煤矿区PM_(2.5)、PM_(10)中重金属的污染水平及综合风险评价

为了解京津冀典型煤矿区PM_(2.5)和PM_(10)中重金属的污染及其风险,于2017年2月、4月、8月、10月在峰峰矿区采集了PM_(2.5)和PM_(10)样品,运用电感耦合等离子体质谱测定了样品中13种金属元素的含量。结果显示,(1)采样期间,PM_(2.5)和PM_(10)年均质量浓度分别为106.5、140μg·m~(-3);PM_(2.5)和PM_(10)中的13种重金属元素质量浓度总和分别为20 735.40、21 962.91ng·m~(-3)。(2)综合污染指数评价结果显示,Cd是峰峰矿区首要大气污染元素。(3)健康风险评价显示,峰峰矿区Cr的致癌风险较高,其他元素也存在一定的致癌风险,且致癌风险男性大于女性,但是无非致癌风险。重金属元素的致癌风险与人群的年龄呈正相关,年龄越大,致癌风险越大;非致癌风险在不同人群中表现为儿童成年人老年人。(4)峰峰矿区大气颗粒物中元素的来源受机动车尾气排放、燃煤排放、工业活动以及农业活动的影响。该研究可为量化煤矿区颗粒物中重金属元素对生态及人群的危害提供实用信息,并对当地颗粒物污染的防治具有意义。     

石河子市PM2.5中重金属污染及健康风险评价

采集石河子市供暖时期的PM_(2.5)样品,使用ICP-MS对PM_(2.5)中5种重金属元素(Ni、Cu、Zn、Pb、Fe)进行检测,并对重金属元素进行健康风险评价.选取重金属元素中的Zn进行动物实验,以观察PM_(2.5)及其Zn元素对大鼠肺部的影响.将不同浓度的PM_(2.5)(0.5、3.0、15.0 mg·kg~(-1)体重)和Zn(0.06、0.3、1.5 mg·kg~(-1)体重)通过气管滴注的方式暴露于大鼠来探究PM_(2.5)中的Zn元素对大鼠肺部的损伤.处死大鼠后获取大鼠的支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织,使用ELISA、比色法和HE染色来检测大鼠BALF中促炎因子白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、肺组织中氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)以及观察大鼠肺组织的病理变化.结果表明供暖期间石河子市PM_(2.5)浓度为109.85±58.76μg·m~(-3),PM_(2.5)中重金属的浓度为Fe (27.766μg·m~(-3)) Zn (3.484μg·m~(-3)) Pb (1.444μg·m~(-3)) Cu (0.628μg·m~(-3)) Ni (0.094μg·m~(-3)).Ni存在一定的致癌风险,Cu,Zn,Pb不存在非致癌风险.PM_(2.5)以及Zn浓度的升高能够显著抑制SOD活性并增加MDA、IL-6、TNF-α水平,但是在同等Zn元素含量的情况下(PM_(2.5)高剂量组和Zn中剂量组),PM_(2.5)对大鼠的损伤更为严重.因此,PM_(2.5)及其Zn元素可以引起大鼠肺部的损伤,在这一过程中Zn元素发挥重要作用.     

