煤矿区城市PM_(10)元素组成特征及来源研究

采集河南省煤矿区代表城市平顶山市夏季和冬季的PM10样品,利用电感耦合等离子质谱测定PM10中Li,V,Cr,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,As,Rb,Sr,Mo,Cd,Sn,Sb,Cs,Ce,Ba,Tl,Pb,Bi,Ti,Mn等23种元素的全样和水溶部分的浓度.研究结果表明,平顶山市PM10中全样和水溶性元素的总浓度均为冬季大于夏季,除部分地壳元素之外,来源于人为污染特别是燃煤的Ni,Cu,Zn,As,Cd,Sn,Sb,Tl,Pb,Bi等元素的浓度也为冬季大于夏季.Rb,Cs,Mo,Cd,Sb,Tl,Mn,Co,Ni等元素以水溶状态存在,Ga,Sn,Ce,Pb,Bi,Ti等元素多以不溶状态存在.富集因子分析结果表明,PM10中Ni,Cu,Zn,As,Mo,Cd,Sn,Sb,Tl,Pb,Bi等元素主要来自人为污染,Li,V,Cr,Co,Ga,Ti,Mn等元素主要来源于地壳.因子分析结果表明,平顶山市夏季和冬季PM10主要来源于燃煤和地壳,分别占49.98%和36.97%.Ni,Cu是以生产煤炭为主的平顶山市PM10中的代表性元素.     

徐州城市表层土壤中重金属元素的富积特征与来源识别

根据对21个土壤样品中30种元素的测试结果，研究了徐州城市表层土壤中重金属元素的富积特征和来源．结果表明：与我国土壤元素背景值相比，研究区表层土壤中Zn，cd，As，Hg，Sb，Sn，Ag等的富集程度相对较高，而Fe，Se，Sc，Ba，Bi，Pb，Cu，Ni，Cr，Mn，Mo，Be，Ti，A1．Ga，Li，Co等的富集程度相对较低；样品中30种元素可被分为4个类剐，即自然因子类剐（Al，Ti，Ga，Li，V，Co，Mn，Be，Pt）、交通因子类别（Ag，Se，Sc，Pb，Cu，Zn，Cd，Br，S，Mo，Au）、燃煤因子类别（Bi，Cr，Hg，As，Sb，Pd）和混合源类别（Fe，Sn，Ba）．     

昆明市典型干季大气PM2.5中重金属污染特征与来源研究

利用AMMS-100大气重金属在线分析仪对昆明市中心城区典型干季(2016年1月14日～3月31日)大气PM_(2.5)进行捕集,检测了其所含重金属的浓度和组成,主要包括Pb、Se、Hg、Cr、Zn、Ni、Fe、Mn、V、Ba、As和Co这12种.采样期间昆明中心城区大气PM_(2.5)平均浓度为37.49μg/m~3,12种重金属总浓度为3 900.4 ng/m~3,约占PM_(2.5)的10.4%,除Fe元素平均浓度较高外(3 285.1 ng/m~3),其他金属元素浓度均较低,最低的为V,浓度仅为0.9 ng/m~3.春节前后,PM_(2.5)载带的重金属浓度有较大差异.春节假日期间的Cr、Mn、Ni、Co、Fe、Se、Hg、Zn和Pb等重金属浓度相比春节前下降了0.9%(Fe)～71.9%(Mn).而重金属Ba的浓度相比春节前增加了135.6%,达到129.6 ng/m~3,这可能与春节期间烟花爆竹的燃放有关.主成分分析结果表明,昆明干季大气PM_(2.5)中12种重金属主要来自扬尘源、机动车尾气、煤炭燃烧和冶金工业源.气团轨迹研究表明,3月份缅甸频繁的生物质燃烧活动对昆明地区重金属的浓度有重要影响.     

