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(PM_2.5)的污染特征,在市区的3个站点进行了PM_2.5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PM_2.5平均质量浓度为(98.9±48.8)μg/m³,采暖期PM_2.5质量浓度(107.1±52.8)μg/m³显著高于非采暖期(77.4±27.8)μg/m³。PM_2.5的化学组成以二次无机气溶胶、有机碳和元素碳为主,占比分别为52.4%、10.9%和7.5%。S、Cl、K、Ca、Fe和Si元素平均质量浓度之和占元素总平均质量浓度的78.8%,是PM_2.5中的主要元素。采暖期PM_2.5的主要化学组分质量浓度显著高于非采暖期。二次有机碳是有机碳的重要来源,占比78...     

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(PM_2.5)、超细颗粒物(PM_1.0)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PM_1.0/PM_2.5、PM_2.5/PM₁₀和BC/PM_2.5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/m³、(5.0±5.9) mg/m³、(4.9±5.9) mg/m³和(36.6±28.3)μg/m³;对应的排放因子分别为0.03 kg/t、0.03 kg/t、0...     

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(PM_2.5)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PM_2.5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PM_2.5质量浓度与散射系数的日均值分别为(43.31±16.80)μg/m³和(191.57±85.34)Mm^-1,散射系数与PM_2.5质量浓度的相关系数R²达到0.90,对其贡献达到85.81%。散射系数在高污染和低污染阶段均是夜间高于白天,吸收系数主要在低污染阶段表现出夜间高于白天。分别对整个观测期间高污染和低污染阶段重建IMPROVE公式,发现1月的硫酸盐、硝酸盐、海盐和有机物的质量散射效率分别为2.02 m²/g、2.41 m²/g、0.41 m²/g和5.07 m^2<...     

宁波市不同粒径颗粒物中无机离子污染特征研究

细颗粒物(PM_2.5)对气候、空气质量和人体健康具有显著影响,水溶性无机离子是PM_2.5主要成分。在2018-01-24至2018-02-20期间,宁波地区经历了一系列低温和PM_2.5浓度较高的天气过程,利用在线离子色谱(MARGA)和颗粒物化学组分监测仪(ACSM)监测宁波气溶胶的无机离子,研究了PM_2.5和亚微米细颗粒物(PM_1.0)中硫酸根(SO₄^2-)、硝酸根(NO₃^-)和铵根(NH₄⁺)(三者统称为SNA)的变化特征。结果表明,SNA的质量浓度均与PM_2.5有明显正相关;随PM_2.5质量浓度的增加,SO₄^2-当量浓度(摩尔浓度×所带电荷数)百分比呈现减少趋势,而NO₃^-百分比呈现增加趋势;NH₄     

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。     

北京市大气PM2.5中多溴联苯醚污染水平与来源分析

2008年1月、9月和10月在北京城区5个采样点共采集9个大气颗粒物PM_2.5样品。遵循US EPA-1614方法,采用同位素稀释、高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/MS)联用技术,测定了大气颗粒物PM_2.5样品中14种多溴联苯醚(PBDEs)的质量浓度,研究了北京市城区大气颗粒物PM_2.5中多溴联苯醚的污染水平、分布特征及来源。结果表明: 9个大气颗粒物PM_2.5样品中PBDEs的质量浓度范围为2.82~57.94 pg/m³,平均值为15.67 pg/m³,BDE-209的质量浓度为0.34~7.32 pg/m³,PM_2.5样品中PBDEs的质量浓度冬季高于秋季;高溴代联苯醚在颗粒物中的含量高,低溴代联苯醚的含量低;交通源对大气颗粒物PM_2.5中PBDEs的污染贡献值很小,工业污染源贡献大于交通源,从含有溴代阻燃剂的物品释放到大气中的PBDEs对大气颗粒物PM_2.5中PBDEs的污染贡献值最大。     

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。      

南昌市大气NHx干沉降及其氮同位素昼夜变化特征

NH_x（NH₃和NH₄⁺）是大气中主要的碱性物质,NH_x干沉降是大气中NH_x移除的重要途径之一。本研究于2019年8月11日至31日在江西省南昌市东华理工大学分昼夜采集了大气NH_x干沉降样本(包括颗粒铵(NH⁺_4（p）)和气态氨(NH_3（g）)),测定了干沉降样本的NH₄⁺离子浓度、δ¹⁵N-NH₄⁺和pH,基于干沉降样品中NH_x浓度估算了大气中NH_x干沉降通量。结果显示,白天NH_x干沉降通量(0.2～25.9μg/（m²·h）,均值14.2±10.0μg/（m²·h）)低于夜晚(0.9～50.2μg/（m²·h）,均值23.1±1...     

