北京市2018年春季一次沙尘回流过程的污染特征

通过监测数据分析,结合轨迹模拟和特征雷达图的分析结果,对2018年4月14~19日北京出现的一次沙尘天气过程进行分析.结果显示:依据ρ(PM_(2.5))和ρ(PM_(10))及其比值PM_(2.5)/PM_(10)[ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10)),下同]的变化情况,此次沙尘过程可分为沙尘期、中间期、回流期和回流后期4个典型时期.沙尘期ρ(PM_(10))平均值达到(278.5±83.7)μg/m^(3),明显高于回流期和回流后期,回流后期ρ(PM_(2.5))平均值达到(135.5±16.9)μg/m^(3),明显高于回流期和沙尘期.沙尘期逐小时PM_(2.5)/PM_(10)<0.2,回流期和回流后期PM_(2.5)/PM_(10)比值分别介于0.3~0.6和0.5~0.8范围内.SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)_(+)等(SNA)水溶性离子沙尘期浓度占比仅为7.3%±2.5%,沙尘回流期和回流后期SNA占比分别增长至47.0%±6.3%和51.3%±5.7%.研究表明,受天气系统影响,回流沙尘可裹挟南部的细颗粒和气态污染物输送到北京后发生累积和二次转化,从而推高PM_(2.5)浓度,因此发生沙尘回流时,区域内应加强一次污染物排放的管控力度,同时北京市需进一步加强机动车氮氧化物的排放监管.

2018年春节期间京津冀及周边地区烟花禁放效果评估

为了评估2018年春节期间(2月15—16日)京津冀及周边地区"2+26"城市烟花禁限放措施的效果,采用浓度特征对比、ρ(PM_(2.5))/ρ(CO)等方法,对"2+26"城市的ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))、ρ(SO_2)、ρ(NO_2)进行分析,并定量估算了除夕夜烟花燃放对ρ(PM_(2.5))和ρ(SO_2)的贡献率.结果表明:"2+26"城市烟花的集中燃放会导致ρ(PM_(2.5))、ρ(SO_2)显著增长,出现以PM_(2.5)为首要污染物的重污染时段,2018年12月16日03:00区域内14个城市ρ(PM_(2.5))达到重度及以上污染水平,呈区域性污染特征;与2017年同期(1月27—28日)相比,2018年春节期间(2月15—16日)14个城市烟花燃放对ρ(PM_(2.5))平均贡献量呈下降趋势,其中,淄博市、济南市、北京市降幅最大,分别下降了85.2%、74.6%和65.2%,表明烟花禁限放措施起到了显著的污染削峰作用;与城区相比,周边郊县ρ(PM_(2.5))显著高于城区,呈"农村包围城市"的现象,说明城区监测点位受到郊县等周边地区烟花燃放的传输影响.研究显示,虽然城区烟花禁限放措施起到了显著的削峰作用,但城区监测点位空气质量仍受到郊县等周边地区烟花燃放的传输影响,导致大气重污染的发生.

2020-2021年冬季长三角北部典型农业城市大气PM_(2.5)及其组分特征和来源解析

长三角地区空气质量在“十三五”期间得到了大幅改善,但是其北部地区大气环境形势依然严峻,尤其在冬季霾频发,成为长三角地区深入打赢蓝天保卫战的短板.本研究以长三角北部典型农业城市-宿州市为研究对象,于2020年12月-2021年2月在宿州市环境监测站开展环境大气PM_(2.5)手工样品采集和化学组分分析.结果表明:2020年12月-2021年2月,宿州市冬季PM_(2.5)浓度平均值为(80±31)μg/m^(3),49%的采样天数高出《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)日均值二级标准(75μg/m^(3)).水溶性无机离子浓度平均值为(38.6±24.8)μg/m^(3),占PM_(2.5)的48%,其中二次离子浓度为(33.8±20.3)μg/m^(3),在PM_(2.5)中占比达到42%;宿州市NH4+浓度相对较高,加强对本地农业源NH_(3)排放强度的控制可能是降低宿州市离子浓度乃至PM_(2.5)浓度的关键.总碳(TC)、有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度平均值分别为(19.0±7.3)、(16.3±6.2)和(2.7±1.2)μg/m^(3),OC和EC在PM_(2.5)中的占比分别为17%和2.8%.地壳元素和痕量无机元素浓度平均值分别为(8.5±7.8)和(0.23±0.11)μg/m^(3),在PM_(2.5)中的占比分别为10.5%和0.3%.PMF源解析结果表明,宿州市冬季大气PM_(2.5)主要来自交通源(22%)、燃烧源(21%)和二次无机粒子(21%),同时,还受到扬尘源(18%)、工业源(15%)和烟花爆竹燃放源(3%)的影响.因此,在冬季PM_(2.5)浓度较高的宿州市,应重点加强交通源、燃烧源和二次无机前体物(NO_(x)、SO_(2)和NH_(3))的排放监管,减少PM_(2.5)的二次生成;此外,还应在春节烟花爆竹集中燃放期间加强“禁燃措施”的宣传力度和管控力度,助力环境空气质量进一步改善.