茅尾海红树林湿地植物对重金属的累积特征

通过测定茅尾海红树林湿地3种红树植物（桐花树、秋茄和老鼠鷚）的Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、Hg、As等8种重金属元素含量,分析了重金属元素在该红树林湿地植物不同组织（根、茎、叶）的分布特征、累积和迁移能力。结果表明,该红树林湿地不同植物对金属元素的吸附能力存在一定差异：桐花树Zn＞Cr＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cd＞Hg;秋茄Zn＞Cr＞Cu＞As＞Pb＞Ni＞Cd＞Hg;老鼠鷚Zn＞As＞Cr＞Cu＞Pb＞Ni＞Cd＞Hg。不同的植物组织对不同的重金属元素的累积能力表现不同,但3种红树植物组织对Hg的累积能力均表现为叶＞根＞茎。红树植物对8种重金属的累积顺序为桐花＞秋茄＞老鼠鷚,对Cd的富集系数最大。     

徐州城市表层土壤中重金属富集特征与风险评价

研究了徐州城市表层土壤的21个样品中28种金属元素的富集特征。结果表明,与我国土壤元素的背景值(算术平均值)相比,表层土壤中Zn,Cd,As,Hg,Sb,Sn,Ag等元素富集程度大;Fe,Se,Sc,Ba,Bi,Pb,Cu,Ni,Cr,Mn,Mo,Be,Ti,Al,Ga,Li,Co等元素的富集较小。环境风险指数的计算结果表明,徐州城市表层土壤样品中属于中等环境风险级别以上的样品占近40%。     

焦作市空气可吸入颗粒物元素组成及其来源分析

对焦作市城区与郊区空气可吸入颗粒物(PM10)质量浓度进行了研究,城区和郊区空气中PM10平均质量浓度分别为(331±68)μg/m3和(320±106)μg/m3,PM10质量浓度表现出一定空间和时间上的变化,城区空气中PM10质量浓度高于郊区,冬季PM10质量浓度高于其他季节.采用ICP-MS对PM10中的Fe,Zn,Pb,As,Mn,Cu,Cd,Se,Ni,Cr和Co质量浓度进行分析,也表现出一定空间和时间上的变化,元素组成以地壳元素为主(如Fe和Mn).采用相关矩阵和富集因子法对PM10中元素来源进行了分析,结果表明,Fe,Mn,Ni,Co和Cr主要受自然因素控制,如土壤;As,Cd,Pb,Se,Cu和Zn主要受人为因素控制,如燃煤和交通尾气排放等.     

图们江中游表层沉积物的重金属污染特征与生态风险评价

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了图们江中游表层沉积物中As、Cd、Cr、Co、Cu、Ni、Pb、Zn的含量,并对其生态风险进行了评价.研究表明:表层沉积物中8种重金属的浓度在0.48～241.81 mg/kg之间,平均浓度的高低顺序为As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr、Co、Cd; 8个采样点中,白龙(T5)、日光(T6)、图们公园(T7)3处采样点的污染较为严重; 地积累指数(I_geo)评价结果显示,污染程度的高低顺序为Pb、Cd、Cu、As、Ni、Co、Zn、Cr     

武汉大气PM_(2.5)中微量元素的污染特征和来源分析

为研究武汉大气PM2.5中微量元素的污染特征和来源,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了11种典型微量元素的浓度水平,并通过元素相关性、因子分析、富集特征等方法对其来源进行了分析.研究表明,武汉大气PM2.5中的微量元素污染在夏季较为严重,秋季次之,冬季较轻.与国内其他城市相比,武汉大气PM2.5中的Zn、Ni、Cr的浓度值显著偏高,而Mn、Cu、Se、Pb、As、Ti的浓度值则较低,Cd排放不明显.Pearson相关系数分析表明,Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Se很可能来自同一污染源.因子分析表明,微量元素污染主要来源于钢铁冶金、合金制作和工业燃油3个方面.富集因子分析表明,Ti、Se、Cd、Ni、Pb、Zn、Cr主要来源于人为污染;而Cu和As则部分来源于人为污染,部分来源于土壤.     

