大气矿物质PM10～2.5生物活性与生态毒性效应研究进展

介绍了构成空气污染的最主要来源大气矿物质颗粒物PM10～2.5。通过分析PM对生物体内细胞的各种生化作用、自由基及尘载微生物毒性的研究,结合动物实验和流行病学调查,阐述PM的危害机理。指出目前对PM2.5以及更细的颗粒物如纳米物质的生物活性与效应研究较少,未把PM自身特性的生物响应纳入研究内容,尚未建立细颗粒物对生物机体(如微生物和低等植物)危害的总体结果与评价;今后应从界面反应等多因子重点揭示其毒理学机理,以多学科对PM生物活性和生态毒性进行深入研究。     

北京大气颗粒物水溶性离子污染特征及可能来源

<正>近年来,随着经济社会的高速发展,工农业活动的日益加剧,化石燃料的大量使用,我国区域性灰霾污染事件频发。长时间、大范围的以高浓度细颗粒物(PM2.5)为主的灰霾天气横扫我国中东部地区,尤以京津冀鲁、长三角和珠三角地区为甚。颗粒物不仅降低了大气能见度,而且还会引发呼吸系统疾病以及心血管疾病等,对人体健康带来严重的危害(Nel,2005)。大气颗粒物一般由水溶性离子,多环芳烃,重金属、矿物粉尘以及碳质气溶胶组成,其中水溶性离子所占比重最大,占PM2.5总质量浓度的50%~60%(Li     

可吸入矿物细颗粒物与微生物的相互作用

矿物细颗粒物和微生物个体都是大气颗粒物(PM)重要组成部分,它们在形态、共生关系和空气动力学行为上均有高关联度.本文对可吸入颗粒物(IP)和可吸入矿物细颗粒(IMG)的颗粒特性、自由基和生物活性、IP和IMG与微生物相互作用效果的研究现状做了阐述,指出大气颗粒物与微生物的相互作用的重要性.提出今后应重点研究可吸入矿物细颗粒物的环境化学与微生物作用行为,研究IMG-微生物体系近尺寸作用体系中的尺寸效应、界膜作用等对矿物颗粒物表面形态、表面电性、表面基团及自由基等的影响,分泌蛋白质与相变、元素变价、溶解(络合)的关系以及由此引起的颗粒物活性和生物毒性的变化等.     

PM_(2.5)重金属元素组成特征研究进展

PM2.5,即细颗粒物,是国际大气环境领域的研究热点。重金属元素是PM2.5的重要组分,对其进行研究,能更好地识别污染来源、判断污染物的迁移转化途径、评估污染危害毒性,从而更有效地防治和控制环境空气污染。在查阅大量文献资料的基础上,本文从组成元素、分布特征、元素相关性及生物效应等方面对PM2.5重金属组成特征的研究进展进行较系统的归纳和总结,提出未来该研究需关注的方向,以期为后续的深入研究提供参考。     

大气颗粒物矿物相组成与微观形貌研究进展

矿物颗粒是大气颗粒物的重要组成部分,其物相组成和微观形貌等特征既对人体危害的机理研究具有重要意义,同时蕴藏着颗粒物来源及变化等有用信息。自上个世纪80年代至今,大气颗粒物中矿物颗粒物相组成及微观形貌的研究大致经历了3个阶段,主要体现在研究方法和手段的不断探索与进步,研究对象由总悬浮颗粒向PM2.5甚至更细颗粒物以及由全颗粒分析向单颗粒分析转移,不断重视原生矿物变化及次生矿物生成机理研究。本文提出发生硫化现象的原生矿物及二次成因硫酸盐颗粒是未来研究的重要方向之一。     

绵阳市4月份城郊大气中PM_(2.5)矿物及微生物特性分析

2012年4月份对绵阳市城郊大气PM2.5进行了连续4次采样,而后利用SEM、XRD/XRF等测试手段对采集后PM2.5颗粒物矿物特性进行了分析,并利用自然沉降法和滤膜稀释法两种方法对大气微生物浓度进行了分析。采样结果表明,通常情况下所测大气中PM2.5浓度可以达到新订《环境空气质量标准》标准的要求,且雨后明显降低,风沙天气或人为焚烧则会导致PM2.5浓度大幅升高;物相分析可知,绵阳城郊大气的矿物种类主要有石英、石膏、方解石、伊利石、高岭石等;SEM分析发现,采集的PM2.5滤膜上大多为亚微米系颗粒物,且颗粒物多数表面光滑无棱角;微生物浓度分析可知,大气中粒径≤2.5μm的微生物个数偏少,约占总数的1/100。     

