学习环保设施之“本”,感受环保科技之“妙”——走进江苏省泰州环境监测中心环保设施开放

2023年6月5日,生态环境部、中央精神文明建设办公室和山东省人民政府联合举办的六五环境日国家主场活动,揭晓了2023年“美丽中国,我是行动者”十佳环保设施开放单位获奖名单。江苏省泰州环境监测中心从全国遴选的53家候选单位中脱颖而出,荣获“2023年十佳环保设施开放单位”。本文走进江苏省泰州环境监测中心设施开放,学习环保设施之“本”,感受环保科技之“妙”。

雾霾天气下泰州市环境空气中二噁英类物质浓度研究

针对泰州市雾霾天气下不同功能区域环境空气样品中二噁英类物质进行检测,结果表明:冬季雾霾周期内二噁英类物质毒性当量浓度范围为0.006~0.841 pgTEQ/m 3,不同功能区域的浓度高低为垃圾焚烧企业周边>工业区>商业交通居民混合区。二噁英类物质浓度先升高再降低,与环境空气中二氧化氮、二氧化硫的变化趋势相符。17种氯代二噁英单体浓度结果显示,环境空气样品中多氯代二苯并呋喃(PCDFs)浓度明显高于多氯代二苯并对二噁英(PCDDs)浓度,其中2,3,4,7,8-五氯代呋喃(2,3,4,7,8-PCDF)浓度最高。垃圾焚烧、燃煤等工业活动是该市环境空气中二噁英类物质的主要来源。

基于Landsat 8数据的植被覆盖度动态变化监测及生态质量指数提升对策分析——以泰州市海陵区为例

选取2013年、2017年和2021年覆盖泰州市海陵区范围的Landsat 8陆地成像仪(OLI)影像数据,采用归一化植被指数(NDVI)像元二分模型估算植被覆盖度,并基于转移矩阵对泰州市海陵区2013—2021年植被覆盖度的时空分布特征进行统计分析,同时对与其相关的建成区绿地率指数、建成区公园绿地可达指数等进行模拟测算分析。研究发现,建成区绿地面积、公园面积与建成区绿地率指数、公园绿地可达指数及生态质量指数(EQI)呈正相关,且绿地类型、公园形状、公园分散度等均会对指数测算结果产生不同影响。植被覆盖度监测结果表明,海陵区植被覆盖度明显下降的地块主要位于其边缘带,而植被覆盖度显著上升的地块则零星分散于海陵区各区域,说明海陵区在城市开发建设过程中兼顾了对绿色生态空间的拓展。

2022年江苏省PM_(2.5)与臭氧污染特征及其与气象要素关系

基于2022年江苏省PM_(2.5)、臭氧环境监测站数据和地面气象站数据,分析污染时空分布特征及其与污染源排放、气象要素的关系,从而为排放管控、污染治理提供科学依据。PM_(2.5)整体呈北高南低、西高东低的空间特征,冬季浓度最高(30—75μg·m^(-3)),西北部城市的PM_(2.5)全年污染天数为全省最多(25—40 d)。臭氧呈南高北低的空间特征,夏季浓度最高(120—160μg·m^(-3)),苏南城市的臭氧全年污染天数最多可达60—70 d。二者浓度在夏季具有较强的正相关性,在冬季相关性很弱。各季节PM_(2.5)与温度、相对湿度、风向呈弱相关性,与风速关系稍强。PM_(2.5)污染事件多发于温度为2—6℃、相对湿度为60%—85%、风速<3 m·s^(-1)的条件。各季节臭氧均与温度呈强正相关性,与相对湿度为负相关。风向为偏西风时容易出现高浓度,为第四象限风(东风到南风)时浓度通常较低。臭氧污染集中于日最高气温>28℃、相对湿度为60%—75%、风向为偏西风的条件,以此作为预报指标,正确率约为50%。

江苏省泰州市长江饮用水源地水环境质量调查研究

为了掌握泰州市长江饮用水源地的水环境质量状况,调查了水体的21项水质理化指标、底栖动物及6项鱼类残毒的现状,用理化监测和生物监测相结合的方法对水源地的水质进行了综合分析。结果表明:水源地的水质总体较好,满足Ⅲ类集中式饮用水地表水水源的要求,大部分时间水质达Ⅱ类水功能要求,主要污染因子是总磷和氨氮;底栖动物监测结果显示水源地的水质整体处于轻污染至β-中污染之间,鱼类残毒显示水质为轻污染。

