北京灰霾天气PM_(10)中微量元素的分布特征

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对北京市2008年4月和5月不同采样点采集的灰霾天PM10样品中的15种微量元素进行了分析,得出了Ti、Fe、Zn、Sn、Pb为全样样品中相对含量较高元素;Ti、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb是水溶样样品中相对含量较高元素。与晴天相比,灰霾天样品中微量元素可溶性增强,对人体危害更严重。与2002年分析数据进行对比,因2002年缺少Cr、Cd元素的测试值,全样样品中除了Co、Ni、Cu、Mo元素外,其余测试元素的浓度均有不同程度的升高,Fe和Sn元素的增幅最大。水溶样品中,参与对比元素的含量均下降。文中对含量相对较高的Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Sn和Pb元素进行了源解析,分析得出采样点附近的交通源及地面扬尘是这些元素的主要来源。

室内可吸入颗粒物中的部分有机化合物

室内环境问题越来越引起关注,但是室内可吸入颗粒物中的有机化合物研究较少,尤其是其中的酯类物质,更是被研究者忽略。主要采用气相色谱法及色质联用法对采集的室内可吸入颗粒物样品进行分析,得出了颗粒物中的脂肪烃、芳香烃和酯类物质的种类及浓度,并且分析了这些有害物质的来源。

基于灰色系统理论的室内空气环境评价

室内空气环境质量在很多国家都没有具体的标准,它是一个非精确的概念,因此适合用灰色理论进行评价,采用灰色系统理论评价方法对所测的数据进行处理,然后对评价结果进行分析,评价结果与实际相符合,验证了此方法的可行性及正确性。

上海PM_(2.5)工业源谱的建立

总结统计了我国目前的PM2.5源成分谱,指出我国本土源谱缺乏的现状.我国主要的污染源类如燃煤源、机动车源、道路尘、生物质燃烧源等,在源解析工作中均有借鉴外来源谱的情况.对上海典型工业污染源进行PM2.5源谱测定.研究发现,混合燃料电厂和燃煤电厂主要化学组分相似,但是Ca、Al、Fe在混合燃料电厂排放中贡献更大,Ca占(8.0±4.7)%,而燃煤电厂排放颗粒物中SO42-的贡献可达(23.3%±3.7%).烧结厂和电炉厂的源谱差距较大,烧结厂中SO42-(22.8%±10.0%)、Cl-(20.0%±4.5%)、K(17.2%±8.5%)、OC(13.0%±11.5%)、Ca(12.7%±4.2%)等物种贡献较大,而电炉厂中Fe(38.2%±0.6%)、Zn(10.4%±1.2%)等物种含量丰富.不同源类化学组分的显著差异与其工艺过程紧密相关.

奥运会及残奥会期间北京市区大气颗粒物污染特征及微观形貌类型

2008年8月和9月,北京市成功举办了第29届奥运会和第13届残奥会,对这段时间在北京市区（中国矿业大学校园综合楼五层,距奥运村3 km）采集的大气颗粒物的质量浓度和微观形貌类型进行了研究。结果表明：奥运会期间,北京市区大气PM10和PM2.5的日均质量浓度分别小于国家PM10二级标准（150μg/m3）和美国EPA的PM2.5二级标准（65μg/m3）,12 h的质量浓度范围分别为7.64~81.63μg/m3和1.91~54.59μg/m3;残奥会期间,12 h的PM10质量浓度范围为33.83~106.36μg/m3,没有超标,PM2.5质量浓度变化范围为15.29~88.30μg/m3,其中出现了3 d超标天,分别为9月6日、7日和14日;从奥运期间PM2.5/PM10的比值（0.26~0.86,大部分值大于0.5）可以看出,奥运期间北京大气颗粒物以细粒子为主。与往年相比,颗粒物质量浓度出现大幅下降趋势。场发射扫描电镜观察显示,奥运会和残奥会期间样品的微观形貌类型主要有球形颗粒、烟尘集合体、不规则矿物和未知颗粒,其数量-粒径分布主要呈单峰分布,峰值均在0.1~0.2μm范围,其中球形颗粒明显占多数。各种分析数据均显示,残奥会期间样品比奥运会期间样品污染要严重。

