石家庄市制药行业VOCs排放特征分析及健康风险评价

选择石家庄市9家典型制药企业作为研究目标,在对生产工艺进行调查的基础上研究了VOCs的排放特征,并利用国际公认的健康风险评价模型对制药行业排放的典型VOCs的健康风险进行了初步评价。结果表明,9家研究企业排放的VOCs浓度在10.6~162 mg·m-3间,抗生素类生产企业是主要排放源;识别出的9种典型VOCs为丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇、甲醇、二氯甲烷、正丁醇、异丙醇、甲苯;通过源成分谱确定出不同制药类型排放源的主要污染物：发酵类抗生素为乙酸丁酯（40%）、乙酸乙酯（31%）和正丁醇（17%）;半合成类抗生素为丙酮（55%）、异丙醇（15%）和二氯甲烷（12%）;维生素类为乙醇（41%）、丙酮（34%）和甲醇（13%）;中药类为乙醇（75%）、甲醇（12%）。制药行业排放的VOCs健康风险危害指数为2.08×10-5,低于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受水平,不会对暴露人群健康造成非致癌危害;正丁醇的危害指数最高,贡献率为48%。各典型制药企业排放口中二氯甲烷的致癌风险值在1.37×10-5~9.28×10-4间。

利用SPAMS构建石家庄市PM_(2.5)固定排放源成分谱库

依托单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）,选取石家庄市燃煤、工业工艺、固废焚烧等固定排放源的典型企业展开了PM2.5固定排放源谱库的建立工作。通过对选取的有代表性的源排放样品进行采集和分析,获取了各排放源颗粒物的典型质谱信息和粒径分布特征。结果显示,三类污染源排放的颗粒物粒径峰值基本出现在1.0~1.5μm处;电力、水泥、制药、生活垃圾和危险废物焚烧行业排放的颗粒物粒径分布较窄,在0~3.0μm,而钢铁和医疗废物焚烧行业排放的颗粒物粒径范围较宽,在0~6.0μm左右;燃煤源的特征组分为Cr、有机低聚物、有机物和ECOC;工业工艺源的特征组分为OC,Fe,Pb,CaO,硅酸盐,有机胺;固废焚烧源的特征组分为元素碳、Pb、有机胺、Na,NaCl。该研究建立的石家庄市PM2.5固定排放源谱库,为石家庄市大气中PM2.5的在线来源解析提供了有效准确的识别依据。

基于单颗粒质谱技术的石家庄冬春季气溶胶成分特征及混合状态研究

利用位于石家庄市大气梯度监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪分析了冬、春季大气环境中气溶胶的化学组成及混合状态,并采用ART-2a分类法对气溶胶分类。结果表明,石家庄市大气中主要存在8类颗粒物,即元素碳(EC)、有机碳(OC,相对分子质量小于150)、高分子有机碳(HOC,相对分子质量大于150)、混合碳(元素-有机碳混合,ECOC)、重金属、左旋葡聚糖碎片(LEV)、矿物质和富钾颗粒。8类颗粒中绝大部分包含SO_4^-、NO_2^-和NO_3^-等二次离子组分,表明采集到的颗粒物大都经历了不同的老化,或与二次组分进行了不同程度的混合。冬季气溶胶的主要成分是OC(数浓度36.1%),谱图含有C2H+3、C_2H_3O^+、C_5H_3^+、C_6H_5^+等离子,主要来自化石燃料、生物质等燃烧产生的一次排放颗粒,以及由挥发性有机物光化学氧化而成的二次有机颗粒;春季气溶胶的主要成分是EC(数浓度43.6%)和矿物质(数浓度15.4%)。EC中含有一系列单质碳峰,来自化石燃料或木材等生物质不完全燃烧的一次排放;矿物质颗粒中含有Mg^+、Al^+、Ca^+、Fe^+及SiO_3^-,主要来自扬尘。发生灰霾时,冬季OC和ECOC颗粒占比增大,EC颗粒占比减小;春季矿物质和ECOC颗粒占比变大,OC颗粒占比变小。随着灰霾天气发生,冬、春季碳气溶胶与二次无机气溶胶颗粒的混合加剧,而NH_4^+与碳气溶胶的混合加剧最为明显。冬季气溶胶的数浓度与气象因素的相关性高于春季,而低风速、高湿度和低气压易导致灰霾出现。石家庄市春季和冬季气溶胶污染应分别从机动车尾气、扬尘及燃煤、制药企业加以管控。