广州灰霾期大气颗粒物中多环芳烃粒径的分布

对2003年广州严重灰霾期前后9d的大气样品进行了分析．结果表明。大气中颗粒物在积聚态颗粒物（0．32～1．80μm）和粗颗粒物（3．2～10．0μm）处有2个明显的峰；灰霾期积聚态颗粒物比粗颗粒物在TSP中占的比例高，而在灰霾结束后所占比例与粗颗粒物相当或略少；低环数多环芳烃在积聚态颗粒物段和粗颗粒物段各有一个峰。但主要分布在积聚态颗粒物中；高环数多环芳烃几乎完全分布在积聚态颗粒物中；从灰霾期至灰霾期后。低环数多环芳烃在积聚态颗粒物段的主峰粒径有逐渐减少的趋势，而对于高环数多环芳烃这一变化不大；比值TPAHs／TSP在灰霾期前后有较大的变化；由于比值BaP／BeP与TPAHs／TSP具有相同的变化趋势。降解作用可能是造成比值TPAHs／TSP变化的主要原因．

洪季珠江三角洲水系烷基酚污染状况研究

对夏季珠江三角洲河流及珠江口表层水中溶解态的壬基酚 (NPs)和辛基酚 (OP)的污染状况进行了分析 .结果表明 ,河流样品中除珠江正干平洲水道口、沙湾水道口及西江虎跳门处NPs值较高分别达 98 84、12 9 82和 16 4 98ng/L外 ,其他地点均为 <2 0～ 4 0ng/L ;伶仃洋及近海表层水NPs含量较低为 <10～ 14ng/L .OP值以澳门内港处最高为 8 5 4ng/L ,另外在白鹅潭、沙湾水道口和虎跳门处分别为 2 89、2 4 4、2 12ng/L ,其余采样点均低于检测限 2ng/L ,伶仃洋及近海表层水样OP值低于检测限 1ng/L .

广州秋季不同功能区大气颗粒物中PAHs粒径分布

利用MOUDI^TM级联分段式采样器采集了秋季广州市区（荔湾采样点和五山采样点）及郊区（新垦采样点）3个采样点的气溶胶样品并使用GC-MS分析了样品中13种多环芳烃的含量．发现3～4环的多环芳烃呈双峰分布，5～7环的多环芳烃呈单峰分布．广州市区和郊区的多环芳烃具有不同粒径分布模式；相对于城区，郊区的多环芳烃存在于更大的颗粒物中，这可能是气溶胶的陈化过程不同导致的．城区的多环芳烃可能主要受吸附作用控制，而郊区的多环芳烃则可能受多种机制控制，如吸附作用、吸收作用和多层吸附．诊断参数值在粒径1～2．5μm和0．1～0．56μm存在较大差异；从浓度上看新垦13种多环芳烃的总浓度为39ng／m^3，五山为71～94ng／m^3，荔湾为32～154ng／m^3；从组成上看广州市大气颗粒物种多环芳烃以5～7环为主．

钢铁行业氮氧化物控制技术及对策

根据2007年第一次全国污染源普查数据,钢铁行业氮氧化物排放量已达81.74万t,约占全国总排放量的4.55%,是继火力发电、机动车、水泥工业后第四大氮氧化物排放源。针对中国重要氮氧化物来源——钢铁工业的氮氧化物生成机制,排放节点及特征,国内外控制技术现状开展综述研究。研究表明,钢铁工业中的氮氧化物的产生以高温型为主。烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等过程为主要的氮氧化物排放源。收集并整理了国外在钢铁各工序上的主要氮氧化物控制技术及其在国内的应用状况。在回顾中国钢铁大气污染物控制历程的基础上,提出了中国钢铁行业氮氧化物控制的对策建议。