电镀企业周边大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中重金属分布特征及健康风险评价

以东莞市5个镇区为研究对象,采集电镀企业周边大气样品,分析了样品中重金属(包括As、Co、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、V、Zn和Hg)的含量分布,使用富集因子(enrich factor)、地累积指数(index of geoaccumulation)、Hakanson法和美国国家环境保护局(US EPA)的人体暴露健康风险评价模型,对PM_(2.5)、PM_(10)、总悬浮颗粒物(TSP)中重金属进行人体健康风险评价。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中As、Cd和Cr平均浓度皆超标。Cr、Ni和V元素在3种颗粒物中非富集,主要为自然源;As、Co、Cu、Pb和Zn,可能来源于自然源和叠加的工业污染。Cd、Hg和Sb浓度受人为污染影响严重。Cd、Sb、Cu、Zn、Pb为生物可利用元素(K>0.6),在环境中的可迁移性高且易于被生物体和人体吸收。Mn元素的非致癌风险值较其他重金属要高1~4个数量级,且儿童的非致癌暴露风险值HQ均高于成人的。3种颗粒物中重金属元素通过呼吸吸入途径产生的非致癌风险HI值均高于人体可接受的上限1.0,其主要贡献来源于Mn的影响,研究区非致癌风险较为严重。除PM_(10)中Co元素和TSP中Co、Cr的成人致癌风险CR值大于10-4之外,其余大部分重金属元素通过呼吸途径产生的致癌风险CR值均在可接受范围之内,此外,3种颗粒物中的成人的致癌暴露风险值CRT均高于儿童的CRT值,并且除了PM_(2.5)中儿童的重金属致癌暴露风险CRT值(4.70E-05)低于人体可接受范围的上限(10-4),其余CRT值均高于10-4,致癌风险较为严重。     

太原市城区大气PM_(2.5)和PM_(10)时空分布特征

研究太原市城区大气颗粒物质量浓度时空变化规律,可以为实施更有效的大气污染综合治理手段提供科学依据。以太原市9个国家空气质量自动监测站的数据为基础,运用统计分析和Kriging插值法,对太原市城区2019年大气颗粒物的时空分布进行了分析。结果表明,2019年太原市城区PM_(2.5)和PM_(10)年均质量浓度分别为56μg·m~(-3)和107μg·m~(-3),是国家二级标准限值的1.60、1.53倍,以PM_(2.5)和PM_(10)为首要污染物占总超标天数的44.03%和12.58%;PM_(2.5)/PM_(10)年均值为0.52,PM_(2.5)对PM_(10)贡献较大;PM_(2.5)季平均质量浓度为冬季(87μg·m~(-3))秋季(50μg·m~(-3))春季(49μg·m~(-3))夏季(34μg·m~(-3)),PM_(10)为冬季(123μg·m~(-3))春季(120μg·m~(-3))秋季(98μg·m~(-3))夏季(64μg·m~(-3));PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度月变化呈U型,二者平均质量浓度1月最高,8月最低;PM_(2.5)和PM_(10)24h质量浓度变化呈"单峰单谷"型,峰值在10:00,谷值在17:00;取暖期PM_(2.5)与CO、SO2和NO_2相关性高于其他时段;太原市城区PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度空间分布总体上呈北低南高之势,PM_(2.5)春夏秋季的空间分布格局与太原市城区生产、生活、交通干道分布格局比较吻合。以上结果提示秋冬季是太原市城区颗粒物治理的关键时期,位于南部的小店和晋源区为重点防控治理区域。     

南昌市道路尘PM2.5中重金属分布特征及健康风险评价

为了解南昌市道路尘PM_(2.5)中重金属元素的分布特征和健康风险,利用颗粒物再悬浮采样器采集了道路尘中的PM_(2.5)样品,用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光光谱仪测定了样品中11种重金属元素的含量.结果表明,道路尘PM_(2.5)中Mn、Zn、Cr、Cu、Pb、V、As、Ni、Co、Cd和Hg的平均含量分别为1014、208.17、106.47、102.40、62.12、39.59、28.93、24.07、7.86、0.58、0.53 mg·kg~(-1),除V和Co外均大于南昌市土壤元素背景值,整体上次干道和支路的金属含量会高于主干道重金属的含量,比国内外其他城市相对要低.地累积指数结果显示,Cd、Hg、Cu、Mn和Zn处于偏中度污染,As和Pb属于轻度污染,其余元素处于无污染水平.日均暴露剂量表明,Mn在儿童的非致癌日均暴露剂量最高(摄食:2.83×10~(-3) mg·(kg·d)~(-1),呼吸吸入:2.50×10~(-7) mg·(kg·d)~(-1),皮肤接触:6.87×10~(-6) mg·(kg·d)~(-1)),经口摄食是人体暴露的主要途径,Cr的终身暴露剂量最高(儿童:8.63×10~(-9) mg·(kg·d)~(-1),成年男性:9.12×10~(-9) mg·(kg·d)~(-1),成年女性:8.12×10~(-9) mg·(kg·d)~(-1)).11种重金属对儿童、成年女性和成年男性的非致癌风险值之和分别为0.58,0.19和0.17,小于可接受风险值1.0,As、Cr、Mn是主要贡献元素;5种致癌元素(Cr、As、Co、Ni和Cd)经呼吸途径对人体的总致癌风险值均小于可接受水平10~(-6),成年男性(4.29×10~(-7))略高于儿童(4.06×10~(-7))和成年女性(3.82×10~(-7)),Cr和As是主要贡献元素.     