高压微波消解法测定醋酸纤维过滤器采集的微尘粒子中的砷镉钴铬铜铁锰镍铅钒锌

最新的流行病学研究表明,空气中较高浓度的悬浮细颗粒可能对人类的健康有不利的影响。根据该项研究显示,由于心脏病、慢性呼吸问题和肺功能指标恶化而导致死亡率的升高与细尘粒子有关。这些研究结果已经促使欧盟于1999年4月出台了限制空气中二氧化硫、二氧化氮、氧化氮、铅和颗粒物含量的法案(1999/30/EC),对各项指标包括对可吸入PM10颗粒的浓度提出了新的限制性指标。PM10颗粒是指可以通过预分级器分离采集的气体动力学直径小于10μm的细颗粒。目前研究的兴趣重点逐步偏向PM2.5这些更细微颗粒物,PM2.5这种颗粒物对健康有明显的不利影响。在欧盟指令2008/50/EC中,对PM10和PM2.5都提     

香港郊区站点冬季污染背景下气溶胶消光特征及其与细颗粒物化学组成关系

为探究香港冬季气溶胶消光特征以及细颗粒物(PM2.5)的化学组分对消光系数的贡献,本次研究利用2013年1月在香港科技大学站点测定的高时间分辨率大气气溶胶消光系数以及PM2.5化学组分的观测数据重建本地化消光系数与颗粒物化学组分浓度的经验关系式——IMPROVE公式.结果表明,观测期间PM2.5质量浓度与散射系数的日均...     

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(PM...     

粤西某工厂周边大气细颗粒物中铊的分布特征

<正>铊(Tl)是典型的毒害重金属元素之一,对生物体的毒性高于汞、镉、铅等元素。金属铊的熔点较低(303℃),大多数Tl盐的熔点沸点也较低,具有较强的挥发性。因此含Tl矿产资源的开采和利用过程极有可能将大量的Tl带入到大气环境中,特别是含铊矿石的冶炼、燃煤发电等工业生产过程。大气细颗粒物(包括PM10和PM2.5)是大气环境中组成最复杂、危害最大的污染物之一。大气细颗粒物中的痕量重金属     

纳米颗粒物:独具特性的地球化学组成

至少一维尺度上小于100 nm的颗粒物均称为纳米颗粒物,在人工纳米颗粒物产生的几十亿年前,地球已经通过其特有的生物地球化学过程合成各类天然纳米颗粒物.这些纳米颗粒物及其次生产物具有独特的理化特性,并参与各种地球化学过程,体现其非凡的地球化学意义.从地球化学的角度,解析了环境纳米颗粒物的定义和分类,重点阐述了风化壳与水体中天然和次生纳米颗粒物的形成,并在天然纳米颗粒物中区分了纳米矿物和矿物纳米颗粒物;同时,也讨论了大气纳米颗粒物的来源、成因与环境影响.该综述列举了目前环境中纳米颗粒物表征与鉴别的技术和方法,重点剖析了纳米颗粒物的地球化学功能和环境意义,并对该领域的研究前沿问题进行了概述.      

大气微纳米颗粒物界面反应与矿物协同演化意义

综述了大气气溶胶颗粒物的特征、颗粒物的界面反应与矿物协同演化意义;重点介绍了大气颗粒物粒径分布和矿物成分,以及常见有毒有害气体的界面反应产物特征与关键化学过程;总结了矿物颗粒在大气气溶胶形成过程中汇聚、调控、催化的作用,以及颗粒物与大气中SO₂、NO_x的协同反应机制;分析了微纳米颗粒对二次有机气溶胶形成的影响,以及大气矿物相颗粒界面反应产物组合及协同演化作用.可为进一步研究大气颗粒物与大气中痕量污染气体反应形成二次气溶胶进而影响大气化学组成的过程提供指导,对深入探讨大气矿物颗粒表面特性在复合污染物中多介质反应的微界面化学过程,矿物尘-污染物气溶胶体系在雾-霾形成、转换、新生粒子和阻断行为的复合作用具有重要的环境学意义.      

