民用燃煤排放颗粒物中金属元素组成及单颗粒分析

借助稀释通道采样系统,采集了5种民用煤(3种块煤、1种蜂窝煤和1种煤球)燃烧排放的PM2.5和单颗粒样品.利用ICP-MS分析了PM2.5中16种金属元素(Mg、Al和K 3种轻金属;V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Rb、Sr、Cd、Ba和Bi共13种重金属)的含量,并运用TEM和SEM-EDX研究了燃煤...     

质谱法测定大气颗粒物中多环芳烃的内标选择和质量控制

以美国EPA TO-13A标准为基础,研究了气相色谱-质谱法测定大气颗粒物中18种多环芳烃(PAHs)的分析方法,对内标的选择、数据稳定性进行了探讨,对替代物回收率进行统计分析。从内标物和目标化合物的响应衰减相关性、响应因子等确定了各化合物的内标物,BghiP、DBahA、IP、COR的内标物由EPA方法TO-13A中的d10-AC改为d10-PYL,并考查了7天内测试数据的稳定性和365件分析样中替代物回收率。该分析方法的仪器检出限为8～12 pg,目标化合物日常校准测定平均误差为-11.21%～12.12%,相对标准偏差(RSD,n=7)为4.12%～14.27%。替代物的回收率为64.35%～127.94%,平均回收率为76.95%～79.71%,相对标准偏差(RSD,n=365)为7.15%～9.66%。方法数据的稳定性有较大的提高,替代物的回收率等参数符合美国EPA要求,可用于批量或连续分析大气颗粒物中的18种PAHs。     

银川市城郊PM2.5质量浓度日变化规律与组成特性分析

可吸入大气颗粒物是空气中的一种主要的污染物,虽然它在大气中含量很少,但对环境和人体的危害都很大。其中大气颗粒物PM2.5(空气动力学粒径Da≤2.5μm的大气颗粒物)与人体健康状     

合肥市大气颗粒物组成及其环境指示意义

化学组成、微量元素、X-射线粉末衍射、红外吸收光谱、扫描电镜分析等研究，显示合肥市各个取样点大气颗粒物组成基本稳定，矿物组成为：伊利石、石膏、绿泥石、石英、长石、方解石、白云石、无定型非晶质物，具有异常的钙、钴、铜、铅、锌含量，主要为微米粒级颗粒，综合分析结果揭示合肥地区大气颗粒物主要源于水泥工业和交通造成的污染，部分来源于地面扬尘和工业窑炉。大气降尘中较多石膏（大于10%）的存在，说明大气SO2污染比较严重。     

一种基于主成分分析的时空地理加权回归方法

针对时空地理加权回归模型(GTWR)进行预测时,输入变量较多导致计算复杂度高,而输入变量较少引起预测精度降低这一问题,提出了一种基于主成分分析的时空地理加权回归方法(PCA-GTWR)。该方法采用非线性主成分分析方法,先对影响PM2.5浓度的若干相关变量降维处理得到几个综合指标,并将其作为GTWR模型的输入变量进行预测。为验证该方法的有效性,采用北京市2014-04—2017-03的PM2.5数据,利用Pearson相关系数法选取与PM2.5浓度具有较高相关性的影响因素作为常规的GTWR模型的输入变量,在变量个数相同的前提下,与本文方法进行对比。结果表明应用非线性主成分分析方法对相关变量进行预处理后,有效地解决了变量之间的共线性,保留了原始影响因素主要信息,提高了运算效率,且该方法的MAE、RMSE、AIC均低于常规的GTWR模型,拟合优度GF最高达到88.11%。     

悬浮颗粒物粒径分布的幂律模型研究——以黄渤海为例

为了准确地描述悬浮颗粒物粒径的分布特征,探索高精度的悬浮颗粒物粒径分布模拟,本文基于2014年11月黄、渤海的现场悬浮颗粒物粒径数据,研究了幂律模型在黄、渤海的适用性;同时,参考粒径作为幂律模型的重要参数,影响着幂律模型的斜率(颗粒粒径分布斜率)和模拟精度,因此对不同参考粒径下幂律模型的斜率变化情况以及模型模拟精度也进行了分析。结果显示:黄、渤海区域颗粒粒径分布斜率在0.46~7.53(均值:4.09),其中84.2%的斜率在3.2~4.5范围内;当参考粒径小于7.33μm时,颗粒粒径分布斜率变化大(均值为5.60±1.09),颗粒粒径分布模拟误差大,平均相对误差绝对值在20%~85%范围内,平均相对误差绝对值的平均值为48.2%;当参考粒径为7.33~19.8μm时,颗粒粒径分布斜率为4.08±0.29,颗粒粒径分布模拟的平均相对误差绝对值在5%~25%范围内,平均相对误差绝对值的平均值为9.8%;当参考粒径大于19.8μm时,颗粒粒径分布斜率为3.87±0.25,颗粒粒径分布模拟的平均相对误差绝对值在2%~10%范围内,平均相对误差绝对值的平均值为6.0%。误差分析表明:参考粒径取值大于19.8μm,幂律模型对颗粒粒径分布的模拟效果较好,最优参考粒径可选为122.0μm,此时模拟误差最小(平均相对误差绝对值的平均值为4.79%±1.78%)。     