九龙煤矿煤矸石山对环境的有机污染

煤矸石对环境的影响日益严重,以峰峰矿区九龙煤矿煤矸石山为研究对象,应用有机地球化学的方法,对煤矸石有机污染进行了研究。分析结果显示,所有样品有机抽提物中的有机碳含量随着与煤矸石山距离的增加呈先升高后降低的趋势,煤矸石山附近采集的样品有机物较高可能是受到煤微粒的影响;有机抽提物与有机碳具有一定的线性相关性;被检测出的8种多环芳烃含量相对较高,表明煤矸石山对周围环境造成一定的多环芳烃污染。

应用Pro/E和ANSYS软件提高液压支架的设计水平

采用软件组合的方法,用Pro/E软件实现液压支架的三维参数化造型,然后导入ANSYS软件中进行有限元分析,有效地弥补ANSYS软件前处理中的不足。该方法可以很大地提高液压支架的设计效率,缩短开发周期,为以后的液压支架设计提供一种先进的设计手段和技术支持。

某矿区煤矸石山重金属潜在生态危害性研究

为了弄清煤矸石山周围重金属污染程度,对煤矸石山周围的样品进行分析,通过Hakanson的重金属潜在生态危害指数法,对峰峰矿区煤矸石山周围环境中重金属的潜在危害性进行评价,结果说明矸石山周围存在生态风险,但风险程度为低水平。

太行山东麓煤矿区气溶胶重金属元素污染特征及来源分析

为了探究太行山东麓煤矿区气溶胶中重金属元素的污染特征及来源,于2017年春、夏、秋、冬四季分别在峰峰矿区采集PM_(2.5)和PM_(10)样品,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试样品中的重金属元素,分析讨论PM_(2.5)和PM_(10)中重金属元素的污染特征。结果表明,峰峰矿区春、夏、秋、冬四个季节PM_(2.5)的平均质量浓度分别为84、108、107和174μg/m^3,春、夏、秋季PM_(10)质量浓度分别为204、177和179μg/m^3,均超过我国环境质量二级标准,表明矿区大气污染较为严重;PM_(2.5)/PM_(10)的比值夏秋季明显高于春季,这可能与夏秋季强烈的光化学反应生成大量二次粒子有关;峰峰矿区PM_(2.5)中Zn元素含量最高,Pb次之,其他元素含量由高到低依次为Mn、Cr、Cu、As、Mo、V、Sn、Ni、Cd、Co。PM_(10)中Zn元素含量最高,Mn次之,其他元素含量由高到低依次为Pb、Cr、Cu、V、As、Mo、Ni、Sn、Cd、Co。峰峰矿区PM_(2.5)和PM_(10)中Cd元素的富集系数超过100,严重富集,明显受到人为活动影响;Mo、Pb、Sn、Zn元素富集系数均超过了10,表明Mo、Pb、Sn、Zn等四种元素在峰峰矿区轻微富集,受到人为活动影响;Cu、As、Cr、Ni、V、Mn、Co元素的富集系数小于10,表明Cu、As、Cr、Ni、V、Mn、Co这七种元素主要来自于地壳。

室内空气环境适宜性评价的模糊综合评判方法

利用模糊综合评判的原理和方法对邯郸市居民小区的五个监测点进行了室内空气环境适宜性评价。介绍了评价方法和步骤。根据国家标准,提出室内空气环境适宜性的评价标准,从而为改善室内空气,提高生活质量提供了科学的依据。

“下三带”理论在煤层底板危险性评价中的应用研究——以山西曹村井田为例

"下三带"理论经过多年的理论研究和生产实践已发展的日益完善,该理论在承压水上安全开采评价及矿井底板危险性评价中起了重要作用。本文对"下三带"理论的概念作了较系统的论述,并着重以笔者参与的实例,结合压水试验和有效隔水层突水系数法,来对其在煤层底板突水危险性评价的应用加以说明。本文旨在促进对该理论的深入理解,更好的推广应用,为矿井安全生产服务。