北京冬季大气颗粒物数浓度的粒径分布特征及来源

监测北京市冬季远郊区（密云）、交通道路（北四环）和生活区（清华大学）采样点的CO,NO,NO2,SO2等浓度,同时监测大气细颗粒物（FPs,粒径为0.1-2.5μm）和超细颗粒物（UFPs,粒径〈0.1μm）的数浓度,利用正交矩阵因子（PMF）法对FPs和UFPs数浓度的粒径分布特征和来源进行了研究.结果表明：在远郊区采样点共有4个影响因子,其中主因子1,4可能与长距离运移有关,主因子2可能来自1 km外的村庄生活排放,主因子3为附近铁路机车排放;在交通道路采样点共有3个影响因子,其中主因子1,3可能均来自机动车排放,主因子2来自燃煤污染;在生活区采样点共有3个影响因子,其中,主因子1可能与机动车排放有关,主因子2,3可能均来自燃煤排放.

不同变质程度煤的激光拉曼光谱特征

对不同矿区、不同变质程度煤的 9个镜煤样品进行了激光拉曼光谱测定 ,并对其特征光谱进行了参数化。在 10 0 0～2 0 0 0 cm-1的波数范围内有两个明显的拉曼频率振动峰 G峰和 D峰。当镜质体反射率 Ro<2 .2 8%时 ,D峰位置随 Ro的增大向低波数位置偏移。G峰与 D峰峰位差和峰高比随 Ro的增大而增加。当 Ro约为 2 .1%时 ,拉曼光谱特征趋势发生逆转性变化。在 2 5 0 0～ 3 2 5 0 cm-1之间有一个明显的拉曼谱带 ,并随煤变质程度的增加呈现如下规律 ,其谱带的变化与有机质的成熟度演化具有一定的同步性 ,特别是在有机质进入成熟门限后 ,由于油相和气相成分的大量生成 ,出现明显的振动峰 ,而进入无烟煤 (Ro>4.4% )后 ,其振动峰变弱 ,因此 。

中国排污许可证制度执行现状调查

本研究以广州、石家庄、兰州、哈尔滨和大同5个城市为调研对象,收集各城市20年来许可证相关的法规制度,并与各城市环境保护监管部门负责人及典型企业环保专职人员进行了访谈。研究表明,中国排污许可证制度在提高企业环保守法意识和推动总量减排上起到了明显作用,但也面临着法律体系不完善,行政资源不足、排放量核算方法不明确、处罚力度弱以及公众参与不充分等问题。在此基础上,本研究提出中国排污许可证制度的改进建议,为决策部门制定相应的政策提供科学和技术的支撑。

典型城市公众感受与空气污染指数的相关关系

针对现行空气污染指数与实际人体感受可能存在较大差距的问题,分别在广州和乌鲁木齐进行了为期一年的问卷调查.结果表明:公众主观环境空气质量评价(PSI)为良和轻微污染对应的API分别为43和99(广州),75和179(乌鲁木齐),但较弱的相关关系表明,现行包含3项污染物指标的API尚不能完全体现公众的主观感受;公众健康综合感受(PHI)恶化对应的API区间广州约为API>60,乌鲁木齐则为API>100;广州PSI的主要影响因素是PHI和能见度,而在乌鲁木齐则为ρ(SO2),ρ(NO2),ρ(PM10)和PHI;建议将能见度,O3和PM2.5纳入API或环境空气质量评价.

特征雷达图的设计及其在大气污染成因分析中的应用

为了更好地利用环境监测数据进行污染成因分析,提出数学算法,对多种污染物进行百分比成分谱化,并除以一定时期(或一定区域)的平均值,从而得到标准化特征谱,以消除污染物浓度变化的影响以及不同污染物间浓度值差异的影响;通过设计特征雷达图的方式,直观和快速地展现大气污染特征在时间序列和空间上发生的变化特征,为环境管理部门利用空气质量常规监测数据开展动态决策提供便利.该方法既可利用单点历史数据开展历史特征雷达图分析,也可基于区域多站点数据开展区域特征雷达图分析.该方法在时间序列上可以判断出偏沙尘污染型、偏燃煤污染型、偏二次颗粒物污染型、偏机动车污染型、偏烟花污染型等多个污染类型;在区域分布中可以判断出偏燃煤污染区、偏机动车污染区、偏钢铁污染区等多个区域类型.该方法除可应用于空气质量常规监测数据外,也可应用于其他组分数据如碳质组分、水溶性离子组分及元素组分等数据的分析.