高速公路PM_(2.5)中重金属季节变化特征及健康风险评估

以往的研究较多关注于城市环境空气PM_(2.5)的重金属污染特征和健康风险,而以交通源为主的相关分析较为匮乏。为探索高速公路环境空气PM_(2.5)中重金属季节变化特征,评价高速公路工作人员健康风险,于2018年3-10月分4次集中采集南昌市周边3条高速公路(昌樟、昌铜和温厚)服务区、收费站中环境空气的PM_(2.5)样品,运用电感耦合等离子体质谱联用仪(ICP-MS)监测了PM_(2.5)中6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni)质量浓度,分析其季节变化特征,并利用地累积指数法(Igeo)、美国环保局推荐的健康风险评价模型,对环境空气PM_(2.5)中6种重金属的污染特征及人体健康风险进行评价。结果表明高速公路服务区和收费站环境空气PM_(2.5)质量浓度的季节变化特征表现为春季秋季夏季,PM_(2.5)中不同重金属元素质量浓度的季节变化表现出显著性差异。总体上,不同季节PM_(2.5)中重金属质量浓度表现为ZnPbCrCuNiCd,其中Cr的平均质量浓度为4.07×10~(-2)μg·m~(-3),远高于城市水平。地累积指数评价结果表明6种重金属均受到不同程度的交通源污染,其中Zn和Cd的污染程度分级为严重污染,而Cu、Cr和Ni在秋季表现出更为严重的污染程度。健康风险评价结果表明,高速公路收费站和服务区环境空气的PM_(2.5)中重金属不存在非致癌风险,而致癌风险评价中,PM_(2.5)中Cr的致癌风险评价值超过阈值10~(-4),具有致癌风险,Ni的致癌风险评价超过10-5,具有潜在致癌风险。环境空气PM_(2.5)中重金属的污染特征及致癌风险均表现为秋季高于春季和夏季,交通源引起的大气Cr和Ni污染应受到重视。     

上海市居民区与工业区大气颗粒物重金属生物可给性与健康风险评估

采用具有代表性的体外模拟呼吸系统Gamble方法研究上海市两大功能区——工业区、居民区不同大气颗粒物包括PM_(10)和PM_(2.5)中重金属生物可给性和健康风险.结果表明,两大功能区大气颗粒物中均检出重金属Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cr和Cd,其浓度从高到低依次为:ZnPbCuMnNi≈CrCd,工业区大气颗粒物中重金属Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均浓度均高于居民区,且两大功能区PM_(10)中重金属浓度均大于PM_(2.5).居民区大气颗粒物中Cu和Ni的生物可给性低于工业区,Mn和Pb的生物可给性高于工业区,而Zn、Cr和Cd的生物可给性在两大功能区则较为接近,且PM_(2.5)中重金属生物可给性高于PM_(10).成人致癌风险高于儿童,非致癌风险低于儿童.其中Cr和Cd的致癌风险较低,Ni的致癌风险可忽略.除去Pb元素,其余重金属元素均表现为工业区非致癌风险高于或接近于居民区,不同重金属的非致癌风险值大小为:PbCdZn≈CrCuNiMn,均远小于1,可忽略.但是,Pb的人体健康风险相对其他重金属较高,Cd在大气颗粒物中的重金属浓度较低,但非致癌风险值相对较高,也应当引起重视.     