邯郸市微米细气溶胶粒子来源解析及其对重污染的贡献

灰霾污染在我国具有规模大、持续时间长、发生频率高的特点,其负面影响主要与不同粒径颗粒物的含量、组成和分布有关,因此受到越来越多的关注.微米气溶胶粒子(PM_(1))因为具有更大的比表面积,所以在化学成分、大气寿命、生态气候和健康影响方面表现出与其他颗粒物相异的特征,因此受到了广大学者的关注.邯郸作为典型的大气气溶胶重污染城市,研究其微米气溶胶粒子的来源、形成和贡献对加深认识理解大气污染及城市空气质量治理方针政策的制定都能提供科学依据.本文基于2019年1月邯郸市PM_(2.5)和PM_(1)离子浓度数据,通过正定矩阵因子模型(PMF)源解析方法对其进行来源分析,并结合后向轨迹聚类分析法和潜在来源贡献函数法(PSCF)研究邯郸市大气颗粒物的输送路径及潜在源.结果表明,研究期间PM_(1)和PM_(2.5)的平均质量浓度分别达到94.94μg·m^(-3)和164.50μg·m^(-3),其中PM_(1)/PM_(2.5)的比值范围为45.20%—79.81%.相较于PM_(2.5),二次无机气溶胶(SO_(4)^(2−)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))在PM_(1)中的占比(43.88%)更高;PM_(1)中占比更高的二次无机气溶胶和典型无机元素表明人为因素所排放的污染物在较小粒径的颗粒物中更易积累.PMF分析确定了PM_(1)和PM_(2.5)的6个来源.它们分别是二次污染物、交通源、工业源、生物质燃烧、扬尘源和燃煤源;其在PM_(1)中的贡献率分别为36.1%、7.9%、20.8%、6.8%、4.7%和23.8%;其在PM_(2.5)中的贡献率分别为32.7%、11.8%、16.0%、13.7%、5.0%和20.8%.后向轨迹和化学组分分析结果表明冬季生物质燃烧和施肥对PM_(1)的潜在贡献.潜在源分析表明邯郸市冬季重污染过程的产生是由西北部长—短气流传输共同作用的结果.

邯郸市冬季大气PM_(2.5)中金属元素空间污染特征及生态风险评价

为研究邯郸市大气细颗粒物(PM2.5)中金属元素的污染特征,选取城区4个功能区(工业区、工业生活区、教学区和交通区)分别布设采样点位,采集2017年冬季PM2.5样品。采用电感耦合等离子体质谱仪分析样品中11种金属元素(V、Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、As、Cd、Ba和Bi)的含量,对其空间污染特征进行比较,并运用主成分分析、聚类分析和绝对主成分得分-多元线性回归模型对金属元素的来源及其贡献率进行模拟计算,对Cr、Ni、Cu、As和Cd的潜在生态风险进行评估。研究结果表明,邯郸市冬季PM2.5污染较为严重,4个功能区的PM2.5日均值远超《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准限值。对金属元素含量的分析表明,教学区大气PM2.5中金属元素质量浓度的总和相对较低,尤其是Fe、Cr、Cd、Mn和Cu的含量均低于其他3个功能区,但是As的含量较高。富集因子计算结果显示,V、Co和Ba在邯郸市的富集系数小、污染程度低,其余金属元素尤其是As、Fe、Cd和Bi的富集系数大、污染程度高。对研究区大气PM2.5金属元素的来源进行解析发现,金属元素的主要来源包括工业生产、自然源、化石燃料的燃烧及交通运输活动。其中,Cr、Mn、Fe、Cu、Cd和Ba主要来自工业活动,V、Co和Bi的主要来源是自然源,Ni和As主要来自化石燃料的燃烧及交通运输活动。潜在生态风险评估发现,邯郸市4个功能区金属元素的总生态风险指数均较高,尤其是As和Cd在各个功能区的潜在生态风险程度为极强,但Cr和Ni的潜在生态风险程度较低。