北京市冬季大气细粒子数浓度的粒径分布特征

考虑到对人体的健康危害,大气颗粒物的数浓度值可能比质量浓度值更重要。通过对北京市交通道路边、生活区和远郊背景点大气细粒子数浓度的监测,对北京市大气细粒子数浓度的主要来源、浓度和粒径分布特征进行研究。文章认为交通源是城市大气细粒子数浓度的主要来源。城市生活区的大气细粒子主要是污染源稀释后扩散而来。远郊区既可能存在气象污染物光化学成核生成的超细颗粒物,也存在外部运移而来的细粒子。与国外其他城市相比,北京市大气细粒子数浓度在道路边处于中等偏下水平,但生活区和背景点处于相当或偏高的水平。

生物质与煤共燃研究

简要介绍生物质与煤共燃的意义及其应用前景。在此基础上,深入分析二者共燃的生物质预处理、燃烧特性、污染物排放及共燃灰污、结渣和腐蚀性、共燃方式及共燃经济性。同时还对所面临的问题如:生物质体密度、能量密度低,高碱金属含量带来的低灰熔点,高氯含量可能带来的腐蚀,提出了一些解决办法。最后对二者共燃的实验研究进行了较深入地分析。

兰州市大气单颗粒来源识别及应用

为配合兰州市政府开展冬季大气污染防治工作,有针对性地抓住重点,降低污染源控制的社会成本,提出更有效的冬防污染源控制对策,2011年12月21—23日在兰州8个采样点共采集10个样品,对其进行电子显微镜来源解析研究。结果表明,兰州市单颗粒形态主要分为层状不规则、链状、圆球形、单体结晶体以及多形态混合型。同时在榆中工业区和西固区附近发现葡萄状和表面液态颗粒物等特征形态。兰州市的大气颗粒物主要来源于扬尘、燃煤、机动车及二次颗粒物;机动车排放颗粒物虽在各采样点均有发现,但总体上所占比例不大;榆中工业区及西固区的工业污染物可能对主城区污染产生明显影响;兰州市主城区的大气颗粒物主要来自局地的排放。建议兰州市重点加强主城区扬尘及燃煤污染控制,严格控制榆中工业区及西固区工业污染源排放。

以环保约束性指标优化钢铁工业布局

针对中国钢铁工业布局中存在的"北重南轻"、"东多西少"和城市型钢铁布局较多等问题,指出现有的钢铁工业布局调整尚不能满足中国区域大气污染防治的要求。系统梳理中国近年来颁布的环境空气质量标准、钢铁工业污染物排放标准和环境保护规划方面针对钢铁工业提出的新要求,指出这些新标准、新要求为钢铁工业优化工业布局形成了重要环境保护约束性指标。同时结合这些约束性指标提出了执行特别排放限值、实行污染物减量置换、提高排污费标准、开展排污权交易和鼓励先进技术应用等推进钢铁工业布局优化的政策措施。

北京市冬季PM2.5中水溶性重金属污染特征

于2011年冬季使用SASS采样器在清华大学采集PM2.5样品,并对其中重金属和水溶性重金属(As?Cd?Cr?Cu?Mn?Pb和Zn等)以及无机离子进行了分析.结果表明,采样期间水溶性重金属浓度较高,As?Cd?Cr?Cu?Mn?Pb和Zn平均浓度依次为8.42,3.18,1.99,7.84,30.82,49.27,412.81ng/m3.Cd和水溶性As平均浓度超过《环境空气质量标准》中建议浓度限值.水溶性重金属在重污染期间易出现富集,灰霾和采暖期间As?Cd?Cr?Cu?Mn?Pb和Zn平均浓度都有增加趋势.水溶性重金属的逐日变化趋势与重金属和PM2.5有较好的一致性.水溶性重金属在重金属中比重:50%?Zn和As;20%<V?Mn?Se?Sr?Cd?Sb?50%;其他元素?20%.Zn水溶性比例高达66.8%,鉴于其浓度高?毒性强,应成为重点研究对象.受不同污染状况的影响时,Cd?Mn和Pb的水溶性稳定,As?Cr?Cu和Zn的水溶性较稳定.采样期间北京市PM2.5中Cd?Cr?Cu?Mn?Pb和Zn的水溶性随中和比率(NR)的变大而增强,As水溶性随NR变大而减弱.