北京市怀柔区冬季大气重金属污染状况分析

环境大气中重金属元素通常存在于细颗粒物(PM_(2.5))中,对人体健康和生态环境具有潜在威胁.开展大气中重金属的监测对评估其环境健康影响以及针对性控制措施的制定具有重要科学意义和现实意义.本文对北京市怀柔区大气中20种重金属元素于2016年1月19日至3月4日进行了连续现场监测,并分析了大气重金属的污染现状、特征及来源.观测期间大气平均总重金属浓度为0.52μg·m~(-3),约占PM_(2.5)平均浓度(70.3μg·m~(-3)的0.75%,其中以Fe、Zn、Ba、Pb、Mn、Cu、Cd、As浓度较高;在2月8日(大年初一)烟花爆竹燃放高峰期间大气颗粒物中重金属元素浓度明显升高,总重金属浓度最高可达7.94μg·m~(-3),占PM_(2.5)的比例为9%,尤其以Ba、Pb、Cu、Zn、Mn、Cr浓度增长最为突出.以Fe作为地壳参比元素,发现怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr的富集因子小于10,其它元素的富集因子大于10,表明怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr主要来源于土壤或岩石风化,其它元素则主要来自人为污染源排放.基于怀柔冬季大气中不同重金属变化特征分析,推测Pb、Zn、Hg、Mn、Ni、Se与As共同来源于冬季燃煤采暖以及周围工业园区煤炭燃料燃烧排放,Cu、Pb、Cr、Zn、Mn和Ba主要来源于烟花爆竹燃放,Cd等元素来源于周围工业园区的工业生产过程.     

极干旱地区沙尘与非沙尘天气PM_(2.5)及所含金属元素的浓度特征分析

大气PM_(2.5)污染和金属元素健康风险已成为大气环境研究热点。研究目标区域位于塔克拉玛干沙漠南缘,气候极其干旱,全年降水稀少,风沙较多,沙尘天气一定程度上影响着该区域的大气环境。于2014年1月、4月、7月和10—11月在和田市城区采集PM_(2.5)样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中的17种金属元素,分析了金属元素在不同季节沙尘和非沙尘气象状况下的暴露特征及与气象参数的关系,采用富集因子(EF)和正交矩阵因子(PMF)法对金属元素来源进行了分析并对健康风险进行了评价。结果表明,(1)PM_(2.5)质量浓度季节性特征表现为春季(973.5 9μg·m~(-3))夏季(728.08μg·m~(-3))秋季(366.51μg·m~(-3))冬季(259.84μg·m~(-3)),并且PM_(2.5)质量浓度与风速和温度呈正相关。(2)PM_(2.5)中金属元素质量浓度在沙尘天气(108.12~268.25μg·m~(-3))明显高于非沙尘天气(43.19~126.41μg·m~(-3)),秋季金属元素Ni、Cd和Pb出现富集,EF值分别为10.26、42.06、27.39;冬季Ni、Zn、As、Cd和Pb出现富集,EF值分别为22.46、11.03、18.49、84.35、206.03。(3)金属元素在沙尘期间的来源主要为汽车排放(17.66%)、生物质燃烧(10.58%)、化石燃料9.97%和扬沙(61.78%),非沙尘期间4种排放源的贡献分别为23.63%、20.34%、18.39%、37.63%。(4)健康风险评价结果表明,金属元素风险指数小于阈值1,可以忽略;致癌金属Cr的致癌风险值小于10~(-6),没有致癌风险,但Co、Ni、As和Cd的致癌风险值在10~(-6)~10~(-4)之间,有一定的致癌风险。     