太湖及与湖岸城市间大气颗粒物分布特征分析

利用冬季连续2 d在两种气象条件下分别环绕太湖对湖泊近无锡区域、湖心区域、近西山岛区域和近苏州区域近湖层的PM0.5、PM2.5和PM10进行质量浓度观测,并通过分析同期相应气象资料(包括高空和地面风场、流场以及湖面站点的水平垂直风向风速等气象数据),探讨湖泊区域内外颗粒物浓度变化的时空特征以及受气象条件变化的影响。研究表明:第1天当天气为晴转阴且无雾时,由于湖面本身缺乏密集强排放源,以及因湖面大气上升运动较强使颗粒物容易被扩散稀释,且受偏东转东南气流所带来的气团较干净影响,湖面湖心区域和离岛区域颗粒物浓度明显低于上游城市;而在第2天当天气为雾时情况则相反,由于湖面大气较弱的上升运动使得大气颗粒物不容易被扩散稀释,且湖泊强大的水汽源影响有助于气溶胶和颗粒物的生成进而使得湖面颗粒物浓度大于周围城市。此外还发现在两种天气下,颗粒物浓度都存在无锡区域最高,湖心区域次之,苏州区域较低的特征。并且,在雾天不同粒径颗粒物间变化的相关系数更高。     

不同霾识别方法对陕西霾判识的影响

利用2016年3月至2020年2月逐时气象和PM_2.5质量浓度观测资料,依据《霾的观测和预报等级（QX/T 113—2010）》（以下简称2010行标）和《霾的观测识别》（GB/T 36542—2018）(以下简称2018国标)两种标准规定的判识方法,分析了在不同标准下陕西省霾出现频率的差异。结果表明:采用2018国标判识的霾出现频率明显多于采用2010行标的霾出现频率,若均以霾现象持续6 h及以上作为判定标准,则两者得到的霾日数相当。在80%≤相对湿度<95%时,用2018国标判识的霾出现频率比采用2010行标多,湿度越大,增加越明显;气溶胶吸湿性参数对吸湿增长后气溶胶消光系数的计算影响较大,使用2018国标时应注意该参数在各地的差异。在PM_2.5≤75μg·m^-3时,采用2018国标仍能识别出霾,显现出湿度对能见度的影响;在PM_2.5>75μg·m^-3时,当空气污染达到中度及以上时,两者差异缩小。陕西省各地市霾发生频率的月变化均呈现出“冬高夏低”的“U型”分布,...     

2021年3月沈阳地区一次污染过程气溶胶垂直变化特征及成因分析

利用地面大气颗粒物质量浓度观测资料、探空和NECP再分析资料以及地面激光雷达探测资料,对2021年3月13—15日沈阳地区污染事件过程展开分析,探讨大气污染物质量浓度、大气环流背景与气溶胶垂直分布等特征。结果表明: 3月13日PM_2.5质量浓度最高值出现在06:00—07:00,约为220.0—230.0 μg·m^-3,15日12:00开始显著降低,而PM₁₀质量浓度在15:00出现显著增加,为258.3 μg·m^-3。SO₂和NO₂浓度较高值均出现在3月13日10:00时左右,分别为40.1 μg·m^-3和101.3 μg·m^-3。CO质量浓度最高值出现在13日16:00—17:00,约为8.8 mg·m^-3。沈阳地区臭氧的最高值均出现在午后,13日和14日午后（12:00—16:00）臭氧最大值为102.4—113.7 μg·m^-3。蒙古气旋东移过程中逐渐发展加强,其后部西北风将沙尘向东南方向输送。沈阳地区沙尘发展旺盛时存在不稳定层结,同时伴有显著的上升运动,有利于沙尘粒子的垂直混合和向下游输送。3月15日02:00（北京时间15日10:00）气溶胶消光最大值出现在0.7 km处,消光系数约为6.0 km^-1。近地面激光雷达退偏比显著增加至0.4—0.5,近地面以非球形粒子（粗颗粒物）为主的沙尘或浮尘。     

武汉地区疫情管控期间空气质量变化及改善措施研究

2020年1月23日起,武汉地区施行了严格的交通管控措施,对当地的人为活动产生了重大影响。本文基于地面监测站网和卫星遥感分析了管控期间武汉地区的主要大气成分的变化,并研究了人为排放下降对O₃和细颗粒物（PM2.5）污染的影响。研究发现,由于管控期间施行机动车禁行政策,武汉地区的NO₂浓度与2019年同期相比下降53.2%,挥发性有机物（VOCs）下降了25.1%;与NO₂和VOCs的显著下降不同,O₃日最大8小时滑动平均第90百分位浓度平均值与去年同期相比上升16.5%,尤其是2月温度同比增高超过5°C,紫外辐射增长超过100%,O₃浓度显著高于去年同期,说明应基于O₃前体物NO_x和VOCs 活性种类的非线性定量关系加强协同减排;同时,管控期间PM2.5浓度与去年同期相比下降了35.6%,但是PM2.5浓度低值主要集中在风速较大、扩散较好的2月,其他时段PM2.5浓度下降并不明显;值得注意的是,与2月的显著下降不同,3月硝酸盐的浓度同比变化不大,说明导致NO_x转化为硝酸盐的大气氧化能力并未受到较大削减,武汉地区颗粒物减排应基于颗粒物不同组分的形成机理,加强颗粒物一次排放源和关键前体物控制。