里下河典型区域渔业养殖水质及其对地表水环境质量影响分析

对渔业养殖水体进行监测分析,是评估养殖污染源对地表水环境质量影响的重要依据。选取里下河典型地区兴化市的养殖池塘和地表水断面作为研究对象,采用手工监测、相关性分析、三维荧光指纹和风险商值法等技术和分析方法,对养殖池塘和地表水断面水质开展研究。结果表明:养殖水体水质总体劣于地表水断面,养殖尾水排放达标率为89.7%,主要影响指标为pH值;Y1和Y2池塘对S1断面的高锰酸盐指数具有负面贡献;以养殖尾水为代表的农业源是影响S1断面水质的主要污染来源;地表水和养殖水体中林可酰胺类抗生素检出率均达100%,四环素类和头孢类抗生素在该地区养殖活动中的使用较多。风险商值法评估结果显示,Y2池塘养殖水体受磺胺甲恶唑影响的生态风险较高。

某生活垃圾焚烧厂排放废气、飞灰、环境空气和土壤中各二噁英类单体分布特征

以某生活垃圾焚烧企业为研究对象,研究其烟道气废气、焚烧飞灰、企业周边环境空气和土壤中二噁英的水平和各二噁英类单体指纹分布特征,研究结果表明,废气中的二噁英呈现出冬季稍高于夏季的排放特征,呋喃对总∑TEQ的贡献率范围为72%-90%.飞灰作为垃圾焚烧中二噁英的主要捕集途径,TEQ浓度季度变化比废气更加明显,呋喃对总∑TEQ的贡献率范围为74%-81%.环境空气和土壤中二噁英的季度分布特征与废气、飞灰的分布特征一致,且主导风向土壤中二噁英的TEQ浓度明显高于次主导风向.环境空气单体指标中呋喃对总∑TEQ的贡献率与废气和飞灰规律一致,说明该区域环境空气中的二噁英与企业排放废气中的二噁英具有同源性.与废气、飞灰和环境空气相比,土壤中呋喃与二噁英的比值和呋喃对总∑TEQ的贡献率存在差异,说明土壤中的二噁英并非单一来源于企业排放废气.废气、飞灰、企业周边环境空气和土壤中的17种PCDD/Fs单体中含量最丰富的是O8CDD,PCDDs的浓度随着取代氯原子个数的增加而增大.17种PCDD/Fs单体中对毒性当量贡献最大的单体是2,3,4,7,8-P5CDF.2,3,7,8-T4CDD是引起废气中二噁英排放呈现出冬季稍高于夏季的特征污染因子,需要重点关注.

泰州市一次典型臭氧污染过程及生成机制研究

基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O_(3))污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机制。结果表明:本次O_(3)污染过程中,受不利气象条件的影响,泰州市VOCs体积分数和NO_(2)浓度在污染中阶段比污染前阶段分别升高了8.2%、24.2%,是O_(3)污染加重的主要原因。对OFP贡献较高的是烯/炔烃、芳香烃,间/对二甲苯是3个监测站点污染前阶段OFP贡献最高的物种,异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯分别是兴化市、姜堰区、海陵区监测站点污染中和污染后阶段OFP贡献最高物种。源解析结果显示,溶剂使用源(26.5%)、工业源(20.9%)、移动源(20.5%)是泰州市污染期间VOCs的主要污染源。此次O_(3)污染过程中泰州市的O_(3)生成机制存在显著的时空差异性。时间上,由于各监测站点大气中氮氧化物(NO_x)比例递减,O_(3)生成对于NO_x的敏感性递增,整体呈现出由VOCs控制区转变为协同控制区,再转变为NO_x控制区的趋势;空间上,泰州北部区域和城区主要处于VOCs控制区,近城区处于协同控制区。基于以上结果,建议在NO_x排放量较大的北部及城区,应侧重于VOCs减排;在VOCs排放量较大的近城区,实行NO_x和VOCs协同减排,以实现O_(3)污染的精准防治。

泰州市环境空气中挥发性有机物分布特征

于2018年4—9月对泰州市环境空气中挥发性有机物(VOCs)组分开展现场观测,结合观测数据分析该市大气中VOCs的时空分布特征。结果表明:观测期间泰州市环境空气中VOCs平均摩尔比为45.1 nmol/mol,其中含氧挥发性有机物占比为57.8%;受周边排放源和地理位置影响,下风向点位的VOCs测定值高于其他点位;VOCs月均最高值出现在6月,与臭氧月均最高值出现时间一致,7—9月气团出现老化,导致臭氧生成能力减弱;观测期间VOCs中甲苯/苯(T/B)比值范围为0.2019~5.1303,且大部分T/B比值>2,说明溶剂、油气和液化石油气挥发等排放源对泰州市环境空气中VOCs的影响较为显著。