洪泽湖表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害

采用变异系数、富集系数、潜在生态危害指数分析评价洪泽湖表层沉积物中的重金属的相关特性。评价结果表明：重金属的空间分布离散性及富集程度存在明显差异,重金属元素空间波动程度依次为Cd〉Cu〉Pb〉As〉Cr〉Zn〉Hg,富集程度依次为Cr〉Zn〉As〉Cu—Pb〉Hg〉Cd;重金属潜在生态危害处于轻微水平,潜在生态危害系数依次为Hg〉As〉Cd〉Cr〉Cu〉Zn〉Pb,洪泽湖南部、东部出湖口表层沉积物重金属潜在生态危害指数较大,网围养殖区受到重金属的轻微污染;Cr,Zn,Pb,Cd污染来源基本一致,对重金属潜在生态危害综合指数影响较大。     

小店污灌区表层土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市小店污灌区农田土壤(0~20cm)为研究对象,分析了Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn及Cu的含量,评价了污灌区农田土壤的污染程度及潜在生态风险.结果表明,污灌区农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,7种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但平均含量均显著高于研究区背景值,土壤总体表现为以Hg为主的多种重金属富集;相关性表明,Cu与Cd、As、Zn,Zn与Cd、Pb、Cr、Cu,Cr与As、Pb、Zn,Pb与Cd、Cr、Zn呈显著相关;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为Hg、Cd、As、Cu、Cr、Zn、Pb;综合污染评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域总体呈现中度污染和中等潜在生态风险水平.污灌区农田土壤中Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn、Cu 7种重金属元素明显积累的现实应该引起有关部门的足够重视.     

2014—2019年北京和南京地区PM2.5和臭氧质量浓度相关性研究

自2014年以来,中国细颗粒物（PM_2.5）浓度大幅度下降,但臭氧（O₃）浓度逐年缓慢上升,厘清PM_2.5和O₃（P-O）相关性尤为关键.在本研究中,2014—2019年北京和南京PM_2.5年均质量浓度下降幅度分别为-6.86和-6.15 μg·m^-3·a^-1;而日最大8小时平均O₃质量浓度（MDA8 O₃）年均增长幅度为1.50和1.75 μg·m^-3·a^-1.研究期间,北京地区MDA8 O₃质量浓度小于100 μg·m^-3,P-O呈负相关;而当质量浓度大于100 μg·m^-3时,P-O为正相关.通过Pearson相关系数研究P-O两者相关性.在两个城市每月相关性分析中,在每日时间尺度5—9月为强的正相关;而小时时间尺度11月至次年2月趋于负相关.在北京,P-O每月和季节相关性变化大于南京.在日变化中,夏季在16时为强的正相关,春秋两季在13—17时为弱的正相关,而在春、秋和冬季8时,却为强的负相关.     

APEC期间河北省大气污染及PM_(2.5)来源变化特征

研究包括京津冀地区在内的13个城市APEC会议前、中、后三时段的大气污染特征,并通过PM_(2.5)采集和成分分析,对不同时段PM_(2.5)的来源进行解析。结果显示:与APEC会议前相比,APEC期间北京、石家庄、承德、廊坊、邢台、张家口、邯郸、唐山、天津、衡水、沧州、秦皇岛和保定的PM_(2.5)分别下降了58.7%、52.9%、50.1%、47.3%、43.5%、36.7%、34.9%、33.4%、29.6%、26.9%、20.2%、19.9%和12.8%,平均降低了35.9%,高于SO2、NO_2和CO的浓度降低比例(分别为17.5%、21.3%和22.0%);与APEC会议前相比,APEC期间邯郸市的NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+分别降低了32.0%、32.9%和39.1%;APEC会议前和APEC期间PM_(2.5)的来源变化不大,会议后,燃煤/生物质燃烧源、冶金、燃油源上升至21.7%、14.0%和20.8%,而扬尘源、工业源、二次源降至12.6%、11.8%和19.2%。     

基于GAM的北京PM_(2.5)浓度变化的影响因素研究

为辨识与测度不同影响因子对PM_(2.5)浓度变化的作用机理,以2015年北京PM_(2.5)浓度时间演变模式为基础,建立PM_(2.5)与各大气污染物(PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3)及气象因素(日均温度、风力、风向)的GAM模型,探索不同因素对PM_(2.5)浓度变化的影响作用。结果显示:(1)北京PM_(2.5)浓度具有夏秋季低、春冬季高的时间分布特点;(2)2015年北京PM_(2.5)浓度变化与PM_(10)、SO_2、NO_2、CO大体呈线性正相关,且正相关程度由强到弱为:COPM_(10)SO_2NO_2,而与O_3、温度和风因子的关系更为复杂;(3)GAM模型的拟合优度R~2为0.725,线性回归模型的拟合优度R~2为0.519,相比较,GAM模型对PM_(2.5)浓度变化的解释度提高了20.6%。研究表明,GAM模型对于建立PM_(2.5)浓度变化与影响因素间综合性复杂关系更灵活、更可靠,优于线性回归模型。     

