区域大气重污染过程识别指标及算法研究

重点区域秋冬季大气重污染应对是大气污染防治工作的重中之重,但针对区域大气重污染过程尚无明确、统一的判定依据,给空气质量管理造成不便。以京津冀大气污染传输通道"2+26"城市为研究对象,依据秋冬季大气重污染过程的区域性特征,以及"发生—发展—消散"的演变规律,将区域内3个及以上相邻城市至少1 d空气质量达到重污染水平判定为一次区域大气重污染过程;若前后两次重污染过程仅间隔1 d,将两次过程及间隔日视为一次完整的区域大气重污染过程。基于"2+26"城市空间相邻矩阵设计了区域大气重污染过程识别算法,以2019—2020年秋冬季为研究时段,在"2+26"城市识别出7次区域大气重污染过程。该研究可为统一区域大气重污染过程的统计口径、优化区域重污染天气的预警范围和重点区域的划定等提供技术支持。

设施菜地土壤镉钝化剂筛选及应用效果研究

针对设施农田土壤重金属污染与农产品累积风险日趋严重的问题,以设施农田镉污染土壤(0.4~0.8 mg·kg-1)为研究对象,在室内钝化剂筛选实验的基础上,通过田间效果验证,重点探究炭基、磷基、硅酸盐、黏土矿物等钝化材料施加浓度和磷基-炭基钝化材料复合配施对土壤镉修复效果及对植物生长的影响。结果表明:施加生物质炭、羟基磷灰石、蒙脱石等钝化剂可明显降低土壤有效态镉含量,其中羟基磷灰石+生物质炭配施效果最好,土壤有效态镉含量降低46.52%~58.11%。与对照相比,施加钝化剂均能抑制油菜对镉的吸收和根部向地上可食部分转移,使油菜地上部镉的含量较CK降低3.9%~51.2%,全部低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2016)食品中污染物限量。考虑生产成本、材料来源等因素,推荐羟基磷灰石(225 kg·hm-2)与0.6%生物炭复合添加配施为优选钝化剂组合。田间效果分析也表明,土壤EC与土壤有效态镉含量呈显著正相关,进一步证明污染设施菜地中施加钝化剂降低土壤镉的生物有效性,是实现设施菜地安全生产的可行措施。

汽油车技术发展对尾气排放影响研究进展

近年来,汽油车尾气排放已成为城市大气污染的主要来源之一.为减少油耗、温室气体和大气污染物的排放,汽油直喷技术(GDI)、醇类燃料替代以及混合动力系统等新兴技术被应用到汽车产品中,该研究对GDI发动机汽车、醇类燃料车和混合动力车的颗粒物(PM)、氮氧化物(NO x)、总碳氢化合物(THC)的排放研究进行梳理和总结,综合评估先进动力技术和醇类燃料的环境影响.结果表明:GDI汽油车的PM排放因子为进气道喷射(PFI)汽油车的1.2~5倍,加装汽油颗粒物捕集器(GPF)后GDI汽油车的PM排放大幅下降,同时具备催化能力的GPF可减少NO x和THC排放.与汽油车相比,乙醇燃料车PM排放量减少了35%~56%,尾气THC排放减少了10%~44%,但挥发性有机物(VOCs)蒸发排放增加了20%~41%,其主要来自于日呼吸损失.各类型车辆的NO x排放差异较小,比较结果存在一定的不确定性.混合动力车相比传统内燃机汽车污染物减排优势明显,可积极推广其在公共交通和私家车队中的应用.建议今后研究应着重关注以下几个方面:①GDI和混合动力车在实际条件下排放污染物的环境影响;②醇类燃料车VOCs蒸发排放控制技术及相关法规标准的完善;③新兴技术汽油车排放污染物的生成机理及其影响因素.

基于空气质量监测数据的钢铁行业污染源识别方法

京津冀及周边地区等重点区域已经建立具有高时空分辨率特点的空气质量监测网,但监测数据主要用于环境空气质量评价,在大气污染来源识别中应用较少.采用特征雷达图中的双重归一化算法对区域上2018~2019年秋冬季空气质量监测数据中的SO_(2)、NO_(2)、CO、PM_(2.5)和粗颗粒物(PM_(10)与PM_(2.5)的浓度差值)这5种因子进行分析,识别出偏SO_(2)、偏NO_(2)、偏CO、偏PM_(2.5)、偏粗颗粒物、偏SO_(2)-CO、偏NO_(2)-CO和偏PM_(2.5)-CO这8种典型污染特征.以偏SO_(2)-CO特征为例,结合污染特征时空分布、主要污染源排放特征和PM_(2.5)源解析,判断该特征下对空气质量影响最突出的污染源,并将该方法用于一次典型污染过程的分析.结果表明,研究时段内偏SO_(2)-CO特征的平均占比为7.6%.①偏SO_(2)-CO特征在非采暖期占比较采暖期高出11.5个百分点,空间上主要分布在唐山、安阳和长治等钢铁企业集中的城市;②和区域内电厂、机动车、民用燃煤、建材行业等排放源相比,钢铁行业SO_(2)和CO排放量同高,是各行业平均水平的1.3倍和4.0倍;③唐山、安阳和长治的PM_(2.5)源解析表明,偏SO_(2)-CO特征时段内钢铁源对PM_(2.5)的贡献分别为48.6%、36.9%和40.2%,高于燃煤源和二次源等其他污染源的贡献,其它时段下PM_(2.5)主要源自燃煤或扬尘排放;④在由唐山市东部钢铁企业排放所导致的污染过程中,市区的偏SO_(2)-CO特征和钢铁排放示踪元素同步变化.综上,偏SO_(2)-CO特征可用于识别钢铁行业污染源排放对空气质量的影响.典型污染过程分析表明,特征雷达图中的双重归一化算法拓展了空气质量监测数据的应用,为快速识别钢铁行业排放对空气质量的影响提供了一种新的方法.