邯郸市PM_(2.5)和PM_(10)中有机碳与元素碳的污染特征

为了研究邯郸市PM_(2.5)和PM_(10)中有机碳(OC)与元素碳(EC)的污染特征,于2016年1月—10月对邯郸市大气PM_(2.5)和PM_(10)样品进行采集,运用热光反射法(TOR)分析了样品中的OC、EC的质量浓度,同时对OC和EC浓度水平与季节变化、OC/EC的比值特征及其相关性、二次有机碳(SOC)的估算、碳组分与气态污染物及气象因素的相关性和碳质气溶胶来源进行分析.结果表明,邯郸市PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度均呈现冬季>春季>秋季>夏季的规律,PM_(2.5)和PM_(10)中OC质量浓度均值为20.8μg·m^(-3)和34.9μg·m^(-3),EC质量浓度均值为6.6μg·m^(-3)和10.9μg·m^(-3);OC、EC对邯郸市PM_(2.5)质量浓度的年均贡献率分别为24.0%和7.0%,对PM_(10)质量浓度的年均贡献率分别为18.7%和5.9%;总碳气溶胶(TCA)占PM_(2.5)的比重为45.4%,TCA/PM_(10)为35.8%,碳质气溶胶是邯郸市PM_(2.5)的重要组成部分;PM_(2.5)和PM_(10)中OC/EC年均值分别为3.6和3.4,各季OC/EC比值均大于2,表明邯郸全年均存在SOC污染;PM_(2.5)和PM_(10)中SOC浓度在秋季和冬季相对较高,春季和夏季较低;SOC对PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率分别为11.7%和7.3%.OC、EC和SOC与SO_(2)和NO_(2)呈显著正相关,表明邯郸市大气环境常年受燃煤和机动车尾气排放影响.后向轨迹分析得出,研究期间到达邯郸市的气团主要来自我国东北、西北和东南地区;颗粒物浓度雷达图分析,颗粒物、OC和EC可能与西北风向的关联性更强,表明当地西部工业区和高度城市化对当地碳质气溶胶的污染有一定的贡献.

矿区煤矸石淋溶对周边地下水环境污染分析

为了研究煤矸石中重金属元素对环境的污染情况,在河南巩义市内某煤矿区采集了煤矸石及周边浅层地下水样品。采用淋溶试验法及电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了煤矸石及地下水中部分重金属元素的含量。结果表明:该地区煤矸石中元素Cr和Pb的含量较高;堆放在地表煤矸石随着时间的延长,淋溶出煤矸石中的元素总量随之增高,但溶出趋势各异;塌陷区的浅层地下水中除Cr和Sr元素外,其它元素的含量均高于非塌陷区对应的元素;塌陷区浅层地下水样品中Cr、Cu元素以及非塌陷区浅层地下水样品中Cr元素的含量偏高,分别为17.6、59.4和22.8 g/L。根据元素淋溶规律,对比塌陷区与非塌陷区元素含量,推断塌陷区浅层地下水中Cu和Pb元素值较高与矸石山有关。

邯郸市新冠疫情前后空气质量指数(AQI)对比与疫情防控期间大气污染特征分析

2020年初COVID-19疫情爆发,我国采取一系列管控措施使大气污染物排放量明显降低.为了解疫情期间减排活动下邯郸市大气污染特征,采用统计学变量分析方法与特征雷达图对疫情爆发前(12月、1月)、疫情防控期间(2-4月)、疫情防控后(5月、6月)以及2019年同期大气污染情况进行对比分析.并进一步估算防控期间大气污染物的减排量,通过后向轨迹聚类分析气团的迁移轨迹来探讨人为减排对空气质量的影响.结果表明,2020年2月疫情管控开始后,环境空气质量与2019年同期相比明显好转,2月份AQI值降幅约为50%,3、4月份两年差距逐渐缩小;疫情防控期间较疫情爆发前空气质量也有较大幅度提升,防控结束后AQI值有小幅度回弹;防控期间PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)、CO的日平均浓度值均有较大幅度下降,在2月份下降最为明显,降幅分别为51%、55%、62%、41%、33%;O_(3)8 h平均浓度与气温呈显著正相关(0.747),疫情期间浓度呈上升趋势,在4月底达到的峰值(238μg·m^(-3)).北京市空气污染相对较轻,邯郸市与石家庄市较为严重,整体上受颗粒物的污染较明显.邯郸市2、3、4月份特征雷达图属于偏综合型,2月燃煤、生物质燃烧排放的污染物偏高,4月份来自工厂的NO_(2)和SO_(2)浓度偏高.疫情防控前期各污染物排放量均有较大幅度降低,与2019年2月的气团移动轨迹来源特征相似,说明人为减排对环境空气质量提升效果显著.