萍乡市春节前后空气质量及气溶胶的碳、氮同位素组成特征

为探讨萍乡市元旦至元宵期间空气质量变化情况及其中PM_2.5及PM₁₀中的碳、氮来源,2017年1月1日至2月16日在萍乡市进行了在线空气质量监测,采集了PM_2.5、PM₁₀滤膜气溶胶样品并进行了总氮(TN)、总碳(TC)浓度以及δ¹⁵N、δ¹³C组成。结果表明,采样期间空气的PM_2.5浓度为(82.45±43.04)μg/m^3;PM₁₀、SO_2和NO_2浓度分别为(112.98±68.66)μg/m^3、(23.85±14.32)μg/m^3和(32.68±14.4)μg/m^3。样品的PM_2.5和PM₁₀的TN、TC浓度分别为(9.73±5.99)μg/m^3、(12.68±9.53)μg/m^3和(15.15±7.9)μg/m^3、(18.7±9.11)μg/m^3,δ¹⁵N、δ¹³C分别为6.32‰±4.11‰、6.89‰±4.44‰和-25.1‰±0.89‰、-25.55‰±1.25‰。在元旦和春节期间,发生了空气污染事件,元旦期间平均PM_2.5、PM₁₀、NO_2和SO_2浓度均高于春节期间,推断元旦污染事件可能是由气象条件导致污染物聚集所引起,而春节污染事件可能是由烟花爆竹燃放释放的SO_2和大量的颗粒物进入大气所致。采样期间和两个空气污染事件的δ¹⁵N和δ¹³C组成相似,其主来源均可能为机动车尾气和煤燃烧排放及部分C_3植物燃烧。     

泰山大气棕色碳的光吸收特性、吸光贡献及影响因素

棕色碳是大气气溶胶中重要的吸光性物质,会影响大气光化学过程、改变区域气候。本次研究于2017年冬季和2018年春季在泰山顶采集了大气细颗粒物(PM_2.5)样品,在实验室测定了样品中棕色碳和黑碳的光吸收系数,并测定了棕色碳成分硝基苯酚类化合物的含量。测定结果表明,泰山冬、春两季PM_2.5样品中棕色碳的平均吸收系数Abs₃₆₅分别为(4.61±2.42)Mm^-1和(2.38±0.98)Mm^-1,质量吸收效率MAE₃₆₅分别为(0.72±0.12)m²/g和(0.52±0.24)m²/g,棕色碳在365 nm处的吸收系数分别占碳质气溶胶总吸收系数的(32±7)%和(20±9)%。通过对比与相关性分析,发现泰山周边地区人为活动对泰山顶上棕色碳的光学特性有重要影响,泰山冬季受邻近区域煤炭燃烧活动影响很大,排放的大量一次有机物增强了棕色碳的吸光能力和吸收系数,导致泰山冬季棕色碳的吸收系数与吸光贡献显著高于春季。根据测定结果,...     

珠江三角洲城市大气中多环芳烃的污染特征、来源解析和健康风险评估

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是广泛存在于大气中的一类毒害有机污染物。本研究采集了2018年冬、夏两季珠江三角洲9个地级市的气态和颗粒态(PM_2.5)样品,分析了16种美国国家环境保护局优先控制PAHs的浓度水平和时空变化,并结合PM_2.5相中的有机碳(OC)、元素碳(EC)和左旋葡聚糖浓度,使用正定矩阵因子分解(PMF)模型对PAHs进行了来源解析。∑₁₆ PAHs的气相浓度范围为7.08～284.08ng/m3,PM_2.5相浓度范围为0.30～17.00 ng/m³,两相总浓度(37.48±41.53) ng/m³。季节特征上,∑₁₆ PAHs气相浓度为夏高冬低, PM_2.5相浓度则呈现冬高夏低,总∑₁₆ PAHs浓度呈夏高冬低。比值法和PMF源解析结果发现,珠江三角洲9个典型城市大气的PAHs主要来自生物质燃烧(57%)、煤炭燃...     