ICP-MS对绿茶中微量元素含量及其溶出特性的研究

茶叶中含有人体必需的微量元素,以绿茶为对象,研究了茶叶所含的微量元素及浸出液规律。结果显示,样品茶叶中元素含量排序为K>Ca>Mg>Na>Mn>Fe>Zn>Ni>Cu>Pb,Pb含量符合食品卫生标准中的限量规定。样品茶叶中Fe和Zn浓度在80℃浸泡时达到最高,而Cu,Ni,Ca,Mg,K浓度在90℃浸泡时最高,Mn在100℃浸泡时浓度最高。大部分元素含量随浸泡时间的延长而增大,在浸泡30min时含量较高,之后各元素的浸出量基本不再增加。各元素的浸出率随浸泡次数的增多而减少,第1次浸泡时,其可溶性物质的浸出率为49.30%~63.80%,第4次浸泡时浸出率在6%以下。建议水温控制在80~90℃,以冲泡3次为宜。

2015～2016年石家庄市国庆节期间生物质燃烧源的成分及排放特征研究

利用位于石家庄市大气自动监测站的单颗粒气溶胶质谱仪;并综合空气污染监测资料、卫星遥感火点监测资料、气象观测和气流后向轨迹模拟,对2015年和2016年国庆节期间石家庄发生的两次空气污染事件进行分析。结果表明,2015年生物质燃烧源对细颗粒物的贡献在13%~35%间,2016年在2%~24%间,2016年较2015年有所减轻。生物质燃烧颗粒的主要成分为左旋葡聚糖(50%)和有机碳(35%),主要排放高峰集中在夜间21~24时。国庆假期前后,河北省东部、南部地区有火点,但明显少于西南和东南方向的周边省市。后向轨迹分析显示两次污染过程低空均以西南、东南及南部输送为主。石家庄生物质燃烧污染是本地排放和区域传输共同作用的结果。两次污染过程500 hPa高空均以偏西气流控制为主,地面为均压场或弱气压场,垂直和水平扩散能力均较差,造成污染物累积上升,导致重污染过程持续。

膜生物反应器处理青霉素废水的实验研究

在系统分析青霉素废水水质的基础上，对采用MBR技术处理河北某青霉素厂的废水进行了实验研究和经济性能分析。结果表明：控制COD容积负荷和污泥负荷分别在2．5-3．0kg／（m^3·d）和0．20-0．23kg／（kg·d）时，MBR对CODCr的去除率〉90％，系统出水CODCr能够达到国家《污水综合排放标准》（GB8978--1996）中的二级标准。MBR工艺的吨水投资预算为960元，吨水处理成本为1．626元，较SBR工艺具有优越性。由此得出，MBR技术应用在此次改扩建项目中具有经济上和技术上的可行性。

中国雾霾成因及治理对策

雾霾天气的成因和治理,不仅是中国政府民众重点关注的话题,更是大气环境科研工作者必须面对的挑战。从颗粒物成分、污染物来源、气象条件以及特殊时期的污染特征分析等多方面对雾霾成因进行了分析论证,并从监测、评价、控制等多角度提出了适合中国国情的雾霾治理对策。