邯郸市冬季一次霾过程中细颗粒物化学组分的污染特征及消光贡献

近年来京津冀地区大气环境污染受到广泛关注,邯郸作为京津冀南部地区燃煤为主的工业城市之一,大气污染问题较为突出。为厘清邯郸市冬季大气重污染发生时细颗粒物(PM2.5)中主要化学成分的形成过程及光学特性,本研究于2016年1月23~30日,采集了PM2.5样品,测定了水溶性离子组分和碳质组分的质量浓度,探讨了PM2.5污染特征,在此基础上进一步分析了PM2.5的光学特性。结果表明,采样期间PM2.5平均质量浓度为(122.6±66.9)μg/m^3,水溶性离子占PM2.5的36.0%,SO4^2−、NO3^−和NH4^+3种离子(SNA)占水溶性离子的74.7%,是邯郸市PM2.5中最主要的水溶性离子。有机碳(OC)与元素碳(EC)平均质量浓度分别为(35.6±24.0)μg/m^3和(10.4±8.0)μg/m^3,分别占PM2.5的29.2%和7.5%。重污染期间PM2.5平均质量浓度为216.3μg/m^3,是清洁时段(58.6μg/m^3)的3.7倍,且重污染期间EC、SNA和OC的质量浓度涨幅较明显。采样期间大气消光系数平均值为(780.9±439.1)Mm^-1,有机物(OM)、EC、(NH4)2SO4和NH4NO3的消光贡献依次为51.4%、12.3%、11.4%和11.3%。重污染期间大气消光系数为(1351.9±208.5)Mm^-1,EC和NH4NO3消光系数的增长幅度高于其他组分,说明邯郸市大气重污染发生时需要加强关注EC和NH4NO3。

煤矿区PM2.5、PM10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PM2.5和PM10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PM2.5和PM10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,PM2.5和PM10年均质量浓度分别为106.5、140μg·m^−3;PM2.5和PM10中的13种重金属元素质量浓度总和分别为20735.40、21962.91 ng·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。

锚注支护机理研究

软岩巷道锚注支护技术是近年发展起来的新型支护技术。它将锚杆支护和注浆技术有机的结合在一起,共同作用,尤其对松软破碎岩体的支护极为有效,使锚杆和注浆的适用范围得到扩展,提高了对软岩的支护效果。探讨锚注支护机理。

滏阳河邯郸段地表水重金属污染特征研究

为了解滏阳河邯郸段流域重金属污染和分布特征,采集了滏阳河地表水23个水样,分析了8种金属元素(As、Cr、Cu、Ni、Se、Co、Zn、Al)的空间分布特征,结合流域周边环境特征分析了各金属元素的来源,利用内梅罗综合污染指数对重金属污染状况进行了评价。结果表明:滏阳河地表水金属浓度平均值按大小顺序依次为Cr(6.34μg/L)、Se(5.22μg/L)、Al(4.98μg/L)、Ni(2.26μg/L)、Zn(2.20μg/L)、As(1.86μg/L)、Cu(1.61μg/L)、Co(0.20μg/L);按变异系数C_(V)值大小顺序依次为Al(132%)、Cr(84%)、Zn(70%)、Se(54%)、Co(52%)、As(42%)、Cu(45%)、Ni(25%);通过内梅罗综合污染指数计算,滏阳河地表水P_(综)为0.92,重金属污染程度达到轻微污染水平,主要潜在贡献因子为Ni;克里金插值法表明,Co、Cr、Ni和Se在峰峰矿区有含量较高的表现;主成分分析表明,Ni、Se、Co、Zn来源于生活污水的排放,Al和Cr为陶瓷业等工厂生产过程中产生的工业污染。