广州大气PM_(2.5)中含碳组分的污染特征及来源解析

于2015年1月至11月在广州利用大流量大气颗粒物采样器采集细颗粒物(PM_(2.5))样品,并利用热光反射法(TOR)测定大气颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度。结果表明,广州ρ(PM_(2.5))年均值为(69.5±35.6)μg·m~(-3),是GB 3095—2012《环境空气质量标准》中PM_(2.5)年均质量浓度二级标准限值(35μg·m~(-3))的2.0倍,表明广州大气细颗粒物污染严重。OC、EC和总碳气溶胶(TCA)的年均质量浓度分别为(8.31±4.53)、(3.56±2.72)和(16.85±9.60)μg·m~(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的13.2%、5.9%和27.0%,表明含碳组分是PM_(2.5)的重要组成部分。OC和EC浓度季节变化规律存在差异性,OC浓度在冬季最高,而EC浓度在秋季最高。OC和EC的相关性弱和比值高的特征结果表明冬季二次有机碳(SOC)污染最严重,其平均质量浓度为6.9μg·m~(-3),占OC质量浓度的62.4%。主成分分析结果表明,冬季和春季广州PM_(2.5)中碳组分来源较复杂,主要包括机动车尾气、燃煤和生物质燃烧,夏季碳组分的主导污染来源是燃煤和机动车尾气,而秋季碳组分主要来源于机动车尾气。     

厦门大气PM_(2.5)中元素特征及重金属健康风险评价

通过在厦门市鼓浪屿、洪文和湖里进行冬夏两季的PM_(2.5)环境样品采集,利用能量色散X射线荧光分析仪分析了其中16种元素(Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Sb、Ba和Pb)的浓度,对其时空变化特征和重金属的健康风险评价进行了研究.结果表明,Al、Si、Ca、Ti和Fe等地壳元素浓度较高,其浓度值冬高夏低.受区域功能和排放影响,所测元素浓度湖里点最高(2.12μg·m-3),鼓浪屿最低(1.15μg·m-3).富集因子计算结果表明,地壳元素中Ca富集因子为43,与建材类物质输入有关.受工业排放、机动车和船舶排放影响,重金属元素富集因子普遍高于100,特别是Cu、Zn、Cd、Sn和Sb的富集因子高达103—104.PMF源解析结果表明,厦门PM_(2.5)中元素来自于地壳源、机动车源、工业源、船舶源和燃煤源.重金属元素的暴露剂量、非致癌风险和致癌风险等计算结果显示,Zn暴露剂量最大(儿童:1.23×10-7mg·(kg·d)-1,成人:0.53×10-7mg·(kg·d)-1),Mn非致癌暴露风险最高(儿童:1.20×10-3,成人:5.18×10-4),Cr致癌暴露风险最高(儿童:1.80×10-7,成人:7.76×10-8).相应的暴露风险为冬高夏低,湖里点最高,鼓浪屿最低.总体来看,重金属的非致癌暴露风险和致癌暴露风险均远小于判断标准,表明厦门PM_(2.5)中重金属元素不存在明显的非致癌和致癌健康风险.     

菏泽市夏季PM10和PM25中水溶性离子组分污染特征

为分析菏泽市大气颗粒物及其水溶性离子组分特征,本研究于2015年8月期间在菏泽市6个监测点位采集环境受体PM_(10)和PM_(2.5)样品共120个,利用离子色谱法测定颗粒物中水溶性无机离子(SO■、NO~-_3、NH~+_4、Cl~-、Ca~(2+)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、F~-),并同步收集气象参数及气态污染物质量浓度等资料.结果表明,菏泽市夏季环境受体中颗粒物质量浓度ρ(PM_(10))和ρ(PM_(2.5))分别为94.5μg·m~(-3)、55.2μg·m~(-3),稍低于国内其他城市,这与各城市经济发展、产业能源结构、气象条件等因素有关.PM_(2.5)/PM_(10)值在0.5—0.8之间,表明菏泽市夏季细颗粒物(PM_(2.5))污染较为严重.但PM_(10)和PM_(2.5)中水溶性离子质量总浓度ρ(WSIs)分别为30.5μg·m~(-3)、17.0μg·m~(-3);质量分数w(WSIs)分别为32.4%、29.6%.其中SO■、NO~-_3、NH~+_4为PM_(10)和PM_(2.5)中主要水溶性离子,3种离子浓度和分别占PM_(10)和PM_(2.5)中总离子浓度的84.3%、88.3%.SO■、NO~-_3、NH~+_4、K~+主要集中在细颗粒物(PM_(2.5))中,Ca~(2+)、Mg~(2+)则广泛存在于粗颗粒物(PM_(10))中.各采样点的PM_(10)和PM_(2.5)中,SO■、NO~-_3、NH~+_4、Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度分布具有空间差异.离子相关性表明,NH~+_4与SO■、NO~-_3相关性均较强,3种离子主要以NH_4HSO_4、NH_4NO_3形式存在.PM_(10)和PM_(2.5)中NO~-_3/SO■值分别在0.41—0.49和0.36—0.47之间,平均值分别为0.46、0.42,表明固定源是菏泽市夏季颗粒物污染的主要污染贡献源.     