从另一个角度看中国的PM_(2.5)问题

<正>大气中直径小于2.5μm的颗粒物被称为PM2.5。严格讲应称为气溶胶PM2.5。这是指长期悬浮在大气层中的胶体。美国NASA公布了PM2.5全球浓度分布图,显示了从非洲至东亚的PM2.5高值区。这使国内外人们普遍认为中国空气污染很严重,为世界之最。近来北京等北方地区普遍出现PM2.5超标,达到500以上,更引起了公众和政府的关注与不安。在NASA公布的PM2.5图上     

纳米矿物及其环境效应

纳米矿物作为连接原子/分子和块体矿物材料的桥梁,在建立矿物微观反应机制和宏观现象的研究中具有重要的意义.随着纳米地质学的迅速发展,纳米矿物在地表环境中的分布、存在形式及其反应活性引起了越来越多关注.综述了天然环境中常见的纳米矿物的成因、存在方式、特殊的尺寸效应、团聚行为、生物/非生物界面反应的分子机制,及其对地表环境和元素生物地球化学循环的影响;着重介绍了具有重要环境意义的纳米矿物与其对应的大尺寸矿物颗粒在吸附行为、溶解速率、团聚状态、催化活性、界面电子传递效率等方面的差异.对于纳米矿物与其对应的宏观矿物晶体之间差异的研究,有助于全面认识矿物对各种地质过程的作用,对于推动地球科学向更加微观和深入的方向发展具有极其重要的意义.      

华北平原典型工业城市秋、冬季大气细颗粒物污染特征

济宁市是位于华北平原大气污染传输通道上的工业城市,为研究其秋、冬季细颗粒物(PM2.5)的污染特征,在市区的3个站点进行了PM2.5的同步滤膜采样.采样期为2018年10月15日至2019年1月31日,涵盖非采暖期和采暖期(自2019年11月15日始),共270个小流量滤膜样品.研究结果表明,济宁市秋、冬季PM2.5平...     

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。     

生物质燃烧颗粒物有机示踪化合物的测定和应用

使用气相色谱-质谱法对2002年7月-2003年7月的北京市大气粗、细颗粒物样品中的左旋葡聚糖等糖类化合物进行了测定。结果表明，左旋葡聚糖主要存在于细颗粒中，可以作为示踪化合物来研究生物质燃烧现象。生物质燃烧对北京市大气颗粒物有较重要的贡献。对应于12％-40％的PM2.5有机碳和10％-33％的PM10有机碳。北京市在2002年10月和11月受到明显的生物质燃烧的影响，可能由于农田秸杆焚烧和秋季落叶焚烧。2003年5月7日颗粒物样品受到直线距离约为1000km以外的内蒙古自治区呼伦贝尔市大兴安岭林区森林大火烟雾的影响。生物质燃烧事件具有突发性，可以长距离传输；生物质作为农村生物燃料的使用其燃烧排放具有经常性和持久性的特征。     

企鹅贝珍珠层生物表界面ACC析出与相变及多级自组装生长

<正>珠母贝珍珠层生物矿化作用区别于一般无机矿物矿化的显著特征是,通过生物表界面处生物大分子(蛋白质、核酸、多糖等)基因的表达与诱导,从分子水平调控生物矿物前驱体(ACC)纳米球粒的析出与相变,从而使生物矿物具有特殊的生物矿化生长结构单元和高度有序的多级微观自组装生长结构和自组装方式。迄今,就发生在企鹅贝(Pteria penguin)珍珠层生物表界面处生物大分子的调控和生物矿物前驱体的相变规律,生物矿物多级微观自组装生长行为等生物矿化问题有待深化。     

载镉Cd(Ⅱ)超细高硅钙质大气矿物颗粒物对大肠杆菌的联合氧化损伤作用

<正>矿物细颗粒是大气颗粒物的重要组成成分,而人体长期暴露在大气环境中,矿物细颗粒和人体正常微生物个体在形态、共存关系和空气动力学行为上均有高关联度[1]。现今关于颗粒物损伤机理的研究是当前大气颗粒物生物效应研究的热点话题之一,而自由基所产生的氧化损伤是最为普遍接受的致毒机制[2]。目前国内外对载重金属大气矿物颗粒物的生物效应及损伤机理的研究较少。本研究以大气颗粒物中的主要矿物成分石英、方解石为实验材料,以大气颗粒物中的主要重金属Cd(II)为环境污染物,制备不     

大气粉尘中的矿物及其环境健康效应研究进展

大气粉尘中的矿物主要来源于土壤尘、建筑工地和局地扬尘,颗粒较小,一般呈不规则形状,表面凹凸不平。矿物粉尘具有很强的生物活性,对人体健康、生物效应有其特有的生理作用。矿物粉尘表面活性基团影响粉尘的生物效应。矿物粉尘本身或刺激吞噬细胞而产生的自由基对细胞的损伤和粉尘性疾病的形成起着至关重要的作用。大气粉尘成分、表面特性以及矿物粉尘对人体正常宿主菌群的抑制性和毒性效应研究是矿物粉尘环境健康效应研究的重要方向。