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%。     

珠江三角洲大气中卤代阻燃剂的污染特征、变化趋势及与PM2.5的关系

本研究采集了珠江三角洲9个城市的126对颗粒态(PM_2.5)和气态大气样品,系统分析了8种多溴联苯醚（PBDEs）、6种新型溴代阻燃剂（NBFRs）和得克隆（DPs）等卤代阻燃剂,评估了其污染特征和历史变化趋势,探讨了卤代阻燃剂与PM_2.5的关系。结果表明,十溴二苯乙烷（DBDPE,中值浓度为59.91pg/m³）是大气中浓度最高的阻燃剂,∑₇ PBDEs、十溴二苯醚（BDE-209）和∑₅ NBFRs（中值浓度分别为9.89pg/m³、8.37pg/m³和8.81 pg/m³）浓度相当,DPs（中值浓度为1.74pg/m³）浓度最低。对比先前研究报道,可见包括BDE-209在内的PBDEs浓度显著下降,反映出区内限用、禁用PBDEs及电子垃圾管控的成效;DBDPE浓度则相对稳定。在颗粒相(PM_2.5)中,部分溴代阻燃剂与PM_2.5浓度间呈现出相关...     

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(PM_2.5)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。入海高压型污染事件发生时PM_2.5主成分中二次水溶性无机离子(SIA)的占比明显比其他类型高,尤其是硝酸铵,可能与该天气型造成的高相对湿度、低温度的大气环境有关,进一步研究发现,春季污染事件中二次水溶性无机离子的增长与其前体物的非均相氧化反应有关;秋季硫酸盐的增长与均相氧化反应相关;冬季受季风影响,污染物的跨界输送贡献较大。大陆冷高压天气型造成大范围的下沉运动,静稳大气易导致污染物的积累,在PM_2.5主成分中二次水溶性无机离子和有机物(OM)占比均有增高,秋、冬季二次水溶性无机离子前体物的非均相氧化反应与有机物的光化学氧化反应是造成该污染特征的主要原因之一。在东北部热带气旋型污染事件中有机碳与元素碳质量浓度的比...     

喜马拉雅珠峰地区冬季大气气溶胶化学组分及光学特征

为了研究喜马拉雅山北坡冬季大气气溶胶化学组分、光学特征及来源,2017年11—12月在珠穆朗玛峰站(QOMS)共采集22个PM2.5样品.结果显示:PM2.5中包括水溶性离子(WSIs)、有机质(OM)、元素碳(EC)在内的所有检测成分,总质量浓度为(3.36±1.06)μg·m-3;有机碳(OC)、元素碳(EC)和水...     

Particulate matter geochemistry of a highly industrialized region in the Caribbean:Basis for future toxicological studies

Air pollution has become an important issue,especially in Caribbean urban areas,and,particulate matter(PM)emitted by different natural and anthropogenic sources causes environmental and health issues.In this work,we studied the concentrations of PM₁₀ and PM_2.5 sources in an industrial and port urban area in the Caribbean region of Colombia.PM samples were collected within 48-h periods between April and October 2018 by using a Partisol 2000 i-D sampler.Elemental geochemical characterization was performed by X-ray fluorescence(XRF)analysis.Further,ionic species and black carbon(BC)were quantified by ion chromatography and reflectance spectroscopy,respectively.Using the Positive Matrix Factorization(PMF)receptor model,the contributions of PM sources were quantified.The average concentration of PM₁₀ was 46.6±16.2μg/m³,with high concentrations of Cl and Ca.For PM_2.5,the average concentration was 12.0±3.2μg/m³,and the most abundant components were BC,S,and Cl.The receptor model identified five sources for PM₁₀ and PM_2.5.For both fractions,the contributions of marine sea spray,re-suspended soil,and vehicular traffic were observed.In addition,PM_2.5 included two mixed sources were found to be fuel oil combustion with fertilizer industry emissions,and secondary aerosol sources with building construction emissions.Further,PM₁₀ was found to also include building construction emissions with re-suspended soil,and metallurgical industry emissions.These obtained geochemical atmospheric results are important for the implementation of strategies for the continuous improvement of the air quality of the Caribbean region.     