APEC会期5个城市空气细颗粒物中重金属健康风险评估

于2014年11月2日—12日,在北京、天津、石家庄、保定和济南等5个城市采集空气细颗粒物样品,微波消解ICP-MS法测定其中10种元素浓度,针对6种有毒有害且关注度高的重金属开展健康风险评估.结果表明,APEC会期5个城市PM2.5日平均值略高于二级标准限值75μg·m-3,在11月4日和11月9日前后出现两次高峰期.6种有毒有害的重金属浓度依次为ZnPbCu≈MnAsNi.As致癌风险较低,石家庄济南保定天津北京,成年人健康风险高于儿童.Ni致癌风险可以忽略.非致癌金属元素风险大小为MnPbZnCu,Pb、Zn和Cu的风险可以忽略,Mn存在潜在的非致癌风险.APEC期间6种元素的健康风险水平整体低于2012年和2013年同期.     

中国部分省会城市PM_(2.5)中重金属水平及影响因素分析

为揭示我国城市PM_(2.5)中重金属水平的总体分布,在文献调研的基础上,对24个省会城市PM_(2.5)中重金属(包括类金属)数据进行分析和对比,阐述我国省会城市PM_(2.5)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的分布及累积差异,并探讨相关城市发展参数对重金属水平的可能影响.结果表明:(1)PM_(2.5)中各元素平均浓度从高到低的顺序为:ZnPbCuCrNiAsCd,元素浓度分别为311、105、35.4、19.8、17.7、17.1、2.08 ng·m~(-3),与土壤背景值相比,Pb和Cu较其他元素累积明显;与我国环境空气质量标准比较,78%的城市PM_(2.5)中As浓度超过我国环境空气质量标准限值;(2)城市间PM_(2.5)中重金属浓度变异度较大,总体上,广州PM_(2.5)中重金属浓度较高,台北PM_(2.5)中重金属浓度较低;(3)对于不同的金属元素,其高值区出现的区域不尽相同,总体而言,城市PM_(2.5)中重金属的区域分布特征是:西北华中华南华北东北西南华东;(4)PM_(2.5)中重金属浓度的季节分布呈现冬、秋季较高,春、夏季较低的特征;(5)城市发展对城市PM_(2.5)中重金属水平有一定影响.     

北京初冬季PM_(2.5)中无机元素与二次水溶性离子浓度特征

为研究北京城区初冬季大气颗粒物中水溶性二次无机离子及元素的组成特征,2016年11月,利用青岛明华MH-16型PM_(2.5)采样器在北京城区采样点进行大气颗粒物采样,样品采用离子色谱和电感耦合等离子体质谱分析.结果表明,NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+在观测期间平均浓度分别为20.5±11.4μg·m~(-3),13.4±12.1μg·m~(-3)和10.7±8.8μg·m~(-3),SNA(sulfate、nitrate、ammonium)总浓度为44.6±45.2μg·m~(-3).采样期间颗粒物中K、Fe、Na、Zn、Ca、Al、Mg及Pb元素的质量浓度比较高,占所分析元素总浓度的94.5%.采样期间Cr、Ni、Pb、Mn等元素的富集因子10,Zn、Cu、As、Mo等元素的EF值超过100.     