农田地膜污染与防治对策

农田地膜覆盖已成为一项成熟的农业栽培技术,它能保水、保肥、保持湿度,有效延长作物生长期,提高农作物产量。农田地膜的应用在中国得到迅速推广,石家庄市近年来农田地膜用量处于持续上升趋势。由于传统农田地膜残膜回收率低,且不易降解,随着农田地膜覆盖使用年限的增加,土壤中残膜量逐步增加,造成地膜污染。通过分析农田地膜污染对农作物产生的危害,针对残膜存在的问题,提出防治地膜污染的对策与措施,使农业生产能够持续健康发展。

空气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征及其来源解析研究进展

PM2.5由于其较小的粒径、巨大的比表面积及较大的危害性等特点成为全球大气环境的研究热点。针对近年来中国各地持续出现雾霾天气,空气质量急剧下降的现状,总结了中国有关PM2.5的研究现状,主要围绕PM2.5的污染特征、化学组成以及来源解析等方面的研究进行了综述,并探讨了PM2.5的质量浓度水平、与PM10的相关性及其对能见度的影响。针对目前中国PM2.5的污染与监管现状提出了改善大气环境的一些建议。

石家庄市PM_(10)和PM_(2.5)中多环芳烃的分布及来源分析

于2013年春、夏、秋、冬四季采集石家庄市6个采样点PM10和PM2.5样品,分析其中的多环芳烃,研究了石家庄市PM10和PM2.5中PAHs在不同季节的污染水平、组成特征和主要来源。结果表明,石家庄市PM10和PM2.5中有15种PAHs检出,全年PM10中PAHs的质量浓度为7.5～510.5ng/m^3,PM2.5中PAHs的质量浓度为3.6～460.6ng/m^3;PAHs浓度季节变化明显,冬季浓度明显高于其他季节。春、夏、秋、冬四季PM10和PM2.5中的PAHs主要分布在细粒子中。4环和5环化合物是PAHs的主要成分,占比为66%～79%。与其他季节相比,冬季4环PAHs的含量高,5环和6环PAHs的比例相对低。运用比值法综合分析,石家庄市PM10和PM2.5中PAHs在冬季主要受到燃煤污染源的贡献,在春、夏、秋季,受燃煤污染和机动车污染综合作用。

石家庄市酸雨污染特征及其成因分析

根据2008-2012年的酸雨监测数据,研究了石家庄市5年来大气降水量、pH值、电导率及降水化学组成的变化规律和趋势.结果表明：石家庄市5年来年均降水量为557.4 mm,降水集中在6-9月份.降水pH值最大为7.98,最小为4.41,年均值为5.88.电导率为12.37～18.03ms/m,年均值为14.96ms/m,且与pH值呈一定的负相关性.酸雨频率年均值为4.35％,近2年没有酸雨发生.降水中阴离子浓度由高至低依次为SO42-,NO3-,Cl-,F-,阳离子浓度由高至低依次为Ca2＋,NH＋,Mg2＋,K＋,Na＋.石家庄市的酸雨类型由硫酸型向硫酸和硝酸混合型过渡.

利用单颗粒气溶胶质谱仪研究石家庄市采暖结束前后大气细颗粒物污染特征及成因

2016年3月1日~20日期间,石家庄市区于采暖期结束前后出现两次重污染天气。为探究重污染天气成因,利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对两次重污染天气期间的细颗粒物化学组成进行分析;并结合颗粒物质量浓度和气象条件等对重污染天气成因进行了推定。结果表明,3月采暖期(3月1日~15日)期间共发生为期1 d的重度污染天气,主要成因为来自燃煤(贡献率42.6%)和工业工艺源(26.4%)的颗粒物严重累积;采暖期结束后(3月16日~20日)出现了连续3 d的重度污染天气,前期主要成因为来自机动车尾气(25.5%~25.9%)和工业工艺源(23.0%~25.5%)的颗粒物严重累积;后期首要污染源变为燃煤(28.6%)和工业工艺(27.4%)。监测过程中,PM_(2.5)与气象条件的相关性较高,r_(湿度/2.5)=0.76,r_(大气压/2.5)=-0.58,r_(风速/2.5)=-0.65,r_(温度/2.5)=0.35。综合来看,高湿状态下空气的低压静稳和低空传输,共同促使燃煤及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧后导致3月4日的重污染天气;而采暖期结束后,在同样不利于扩散的气象条件下,机动车尾气及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧,从而导致3月17和18日污染小高峰;不同于前两日,燃煤和工业工艺源的累积,二次转化加剧,导致了3月19日凌晨的污染小高峰。