便携式气质联用仪在环境污染事故应急监测中的应用实例

在环境应急监测工作中,便携式气质联用仪是十分有效的监测工具,适合于分析水中或大气中的挥发性有机物,对于有异味的固体废物也可以测出其中的化学成分,对于环境管理具有十分重要的意义。简述了利用HAPSITE便携式GC/MS在水质、空气异味事件和有异味的固体废物应急监测中的应急事例。根据不同的污染情况,采取不同的仪器条件,进行快速定性和半定量分析,准确捕捉到特征污染物,为污染事故的追查和处理提供了有力的技术依据。

突发性水环境应急监测中快速定性未知有机污染物及案例分析

近年来我国水环境突发性污染事故呈逐年上升趋势,但目前还没有形成一套规范和完整的应急监测体系。结合3个具体案例,介绍了一套操作性、针对性强的突发性水环境应急监测工作方法。提出,在检测未知挥发性有机物时,首先采用便携式气相色谱-质谱仪对污染物进行初筛,再用台式气相色谱-质谱联用仪做准确定性;在检测未知半挥发性有机物时,主要采用液液萃取法进行前处理,采用台式气相色谱-质谱联用仪对污染物定性。该方法能够快速、高效地鉴定出样品中未知有机污染物的种类,可为今后类似的突发性水环境污染事故提供参考。

“空气自动监测+铁塔视频监控+无人机”监测模式在秸秆焚烧火点监管中的应用--以泰州为例

为探索出便捷、高效、实用的秸秆焚烧火点监测方法,为环境监管部门提供参考,指出了传统监管方式存在的问题:人工巡查成本高、效率低,卫星影像解译不准确等。以泰州市为例,分析了空气自动监测、无人机及铁塔视频监控等技术手段相结合在秸秆焚烧火点监测工作中的应用效果。研究发现,运用空气自动站点监测数据,可快速判别空气质量的恶化是否为秸秆焚烧所导致,结合城市高空铁塔视频监控系统,可调取当日捕捉到的所有火点的地理位置及火情信息,借助无人机对秸秆焚烧火点进行准确定位及拍照录像取证,提高了发现问题及处理问题的效率,达到了有效防治秸秆焚烧的目的。

江苏泰州城市霾天和沙尘天气溶胶中细菌群落结构特征研究

近年来,空气污染已成为长三角地区最关键的环境问题之一,气溶胶颗粒物(PM)是最主要的污染物之一。生物气溶胶作为颗粒物的重要组成部分,可能对空气质量和人体健康产生不利影响。利用高通量测序方法研究了江苏省泰州2019年11月至2020年1月期间发生沙尘和霾污染时生物气溶胶中细菌群落结构组成特征。结果表明:冬季沙尘天和霾天气溶胶细菌群落结构及多样性呈现不同的变化特征,霾天细菌群落多样性、均匀度以及基于进化的多样性明显高于夏季优良天,粒径差异增大;沙尘天细菌群落结构变化和霾天正好相反,不仅大气微生物丰富度会降低,细菌群落结构的多样性和均匀度也会降低。优良天粗细颗粒的细菌群落组成和优势种相似度较高,沙尘和霾污染天粗细颗粒间的细菌组成差异较大,病原细菌的种类和相对丰度也明显增加,优势类群中致病菌浓度上升的主要有假单胞菌属(Pseudomonas)、雷氏菌属(Ralstonia)、肠球菌属(Enterococcus)、拟杆菌属(Bacteroides)、埃希氏菌-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、链球菌属(Streptococcus)等,增加了人类、动物及农业生产活动潜在的暴露风险。基于丰度热图分析污染天各粒径的细菌群落结构相似性,沙尘天大部分粒径聚在一起,粒径间的细菌组成相似性较高;霾天样品的粒径分布总体较分散,随着污染加重,粒径差异有增大的趋势。

兴盐界河民主村断面水环境质量溯源调查分析

以民主村断面上游为研究对象,利用有机物非靶向筛查技术,结合现场快速筛查、实验室分析及现场实地勘查结果,判断重点监测区域污染情况,并使用卫星遥感、无人机及现场排查对民主村断面所在的兴盐界河开展全流域排查。结果表明,兴盐界河沿线排污口众多,民主村断面汇水区域及兴盐界河沿线广泛受到养殖业、生活源、种植业污染,河内源污染严重,加之水流不畅、汛期放大污染等自然因素,导致断面水质无法稳定达标,全年平均水质超Ⅲ类。