青岛市秋冬季霾期PM1及其含碳组分理化特征及来源研究

对2017年11月1日—2018年1月31日与2018年11月1日—2019年1月31日连续两年青岛市大气PM₁进行监测,获取了PM₁中含碳组分的变化趋势,结合国控站点监测数据和气象条件,分析了秋冬季PM₁来源.结果表明：2017、2018年秋冬季观测期间PM₁日均质量浓度分别为40.58±25.98、42.55±25.05 μg/m³;霾日质量浓度分别为84.71±16.70、81.52±18.39 μg/m³.与2017年相比,2018年同期PM₁质量浓度增长4.85%,霾日下降3.76%.2017年霾日PM₁中OC、EC质量浓度分别为13.67±3.95、3.95±1.02 μg/m³,2018年分别为16.48±6.34、3.34±1.16 μg/m³.与2017年相比,2018年霾日OC质量浓度增长20.56%,EC下降15.44%.2017、2018年霾日SOC质量浓度分别是非霾日的1.28和2.15倍,表明霾污染发生时易发生有机碳二次转化.含碳组分主成分分析均解析出3个因子.因子1解释变量均最大,分别为58.98%、67.14%,其表征含碳组分主要源于生物质燃烧、燃煤、道路扬尘及汽油车尾气等排放源.由后向气流轨迹分析得出,2017、2018年秋冬季气团轨迹多起源于内蒙古,经河北、天津、山东等省市抵达青岛.     

邯郸市PM_(2.5)组分特征及其对散射系数的影响

对邯郸市2013年和2014年1、4、7、10月份的PM_(2.5)进行采样及成分分析,结果显示2013年和2014年的PM_(2.5)年均浓度分别为170.4和144.0μg·m~(-3),2014年较2013年下降了15.5%。各季度OC浓度冬季(31.7μg·m~(-3))秋季(24.4μg·m~(-3))春季(9.1μg·m~(-3))夏季(5.6μg·m~(-3)),SOC的排序为秋季(13.1μg·m~(-3))冬季(8.8μg·m~(-3))春季(2.4μg·m~(-3))夏季(2.0μg·m~(-3)),分别占OC的24.6%、34.6%、43.9%和27.7%。利用IMPROVE重构公式,得出散射系数年均值为524.9 Mm-1,春、夏、秋、冬季分别为328.4、333.9、564.8和872.6 Mm-1。硫酸铵是散射系数的主要贡献者,年均贡献率为33.9%,其次为硝酸铵(25.3%)、有机物(20.2%)、PM_(2.5)-10(15.4%)和土壤尘(5.7%)。     

福建三明市春季PM2.5中有机碳、元素碳和水溶性离子特征分析

2014年3月13日至4月20日在福建三明市利用PM_(2.5)中流量采样器采集大气中PM_(2.5)膜样品,测定了PM_(2.5)的质量浓度,并用热/光碳分析仪和离子色谱分析了其组分变化特征.结果表明,三明市观测期间PM_(2.5)的平均质量浓度为73.61±0.73μg/m~3,有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为7.26±1.00和5.63±0.27μg/m~3,水溶性离子中SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-和Na~+的质量浓度分别为18.08±12.19、4.18±3.56、2.77±1.16和2.73±0.23μg/m~3,总和占总水溶性离子的87.76%.结合后向轨迹分析了福建三明市的污染物来源特征.该地区OC/EC的平均比值小于2,SOC(二次有机碳)生成量很少,主要以一次有机污染物为主,OC、EC与K~+的相关性分析表明OC、EC与K~+的来源相近,可以判断OC、EC绝大部分来源是生物质燃烧产生的污染物.在水溶性离子分析中,观测期间NO_3~-/SO_4~(2-)为0.159±0.02,表明三明市主要以固定源为主,机动车辆等移动源贡献较少.     