顶空-气相色谱法测定水中5种挥发性卤代烃不确定度评定

根据《化学分析中不确定度的评估指南》(CNAS-GL06—2006)及《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059—2012),对顶空-气相色谱法测定水中5种挥发性卤代烃(包括三氯乙烯、四氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷)进行了不确定度评定。样品按照《水质挥发性卤代烃的测定顶空气相色谱法》(HJ 620—2011)进行测定。结果显示,在挥发性卤代烃的测定过程中,标准溶液、重复测定样品、校准曲线拟合是不确定度的主要来源,由标准溶液引起的相对标准不确定度分别为3.9%,4.0%,2.4%,2.7%,4.5%;由重复测定样品引起的相对标准不确定度分别为4.5%,5.8%,3.2%,4.9%,2.6%;由校准曲线拟合引起的相对标准不确定度分别为4.4%,4.9%,7.4%,7.4%,3.7%。与前3个方面相比较,标准溶液的配置过程、测量仪器、样品前处理过程引起的不确定度较小,均小于2%。

石家庄市大气颗粒物中水溶性无机离子污染特征研究

用超声萃取-离子色谱法分析了石家庄市大气颗粒物中8种水溶性无机离子。结果表明,NO-3、SO2-4、NH+4及Ca2+为主要组分;各个离子的质量浓度均有季节及空间变化差异;不同粒径颗粒物中SO2-4和NO-3相关性均很好,NH+4与SO2-4、NO-3在细颗粒物中具有良好的相关性,Ca2+在粗粒子中与NO-3和SO2-4的相关性也较好。SO2-4/NO-3质量比季节变化表明,春、夏季固定源与流动源对大气颗粒物贡献相当,秋季流动源贡献较大,冬季固定源贡献较大。PM2.5中SO2与SO2-4、NO2与NO-3转化率表明,SO2-4、NO-3主要是由二次转化而来。

石家庄市灰霾天气变化规律研究

以研究石家庄市灰霾天气的变化规律及成因为目的,为石家庄市灰霾天气的防治提供技术支持,根据石家庄市2011年气象局的观测资料以及石家庄市环境监测中心梯度站污染物浓度的监测资料,对灰霾天气与气象条件以及污染物浓度的关系进行了分析。结果表明,石家庄市灰霾天气日数的年代际变化非常明显,20世纪60年代初是灰霾日数最少期,80年代和90年代是灰霾日数急剧上升期,2000年以后灰霾日数有所下降。灰霾天气季节变化很明显,呈现出秋、冬季多(分别占全年的20.5%和53.5%),春、夏季少(分别占全年的15.2%和10.8%)的分布特征。静风、小风,低湿度以及连续的不降雨是造成灰霾天气的重要因素。石家庄市SO2,NOx,PM2.5和PM10浓度的变化与灰霾日的变化有很好的一致性(相关系数分别为78.4%,70.9%,77.3%和73.8%),灰霾日污染物浓度均明显高于非灰霾日,一年四季中以冬季灰霾日污染物浓度最高,秋季次之,夏季最低。