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。     

西南背景区冬、夏季黑碳稳定碳同位素组成及来源

为确定中国西南背景区不同季节细颗粒物中黑碳的浓度水平和来源特征,分别于2018年冬季(1月)和夏季(7月)在贵州普定喀斯特生态系统观测研究站采集细颗粒物样品,测定其水溶性离子成分、黑碳浓度及稳定碳同位素组成(δ¹³C_BC),结合贝叶斯模型探讨黑碳来源贡献。结果表明,采样期间黑碳冬季平均浓度为(1.2±0.6)μg/m³,夏季为(1.9±0.6)μg/m³,接近于其他区域背景点浓度水平。δ¹³C_BC平均值冬季为(-23.4±0.9)‰,夏季为(-24.3±0.8)‰,处于煤燃烧及机动车排放来源的δ¹³C值范围。贝叶斯模型结果表明,机动车尾气在冬、夏季节对黑碳贡献较高,分别为(45.1±14.2)%和(69.5±8.6)%,煤燃烧贡献分别为(41.7±9.8)%和(24.1±7.2)%。结合后向轨迹分析结果可知,西南背景区冬季黑碳来源受燃煤、机动车尾气排放及生物质燃烧共同影响;夏季黑碳污染源主要为机动车尾气和煤燃烧,生物质燃烧较少。     

Spatiotemporal assessment of particulate matter(PM10 and PM2.5) and ozone in a Caribbean urban coastal city

Air pollution has become a critical issue in urban areas,so a broad understanding of its spatiotemporal characteristics is important to develop public policies.This study analyzes the spatiotemporal variation of atmospheric particulate matter(PM₁₀ and PM_2.5)and ozone(O₃)in Barranquilla,Colombia from March 2018 to June 2019 in three monitoring stations.The average concentrations observed for the Móvil,Policía,and Tres Avemarías stations,respectively,for PM₁₀:46.4,51.4,and 39.7μg/m³;for PM_2.5:16.1,18.1,and 15.1μg/m³ and for O₃:35.0,26.6,and 33.6μg/m³.The results indicated spatial and temporal variations between the stations and the pollutants evaluated.The highest PM concentrations were observed in the southern part of the city,while for ozone,higher concentrations were observed in the north.These variations are mainly associated with the influence of local sources in the environment of each site evaluated as well as the meteorological conditions and transport patterns of the study area.This study also verified the existence of differences in the concentrations of the studied pollutants between the dry and rainy seasons and the contribution of local sources as biomass burnings from the Isla Salamanca Natural Park and long-range transport of dust particles from the Sahara Desert.This study provides a scientific baseline for understanding air quality in the city,which enables policy makers to adopt efficient measures that jointly prevent and control pollution.     

兰州市城关区采暖期大气PM2.5成份分析及对子代小鼠的影响研究

为了解兰州市采暖期大气PM_2.5污染情况及其主要重金属和多环芳烃（PAHs）含量,并同时研究其对小鼠胎儿出生质量的影响,对兰州市城关区2015年11月至2016年3月大气PM_2.5进行重金属元素和PAHs的成份分析,同时将处理好的PM_2.5通过气管滴注对30只成功受孕10d的昆明小鼠（随机分成4个剂量组,每组6只）进行染毒（PM_2.5剂量：0、50、100、200μg·ml^-1·d^-1）,直到子鼠出生,分析窝产仔量和子鼠体重、心体比、肺体比等指标进而对子鼠出生质量进行评估。结果表明,兰州市城关区2015年采暖期大气PM_2.5总日均浓度符合国家标准,但有48d超过国家标准,最高浓度达到151μg·m^-3,主要的重金属和PAHs分别为铅和萤蒽。动物实验结果表明,PM_2.5染毒剂量越高,子鼠体重越轻,下降的幅度越大。与零剂量组比较,PM_2.5剂量组子鼠的心体系数和肺体系数显著降低,但窝产仔量和性别无明显差异。这表明采暖期大气PM_2.5可能会对妊娠期雌鼠产生作用,影响子代小鼠的出生质量和发育情况,这或许与其重金属和PAHs成分有关。