华南沿海城市PM2.5污染特征及来源解析

基于2017年12月25日至2018年1月16日1 h时间分辨率的在线监测数据,对华南沿海城市——阳江市的大气PM_2.5质量浓度、化学组分和来源进行了分析.结果表明,采样时段阳江市PM_2.5中主要化学组分为OM、NO^-₃、SO^2-₄、NH⁺₄和EC,质量浓度占比分别为32.75%、25.59%、16.41%、12.37%和4.82%.相比清洁过程,两次污染过程期间NO^-₃质量浓度均为清洁过程时段的6倍以上,增量明显高于其他组分,占比则均为清洁过程时段的2倍以上,分别占29.38%和30.81%.PMF解析结果表明,二次转化源是最主要的源,其分担率高达51.41%,其中NO_x二次转化源分担27.18%,是阳江市PM_2.5分担率最大的二次转化源.首要的一次排放源是机动车源(15.11%).污染过程期间NO_x二次转化源的分担率显著提升,从11.85%分别增至33.15%和36.96%,是阳江市大气PM_2.5污染形成的主要原因.本研究表明阳江市冬季PM_2.5污染特征已类似于大型和特大城市,即面临严峻的二次污染,应着重加强对硝酸盐的防治,同时注重机动车管控.     

电站锅炉选择性非催化还原脱硝实验研究 ——还原区温度、尿素溶液喷射体积流量的影响

对一台HG-410/9.8-YW15型煤粉锅炉,在常规煤粉再燃技术改造的基础上进一步结合了使用尿素溶液喷射的选择性非催化还原(SNCR)技术.实验主要在280、345、410 t/h 3个负荷下进行.实验结果表明,各个负荷下,SNCR技术可以将NOx排放降至低于200 mg/m3(标准状态、6%O2体积分数、干态),达到40%～60%的脱硝效率.应选择950 ℃左右的喷射层进行喷射为宜,温度过高或过低均会导致脱硝效率的降低,过低的温度还会使得尾部NH3排放大量增加.通过增加层喷射体积流量可以提高脱硝效率,在实验范围内得到的层最佳喷射体积流量为1.0～1.6 m3/h.同时,增加层喷射体积流量对NH3及N2O的减排也是有益的,而喷入的水量会对锅炉效率造成约0.5%的损失.     

LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2与LiMn2O4共混正极材料电化学性能

为开发具有优良循环性能和安全性能的大型锂离子电池的正极材料,将不同比例的LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料进行共混,研究了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4共混以及共混比例(10∶0、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、0∶10)对锂离子电池的首次放电性能、循环性能和倍率性能以及交流阻抗和循环伏安曲线的影响,并采用扫描电镜对电极材料进行了表征.研究结果表明,共混比例会影响材料的电化学性能,8∶2,7∶3和6∶4配比的混合材料的体积比容量、循环性能和倍率性能要好于纯LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料.其中,8∶2配比的材料性能最好.     

2013—2017年邯郸市PM2.5浓度变化特征及污染源区研究

为探索邯郸地区PM_2.5浓度长期变化特征及污染潜在源区,对邯郸2012年12月—2018年2月河北工程大学站点在线监测的PM_2.5质量浓度进行统计分析,并结合HYSPLIT模型、潜在源贡献因子法（PSCF）和浓度权重轨迹分析法（CWT）对PM_2.5进行来源解析。结果表明：邯郸市2013—2017年PM_2.5年均值为108.4、98.3、92.2、81.2、66.3 μg·m^-3;整体呈逐年下降趋势;秋冬季污染最为严重,春、夏季次之;月均值呈单峰型分布,1月最高（167.4 μg·m^-3）,7月最低（59.2 μg·m^-3）。后向轨迹结果显示,近地层大气污染气团输送路径以近距离轨迹为主,轨迹较短的路径占比在40%以上。除冬季外,近距离输送路径均存在螺旋转向,轨迹方向转为南向和东向路径;邯郸主要污染源区范围较大,其中河北中南部、河南北部、山西中南部、陕西北部、内蒙古南部地区的轨迹对邯郸PM_2.5质量浓度贡献较大。