放密切相关,TSP日变化均呈现出与人为活动相一致的规律性;TSP的空间分布表明城市高于郊区,规模大、人口密度高、商业网点密集的城区TSP较高。各粒径粒子的质量浓度随高度递减,PM10占TSP的比例却随高度增加,说明PM10随高度增加。地面呼吸带高度上PM10和PM2.5均较高,可能与低空排放源有关。春季风沙期是大气污染最为严重的季节。     

中国北方气溶胶散射和PM10浓度特征

利用积分浊度计和PM10浓度监测仪,对中国北方2005年观测的气溶胶散射系数σsp与可吸入颗粒物PM10质量浓度的分析表明,张北站σsp年均值为130 Mm-1,民勤站σsp年均值为116 Mm-1;四季中都是冬季均值最高,张北站sσp为301.6 Mm-1,民勤站σsp为170.9 Mm-1,这说明张北站的气溶胶散射情况比民勤站显著。而PM10浓度反映了不同的变化规律,张北站PM10年均值为53μg.m-3,民勤站PM10年均值为130μg.m-3;四季中都是春季均值最高,张北站PM10为82.2μg.m-3,民勤站PM10为190.1μg.m-3,这说明民勤站的PM10污染比张北站严重很多。张北站的质量散射效率α年均值为2.4 m2.g-1,民勤站的α年均值为1.1 m2.g-1,这与张北站全年主要受城市污染型气溶胶的影响,而民勤站全年主要受沙尘气溶胶的影响有密切关系。α具有反映中国北方两种典型气溶胶的能力。     

天津冬季重霾污染过程及气象和边界层特征分析

京津冀大气灰霾污染严重,天津市作为其核心组成之一其污染形势亦严峻。选取2013年2月20~28日天津重霾污染时段7站PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)和气态污染物数据,结合北京污染数据、地面气象要素、能见度、边界层温湿和风廓线、后向轨迹,深入分析重霾污染过程特征及气象和边界层成因。结果显示,研究时段天津PM2.5、SO2、NO2、CO和O3浓度均值为150、87、56、2.4和22μg m-3,气态污染物各站差异显著,但仅有SO2全面超过国家空气质量一级标准(50μg m-3),而PM2.5具有区域同步变化特征,且严重超标,是一级标准(35μg m-3)的2~8倍,最高小时均值高达364μg m-3;高浓度PM2.5是导致低能见度的主因,能见度小于10 km对应PM2.5阈值为50μg m-3。弱风和高湿度导致局地排放累积,PM2.5始增,在高湿度条件下,持续偏南风促使其稳步增加,配合弱北风和弱东风PM2.5震荡上扬,污染高值阶段,南北气流短时迅速切换,区域污染传输叠加污染的循环累积,PM2.5浓度峰值达到最高;除因边界层强东风导致的平流逆温外,高浓度PM2.5与平流逆温密切相关;高污染时段高湿主要集中在500 m以下,且随高度递减幅度较大;位于200~600 m的低空急流一定程度抑制污染上升,尤其持续强东风使PM2.5浓度稳步降低到二级水平,污染迅速有效清除最终依赖整层的强西北风。北京、环绕天津的河北中部和西南部地区对天津重污染有显著贡献。     

银川地区大气颗粒物浓度变化特征及其与气象条件的关系

利用2013—2014年银川地区大气颗粒物质量浓度和同期气象要素的观测资料,分析了银川地区大气颗粒物浓度的分布特征及其与气象条件的关系。结果表明:2013—2014年银川地区PM_(10)、PM_(2.5)、PM1年平均浓度分别为167.3μg·m-3、67.2μg·m-3和45.0μg·m-3,年平均PM_(2.5)/PM_(10)、PM1/PM_(10)、PM1/PM_(2.5)分别为45.0%、32.0%和65.0%;PM_(10)浓度3月最高,8月最低,PM_(2.5)和PM1最高浓度均出现在1月,PM_(2.5)最低浓度出现在8月,PM1最低浓度出现5月;3—5月为PM_(2.5)/PM_(10)、PM1/PM_(10)和PM1/PM_(2.5)最低的3个月。不同天气类型PM_(10)浓度由高至低依次为浮尘/扬沙典型天气平均霾晴天雾,不同天气类型PM_(2.5)浓度由高至低依次为扬沙/浮尘霾典型天气平均晴天雾,不同天气类型PM1浓度由高至低依次为霾典型天气平均雾晴天浮尘/扬沙。风速与PM_(10)浓度呈正相关关系,风速与PM_(2.5)和PM1浓度均呈负相关关系;PM_(10)浓度在偏西北风时较高,PM_(2.5)和PM1浓度在偏西南风与偏东北风时较高;气温与PM_(10)、PM_(2.5)、PM1浓度均呈显著的负相关关系;相对湿度与PM_(10)浓度呈显著的负相关关系,相对湿度与PM1浓度呈显著的正相关关系,相对湿度与PM_(2.5)相关性较弱;气压对PM_(10)浓度变化的影响较小,气压与PM_(2.5)、PM1浓度呈正相关关系;降水对PM_(10)的清除作用最强,对PM_(2.5)的清除作用次之,对PM1基本无清除作用。     