盘锦市冬季大气PM2.5元素污染特征及来源解析

为研究盘锦市冬季大气PM_(2.5)中元素污染特征及其来源,于2017年1月采集盘锦市3个点位PM_(2.5)样品,通过富集因子以及因子分析法对盘锦市PM_(2.5)中载带的元素进行污染特征分析及来源解析.结果表明,盘锦市冬季大气PM_(2.5)日均浓度顺序为开发区第二中学文化公园,日均浓度值超过环境空气质量标准(GB3095—2012)二级标准限值(75μg·m~(-3))的天数分别为9、4、7 d;各元素浓度平均值由高到低依次为AlCaFeNaMgZnPbMnVAsCuNiCrCd,其中Al、Ca、Fe、Na、Mg、Zn和Pb元素质量浓度之和占所有检测元素浓度的96.85%.富集因子分析表明,Cd、Zn、Pb、As、Cu属于极强富集,Ni、V属于强烈富集,Cr、Ca和Mg属于显著富集,Mn、Na属于中度富集,Fe属于轻微富集.因子分析结果表明,盘锦市冬季大气PM_(2.5)污染元素主要来源为煤烟尘、道路交通尘、燃油尘和土壤扬尘.     

长治市秋冬季PM2.5组分特征及来源解析

采集了2017—2018年秋冬季长治市审计局站、监测站、清华站等3个监测站点的大气PM_(2.5)样品,分析了其元素、水溶性离子及碳质组分特征,并利用化学质量平衡模型(CMB)对PM_(2.5)进行来源解析.结果表明,采样期间长治市PM_(2.5)浓度为67.9μg·m~(-3),其中审计局站PM_(2.5)浓度最高(70.6μg·m~(-3)),其次为监测站(70.0μg·m~(-3))和清华站(63.0μg·m~(-3));二次无机离子(SO_4~(2-)、NO~-_3、NH~+_4)平均浓度(20.7μg·m~(-3))占PM_(2.5)浓度的30.5%,与大量排放到大气中的SO_2、NO_2二次生成有关;OC(12.6μg·m~(-3))和EC(6.6μg·m~(-3))分别占PM_(2.5)的18.6%和9.7%;OC/EC为2.06,且SOC(5.9μg·m~(-3))在OC中占比高达63.1%,表明长治市秋冬季二次污染较重;典型地壳元素Si和Ca占元素组分平均浓度的29.8%和22.8%,说明扬尘污染对长治市PM_(2.5)的有一定影响;源解析结果表明,长治市秋冬季PM_(2.5)主要来源为:机动车源17.0%、燃煤源16.5%、扬尘源14.6%、二次硝酸盐13.9%、二次硫酸盐11.0%、二次有机气溶胶10.8%、工艺过程源9.3%、生物质燃烧源1.9%、其他源5.0%.因此,为进一步降低长治市环境空气中PM_(2.5)的污染,需在加强管控机动车,燃煤和扬尘等一次排放源的基础上,降低一次污染物SO_2、NO_2等的排放,从而实现对二次污染源前体物的控制.     

北京城市森林PM_(2.5)质量浓度特征及影响因素分析

以北京西山森林公园为林内观测点,北京海淀植物园为林外对照点,研究城市森林PM_(2.5)质量浓度变化特征,并对其影响因素进行分析。结果表明,林内外PM_(2.5)质量浓度日变化呈"双峰双谷"型,8:00和21:00左右是一天中的两个峰值,15:00和4:00左右是一天中的两个谷值,PM_(2.5)质量浓度林内(104.02μg·m~(-3))林外(82.52μg·m~(-3))。一年中PM_(2.5)质量浓度在冬季最高,春季次之,夏季最低,PM_(2.5)质量浓度年变化林内为冬季(115.46μg·m~(-3))春季(112.39μg·m~(-3))秋季(106.37μg·m~(-3))夏季(81.87μg·m~(-3)),林外为冬季(97.35μg·m~(-3))春季(94.07μg·m-3)秋季(93.17μg·m~(-3))夏季(61.86μg·m~(-3))。气温、降雨均与PM_(2.5)浓度呈负相关。晴天时,温度高、空气对流旺盛,PM_(2.5)浓度较低;降水对PM_(2.5)有很好的消减作用;风有驱散PM_(2.5)的作用。在高温高湿天气下,PM_(2.5)浓度高于其他天气情况。该研究可以丰富森林净化大气的理论,为环保部门相关政策的制定提供依据。     