石家庄市秋季以NO_2为主的气态污染物典型污染案例分析

为保障空气质量明显改善,石家庄市采取了一系列举措治理大气污染,然而2015年9月出现了一次以NO_2为首要污染物的气态污染物典型污染过程,各项气态污染物浓度明显高于历史同期水平。NO_2作为二次颗粒物及光化学污染的重要前体物,研究其污染来源及影响因素,对于保护公众健康及提高大气污染综合治理水平具有重要的指导意义。对污染过程中NO_2的浓度变化、时空变化及气象条件对NO_2的影响等方面进行了分析。结果表明:2015年9月由于气象条件与区域污染的影响,造成空气中气态污染物聚集,浓度高于去年同期水平。大气环境中的NO_2主要来源于东南部工业和燃煤源的排放,与机动车保有量增加、大型车辆多活动于夜间、晚出行高峰时段拥堵造成的尾气排放量增加也有直接关系。

液液萃取-高效液相色谱法同时测定水中甲萘威和阿特拉津

用二氯甲烷萃取水中的甲萘威和阿特拉津,经旋转蒸发和氮吹富集浓缩后,采用高效液相色谱二极管阵列检测器在222 nm波长下测定。甲萘威和阿特拉津在0.100 mg/L^5.00 mg/L范围内线性良好,检出限分别为0.031μg/L和0.027μg/L,空白水样加标平均回收率为78.5%~91.7%,平行测定3次的RSD<5%。

城市饮用水源特征污染物筛查及风险评价方法

为了保护饮用水源、保障饮用安全,通过综述城市饮用水源特征污染物的筛查方法,介绍了基于环境风险框架下污染物的筛查体系(建立污染物数据库→根据评价目的确定测试终点和筛查标准→赋值计算→进行优先排序)及健康风险评价管理技术在饮用水源风险评价中的应用,以期对本地区环境决策提供有价值的科学依据。

石家庄一次沙尘过程的气溶胶光学特性及源解析

利用CE一318太阳光度计、激光雷达、单颗粒气溶胶质谱仪并结合气象、环境监测资料对2015年4月15日石家庄市一次沙尘天气过程中的气溶胶光学特性及其来源进行分析研究。结果表明：此次沙尘过程中，气溶胶光学厚度AOD明显增加，Angstrom指数α明显下降，其体积浓度谱粗模态粒子大量增加，首要污染物以PM10为主，均证实有大量沙尘粒子的入侵。通过分析激光雷达的垂直探测、污染物来源的后向轨迹模拟以及高空、地面天气图可以推断此次沙尘过程主要是由蒙古地区自高空向低空及近地面逐渐沉降，最终与本地污染源汇合使得污染物浓度大幅增加。对比分析激光雷达和太阳光度计反演的532nm气溶胶光学厚度，发现两者具有很高的相关度R2=0．623，激光雷达反演的光学厚度经过一定修正后基本可以满足业务需求，在业务中可以与太阳光度计相互配合使用。另外，对石家庄市气溶胶颗粒物成分进行源解析发现，15日生物质燃烧源和扬尘源的贡献大幅增加。利用极轨卫星监测石家庄周边火点分布情况发现13—14日石家庄西北部地区火点较多，大风沙尘过程使得西北部的生物质开放燃烧源等产生的气溶胶颗粒物成分向石家庄及南部地区输送，导致生物质燃烧源比重迅速升高。

石家庄市冬季大气中VOCs污染特征分析

为弄清石家庄市冬季大气中VOCs的污染特征,采用美国环保局TO-15方法对石家庄市冬季大气中VOCs组成进行了定性和定量分析.在此基础上,进行了VOCs的月度变化分析、春节期间的变化分析,并进行了VOCs与空气质量指数AQI、PM25等之间的相关性分析;根据VOCs组成及变化情况和相关性,分析了其可能的来源.结果表明,石家庄市冬季大气中VOCs的质量浓度为145.7 -1 410.7 μg/m3,VOCs组分主要有丙酮、二氯甲烷、苯、乙酸乙酯、甲苯、l,2-二氯丙烷、三氯甲烷.春节期间,大气中VOCs的浓度有大幅的下降,比日常均值下降了40.9％.AQI较高时,大气中VOCs浓度有所升高.石家庄市冬季大气中丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯等主要来源于医药化工生产活动,苯、甲苯主要来源于煤燃烧.