Particulate matter trends and quantification of the spring sand-dust contribution in Hohhot,Inner Mongolia,from 2013 to 2017

2013年9月国务院颁布了《大气污染防治行动计划》.研究其实施前后呼和浩特市大气污染物浓度变化及及原因;同时,分析了春季沙尘天气对于呼和浩特市大气环境颗粒物浓度的定量影响.结果表明:呼和浩特市大气环境质量持续改善,但大气污染物浓度仍然较高.PM2.5和PM10年均浓度分别超过国家二级标准22.9％和35.7％;2013-2017年春季PM2.5和PM10浓度降幅较大,沙尘天气对呼和浩特市PM2.5,PM10,和TSP浓度的绝对贡献范围分别在0.6-5.2μg m-3,9.0-16.9 μg m-3和 14.7-30.0 μg m-3.     

多环芳烃来源与分布及迁移规律研究概述

概述了多环芳烃的来源,就近年来多环芳烃(PAHs)在大气、土壤、植被和水体沉积物中分布与迁移规律的研究成果进行了综述,并展望了未来PAHs研究方向。     

Polycyclic aromatic hydrocarbons and their molecular diagnostic ratios in urban atmospheric respirable particulate matter

Atmospheric concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Santiago de Chile city were evaluated to study particulate PAHs profiles during cold and spring weather periods. Urban atmospheric particulate matter PM10 was collected using High Volume PM10 samplers. Fifteen samples of 24 h during austral winter and 20 samples of 24 h during spring, 2000 were collected at two sampling sites (North–East and Central areas of the city) whose characteristics were representative of the prevailing conditions. Seventeen PAHs were quantified and total PAHs concentration ranged from 1.39 to 59.98 ng m⁻³, with a seasonal variation (winter vs. spring ratio) from 0.5 to 12.6 ng m⁻³. Molecular diagnostic ratios were used to characterize and identify PAHs emission sources such as combustion and biogenic emissions. Results showed that the major sources of respirable organic aerosol PM10 in Santiago are mobile and stationary ones.     

沈阳市不同功能区地表土壤多环芳烃(PAHs)污染特征研究

采用高效液相色谱法对沈阳市地表土壤中的多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）进行了定量分析,研究了沈阳市地表土壤中PAHs在不同功能区的含量及分布特征。结果表明：从土壤PAHs总量来看,居民区最低,其次是商业区,交通干道、文教区和公园排在商业区之后,工业区的PAHs总量最多;从PAHs的空间差异来看,靠近工业区以及机动车车流量较大的地区PAHs含量较高,靠近文教区和居住区的地区PAHs含量较低;从PAHs种类来看,所有功能区样品中PAHs的组分分布状况较为一致,以四环PAHs含量最多,其次是五环PAHs和三环PAHs;参考美国EPA沉积物PAHs质量标准和治理标准,沈阳市内五区PAHs总量超过质量标准的功能区有工业区、交通干道（4个采样点,占比36.3%）、文教区（3个采样点,占比75%）和公园区（4个采样点,占比40%）,超过治理标准的功能区有工业区,公园区（1个采样点,占比10%）,文教区（1个采样点,25%）。     

The differences of the size distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) between urban and rural sites of Guangzhou, China

Size distribution aerosol samples collected at two urban locations (Liwan and Wushan) and a suburban location (Xinken) in Guangzhou (South China) in autumn using a MOUDI (Micro-orifice Uniform Deposit Impactor) have been analyzed for 13 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) by gas chromatography with mass selective detection (GC-MS). Different PAH size distribution models were found for urban locations and a suburban location. The particle size distributions of PAHs tend to shift toward a larger size in a suburban location than in an urban location caused by aerosol aging processes. The ratios of total-PAH/TSP changed greatly during different sampling periods, even though the samplings were conducted consecutively. This can be the result of reactions between PAHs and atmospheric photooxidants, and the formation of SOAs (secondary organic aerosols) during the aging process. Adsorption behavior on available aerosol surface area, absorption behavior in available aerosol organic mass and multilayer adsorptive accumulation in coarse mode aerosols were the three mechanisms which control the size distribution of PAHs.     