泰州市地表水环境改善与制约因素分析

水资源是一种不可再生资源,是人类赖以生存的基础。本文从改善因素与制约因素2个角度对泰州市地表水环境进行分析,以期对水污染防治工作提供科学参考。

基于卫星遥感监测的大气污染过程分析——以扬州市为例

卫星遥感常用于长时间大气污染物的反演,为了探讨遥感监测应用于大气污染过程分析的可行性,基于MODIS和TROPOMI数据产品、地面监测资料及气象资料,分析了2022年2月27日~3月5日扬州市典型的大气PM_(2.5)污染过程。结果表明,对于此次污染过程中扬州市大气PM_(2.5),NO_(2)和CO浓度变化趋势,遥感监测结果与地面监测结果整体吻合情况较好,遥感监测技术能够清晰的展示此次污染过程,但对于污染物特别是NO_(2)和CO浓度的精准反演仍有待提升。利用HYSPLIT后向轨迹模式结合气象资料开展污染来源分析发现,不利气象条件叠加区域传输是造成此次扬州市污染物积累并达到峰值的主要污染成因。

气相色谱法同时测定水中硝基苯类化合物与有机氯农药

建立了一种液液萃取-气相色谱同时测定水中10种硝基苯类化合物与8种有机氯农药的方法。对比了不同萃取溶剂、萃取体积和萃取时间对回收率的影响,最终确定以10.0 mL甲苯为萃取溶剂,萃取5 min后定容至20.0 mL。净化方式确定使用硅胶小柱净化,回收率均在80%以上。目标化合物检出限为0.035~0.45μg/L,测定下限为0.14~1.78μg/L。分别测定低、中、高三种不同浓度的加标水样,重复测定6次,相对标准偏差范围为1.7%~10.6%,加标回收率范围为80.6%~110%,均能满足实验室质控要求。该方法简单快捷,耗时短,精密度和检出险也较为理想,可以同时测定水中的10种硝基苯类化合物与8种有机氯农药。

2021年苏州黑碳气溶胶浓度特征及来源解析

于2020年12月1日—2021年11月30日利用7波段黑碳仪(AE-31)观测苏州地区黑碳(BC)浓度变化特征,并使用黑碳仪模型和后向轨迹模型分析BC排放来源和潜在源区。结果发现,苏州地区BC年平均质量浓度为(1.29±0.64)μg/m^(3),冬季BC质量浓度最高,为(1.61±0.89)μg/m^(3),秋季为(1.34±0.61)μg/m^(3),春季为(1.23±0.48)μg/m^(3),夏季最低,为(1.03±0.43)μg/m^(3)。各季节工作日、非工作日BC质量浓度日变化均呈早晚双峰分布规律。BC质量浓度与风速、气温、降水量呈负相关,与相对湿度相关性并不显著。黑碳来源解析结果表明,相比于固体燃料(如煤和生物质燃烧),液体燃料(如交通排放)对苏州BC质量浓度的贡献在各季节均占主要地位(74.2%~76.3%),且夏季最高,冬季最低。同时,后向轨迹模拟和浓度轨迹权重分析的潜在源区结果显示,与本地污染相比,影响苏州地区BC的更多为输送型气团;各季节BC的潜在源区也稍有差异,主要以西南方向的影响为主。

影响泰州市空气质量的几种沙尘类型分析

利用2020年11月—2021年5月泰州市大气颗粒物自动监测数据,结合激光雷达观测资料、气象资料及后向轨迹模式,研究分析不同类型沙尘天气过程对泰州市空气质量的影响。结果表明,研究时段泰州市受到沙尘天气影响共计12次,影响天数21 d,污染天数占比达42.9%;按照影响时长和影响程度将沙尘天气过程分为直接影响型、移速缓慢型、边缘影响型、入海回流型等4种类型;由于天气形势背景和传输路径差异,不同类型沙尘对泰州市空气质量影响程度差异较大,整体而言,移速缓慢型沙尘、入海回流型沙尘对泰州市空气质量影响更为显著。

泰州市2013～2017年大气污染特征及潜在来源分析

泰州市是长江三角洲城市群城市其中之一,为了解泰州市大气污染物质量浓度特征和潜在输送源,对泰州市国控站点2013~2017年SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等常规大气污染物数据进行分析,SO2、NO2和CO的年均浓度均已达标,而PM10和PM2.5的年均浓度仍未达标。5年来,泰州市空气质量虽有所改善,但颗粒污染问题仍就没有从根本上解决,且夏季O3-8h超标问题日益突出。气象条件对大气污染物浓度的影响具有季节性差异。利用潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)分析了泰州市潜在来源分布及其贡献特征,结果表明,影响泰州市主要大气污染物的潜在源区主要包括京津冀的东南部地区、山东省大部、河南省东部、安徽省、江苏省大部、上海、浙江省北部以及江西省东北部等地区。西部内陆方向和东南部近距离传输分别对PM2.5和O3质量浓度贡献更为显著。