广州市大气可吸入颗粒物(PM_(10))中多环芳烃的季节变化

采集广州五山、荔湾(20020612～20030631)2个采样点共112个PM10样品进行了GCMS分析,结果表明:2采样点全年多环芳烃浓度范围为8.11～106.26ng·m-3,呈现出夏季低冬季高的特征.PAHs化合物的相对分布也呈明显的季节变化,5～6环PAHs的比重夏季比冬季高,而3～4环PAHs的比重冬季比夏季高.冬季PAHs可分为2种模式,不同模式之间PAHs的浓度和分布特征有明显的差异.统计结果表明,广州市多环芳烃浓度变化主要受气象条件的影响,风速(当温度<20℃时)和温度(当温度>20℃时)是影响多环芳烃浓度最主要的因素.此外,本研究还表明,汽车尾气排放是广州市大气颗粒物多环芳烃污染最主要的污染来源.

天津武清大气挥发性有机物光化学污染特征及来源

大气VOCs(挥发性有机物)是臭氧的重要前体物之一,研究其光化学污染特征和来源对控制近地面臭氧污染具有重要意义.于2006年8月10日—9月18日在天津郊区武清采用在线监测的方法,同步观测了VOCs、O3和NO2等气态污染物,以及温度和紫外辐射等气象因子.对9月10—15日臭氧浓度较高时段VOCs的浓度水平、化学反应活性、臭氧生成潜势和来源进行了分析.结果表明:天津郊区武清环境空气中VOCs体积混合比平均浓度为24.6×10-9;VOCs主要由烷烃和烯烃组成,机动车排放、轻烃工艺、生物排放、沼气和碳氢溶剂是其重要来源.根据等效丙烯浓度和MIR方法评估,烯烃对臭氧光化学产生的贡献占主导性地位,其中异戊二烯、丙烯、二甲苯和甲苯是臭氧生成潜势较大的物种.通过与天津城区比较发现,郊区与城区的大气VOCs不仅组成不同,而且化学活性物种也不同.

京津冀及周边地区秋冬季PM2.5爆发式增长成因与应急管控对策

京津冀及周边地区秋冬季大气重污染过程频发,而在一些污染过程中PM2.5会呈现爆发式增长特征,受到社会、公众的广泛关注,但现阶段针对PM2.5爆发式增长的成因仍缺乏系统性的认知.对京津冀及周边地区在2015—2019年秋冬季(10月—翌年3月)大气重污染过程进行整理分析,并以2016年12月16—22日和2019年1月10—14日两次典型重污染过程中的PM2.5爆发式增长为典型案例进行成因解析,归纳得出PM2.5爆发式增长的主要原因为本地积累、区域传输和二次转化.对于北京市,PM2.5爆发式增长通常不是上述某一原因独立导致,而是三者综合作用的结果.对于主要由本地积累引起的PM2.5爆发式增长,应提前采取预警应急措施,降低ρ(PM2.5)峰值;对于主要由区域传输引起的PM2.5爆发式增长,应开展区域应急联动,降低传输通道沿线城市对ρ(PM2.5)累积的贡献;对于主要由二次转化引起的PM2.5爆发式增长,应通过一次颗粒物和SO2、NOx、VOCs等气态污染物的协同减排,降低高湿条件下污染物二次转化的影响.在2016年12月16—22日的大气重污染过程期间,京津冀及周边地区通过采取上述应急管控对策,减少了主要污染物排放量,有效降低了ρ(PM2.5)峰值.建议可根据各地PM2.5爆发式增长的具体成因,通过提前采取重污染天气预警应急措施、区域应急联动和多污染物(一次颗粒物、SO2、NOx、挥发性有机物等)协同减排等应急管控对策,有效减少PM2.5爆发式增长的次数、降低PM2.5爆发式增长的速率,减缓大气重污染的发生和发展.