基于GIS的北京市林地覆被与PM_(2.5)分布关联性分析

土地利用方式直接和间接地影响着城市的颗粒物污染程度,了解土地利用与颗粒物污染的关联规律,对改善环境空气质量具有重要的意义。选择颗粒物污染问题突出的北京市为研究对象,以空气质量地面监测站的PM_(2.5)质量浓度数据和卫星遥感解译数据为基础,借助地理信息系统和数理统计方法,对不同土地利用方式特别是林地覆被与细颗粒物分布的关联性进行分析。研究结果表明,(1)北京市的PM_(2.5)质量浓度分布在空间上呈由西北至东南逐级递增的趋势,东南部(107.0μg·m~(-3))西南部(96.2μg·m~(-3))城六区(95.3μg·m~(-3))东北部(79.6μg·m~(-3))西北部(79.0μg·m~(-3)),季节分布表现为冬季(122.0μg·m~(-3))春季(81.2μg·m~(-3))秋季(76.8μg·m~(-3))夏季(72.9μg·m~(-3)),不同土地利用方式PM_(2.5)质量浓度表现为耕地(96.9μg·m~(-3))建成区(95.7μg·m~(-3))未利用土地(91.5μg·m~(-3))水域(82.8μg·m~(-3))草地(80.9μg·m~(-3))林地(79.1μg·m~(-3))。(2)以各监测站点为中心建立不同半径缓冲区,随着缓冲区半径的不断增加林地覆被率与PM_(2.5)质量浓度的负相关性不断增强。当缓冲区半径达到1 000 m时,各个月份林地覆被率与PM_(2.5)质量浓度均在α=0.05水平上呈显著负相关。(3)以各监测站点为中心的3 000 m半径缓冲区内落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶阔叶灌木林、常绿阔叶灌木林、乔木园地面积与PM_(2.5)质量浓度均呈负相关关系。研究结果表明,实行未利用土地、耕地以及部分建成区的土地利用方式向林地、草地转化是北京市防控颗粒物污染的可行方略。     

厦门市郊区PM_(2.5)和PM_(10)中重金属的形态特征及生物可利用性研究

开展气溶胶中重金属形态特征及其生物可利用性的研究有利于探析大气重金属污染物在环境中的迁移规律,进一步评估大气重金属的环境和健康毒理效应。基于此,该研究采用BCR连续提取法结合ICP-MS测定了厦门市集美区2014年4月至2015年3月为期1年的PM_(2.5)、PM_(2.5~10)(粒径大小在2.5~10μm之间的颗粒物)及其中不同形态金属Al、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量。结果发现集美区PM_(2.5)、PM_(10)年平均质量浓度分别为(50.52±20.48)和(82.48±22.42)μg·m-3,PM_(2.5)/PM_(10)比值稳定在40%~70%之间,二者的质量浓度和比值均呈现冬春季高、夏秋季低的季节变化趋势。重金属形态特征结果显示集美区PM_(2.5)、PM_(2.5~10)中的Al、Cr、As的存在形态以残渣态为主;金属Ni、Cu、Zn、Cd、Pb则大量存在于弱酸提取态中,其来源受人为影响显著。这些金属中Pb和Cd的富集系数(EF)和生物利用有效系数(K)最高,易迁移进入生物体内,毒性危害高。生物有效性和形态特征分析结果表明随着气溶胶粒径的减小,非残渣态的重金属含量增高,K值变大,可迁移转化能力增强,说明PM_(2.5)中的重金属对生物的毒性高于PM_(2.5~10)中的,该现象应引起重