青海瓦里关大气气溶胶元素富集特征及其来源

利用中子活化及PIXE和可见光灰度仪, 对青海瓦里关大气本底基准监测站的大气气溶胶样品进行了测量。通过元素相对浓度、富集因子和主因子分析等数据统计分析, 并结合同期的气团后退轨迹分布资料, 讨论了瓦里关大气气溶胶元素的组成及来源。结果表明, 位于青藏高原偏远地区的瓦里关大气气溶胶以土壤及地壳等自然来源为主, 因子分析的方差百分数给出瓦里关气溶胶中自然源的贡献率平均在70%以上。燃煤、交通及冶炼等人为源也占有一定比例。大气黑碳气溶胶的观测也表明人类活动影响的存在。人为源的影响多与来自东部及河西走廊等经济发达地区的气流有关。     

辽河水中PAHs的污染水平及源解析

在辽河的干支流选择12个例行监测断面,分别于2007年8月和11月采集水样,分析16种US EPA（美国环保署）优控多环芳烃（PAHs）的浓度变化。结果表明：辽河丰水期16种PAHs总量的浓度范围为216—848 ng/L,平均值为430 ng/L,枯水期16种PAHs总量的浓度范围为221—1360 ng/L,平均值为660 ng/L。特征指数表明,辽河水中PAHs主要来源于燃料的高温不完全燃烧,燃烧源为机动车、煤和生物质等。     

Organic compounds in radiation fogs in Davis (California)

New stainless steel active fogwater collectors were designed and used in Davis (CA, USA) to collect fogwater for the speciation of organic matter. Organic compounds in fog samples were extracted by liquid–liquid extraction and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Numerous organic compounds, including various alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and alkanoic acids, have been identified in the fogwater samples. Higher molecular weight (MW) compounds are preferentially associated with an insoluble phase inside the fog drops, whereas lower molecular weight and more polar compounds are found predominantly in the dissolved phase. Concentrations in the dissolved phase were sometimes much higher than estimated by the compounds' aqueous solubilities.     

西宁市区不同天气形势下的PM_(10)输送路径及潜在源区

针对2016年西宁市区稳定和沙尘两种不同天气形势,基于后向轨迹气团的聚类分析法、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),结合市环境监测站PM_(10)浓度质量资料,分析了西宁市区不同天气形势下不同来源区域PM_(10)质量浓度的贡献影响及其潜在源区。结果表明:西宁市区稳定天气PM_(10)均来自青海省境内,PM_(10)输送路径以西方和东方转向路径最多,占总轨迹数的34.78%和30.43%;西方路径主要从青海省格尔木市向东输送,东方转向路径则从西宁市西部地区向东转而向西输送,两者经过的地区均没有明显的沙源;PM_(10)的潜在贡献源区主要在西宁市区及其北部与大通县和互助县交界地区。沙尘天气PM_(10)输送路径除了以来自青海省海西州的西方路径为最多外,甘肃省河西走廊的东方转向路径也较多,占比分别达到42.11%和36.84%;西方路径PM_(10)主要从沙漠地带南疆—青海省海西州西部向东输送,东方转向路径PM_(10)则经河西走廊沙源地进入西宁市区;PM_(10)污染主要是PM_(10)由沙源地输送进入西宁市区聚集所造成。地形对PM_(10)的输送路径有较大的影响。     

我国西部清洁大气中SO2 和NO2的观测和分析

在我国青海省瓦里关大气本底基准观象台（海拔3810 m,100°54′E,36°17′N）,利用浸渍膜法采集大气中的SO2和NO2，使用离子色谱分析其浓度。1994年8月至1995年7月的测量结果表明，SO2和NO2的平均浓度分别为0.147×10-9和0.055×10-9,SO2和NO2两者具有较好的相关性，其相关系数r=0.87,它们的平均比值为2.6左右。SO2和NO2的浓度受季节和风向的影响，偏东风时浓度较高，偏西风时浓度较低。冬季SO2和NO2的浓度水平较低，而夏季浓度较高。     

瓦里关山大气甲烷本底浓度变化特征的分析

用气相色谱法在瓦里关全球基准站进行了大气甲烷（CH4）的连续测量,结合NOAA/CMDL气瓶采样CH4浓度资料的分析结果,给出了我国内陆高原大气CH4本底浓度的变化特征。分析结果表明:瓦里关山大气CH4浓度在1780×10-9～1840×10-9范围内波动,浓度值的变化范围符合中高纬度地区CH4浓度分布;CH4浓度有明显的日变化,夏季的变化趋势及振幅与冬春季有所不同;季节变化幅度不大,与全球大气CH4浓度本底值季节变化的特征及变化幅度的地理分布不太一致;有明显的年际变化,CH4年平均浓度表现为逐年升高,年