2013-2015年合肥市PM2．5重污染特征研究

综合利用中国环境监测网公布的合肥市2013—2015年大气污染物浓度数据和合肥市气象站的常规气象资料,以及激光雷达探测资料、公益性行业(气象)专项(GYHY201206011)获得的气溶胶离子成分分析结果,分析了合肥市PM_(2.5)重污染(日均浓度>150μg/m3)特征。结果表明:(1)2013—2015年,合肥市PM_(2.5)浓度和重污染天数空间分布差异明显,东北部多、西南部少,1月各站差异最大。除了低浓度日(日均浓度≤35μg/m3),PM_(2.5)浓度都存在明显的日变化,午后低、早晚高,且随着污染程度加重,早上峰值出现时间推后。(2)重污染日臭氧以外的气态污染物浓度都显著上升。(3)重污染日常伴随着霾和轻雾天气,以稳定、小风天气为主,重污染日白天相对湿度偏高、风速偏小,600 m以下的消光系数显著增大且峰值高度降低。(4)重污染日PM_(2.5)中水溶性无机离子含量增高,其中NO_3^-含量的占比增加最多,超过了SO_4^(2-)的占比。

PM2.5对血管内皮细胞氧化应激和凋亡的影响及机制

目的:从大气细颗粒物PM2.5对血管内皮细胞氧化应激和凋亡的影响,研究PM2.5对血管内皮细胞的毒性。方法:体外培养血管内皮细胞株EA.hy926,用不同浓度的PM2.5染毒24 h后,用CCK-8法测细胞的活性,用DCFH-DA荧光标记法检测细胞内氧自由基生成情况,用流式细胞术检测细胞凋亡率,然后用Western blot法检测凋亡相关蛋白细胞色素C、cleaved caspase-9和cleaved caspase-3的表达变化。结果:CCK-8法结果显示PM2.5对血管内皮细胞有明显的毒性,在浓度大于25 mg/L时可使EA.hy926细胞活性显著下降;PM2.5染毒24 h后可见DCFH-DA荧光染色增强,说明细胞内有大量的氧自由基形成;流式细胞术和Western blot检测证实PM2.5可以通过上调细胞色素C表达和活化cleaved caspase-9和cleaved caspase-3而诱导EA.hy926细胞凋亡。此外,用N-乙酰半胱氨酸抑制氧自由基生成可以抑制血管内皮细胞凋亡,提示PM2.5引起的细胞凋亡与氧化应激有关。结论:PM2.5可导致血管内皮细胞氧化应激水平增强和凋亡增加,这可能是其影响心血管系统功能的机制之一。

微纳米木丝粉组构PM2.5过滤器的机制

针对目前空气中悬浮颗粒过滤困难的问题,提出采用微米木丝和微纳米木粉组构PM2.5过滤器的目标,利用木材天然环保的过滤材料及其炭化后天然结构中的孔穴吸附功能,过滤汽车尾气、燃煤微粒等大气悬浮颗粒。文章对国内外目前过滤器进行分析,提出木基生态级负离子PM2.5过滤器的过滤机制和技术路线,通过可行性论证,将为我国采用木基材料作为空气过滤器的应用前景提出一个研究方向。

大蒜素对PM2.5损伤EA.hy926内皮细胞的保护作用及机制

目的探讨PM2.5对EA.hy926型人脐静脉内皮细胞损伤的影响及大蒜素的保护作用及机制。方法采集大气PM2.5分别以20、200、400 mg·L^(-1)染毒EA.hy926细胞24h,MTT法测细胞存活率;流式细胞术测细胞凋亡;Western blot法测p-ERK1/2、Bax、Bcl-2蛋白水平;ELISA法测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-6(IL-6)含量,并测细胞丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)及乳酸脱氢酶(LDH)活性;分别加入大蒜素(5、20、40 mg·L^(-1))和ERK1/2通路特异性阻滞剂PD98059 20μmol·L^(-1),检测大蒜素的干预作用及机制。结果与对照组比较,PM2.5染毒后呈剂量依赖性降低EA.hy926细胞存活率,上调p-ERK1/2蛋白水平及Bax/Bcl-2蛋白比率以促进细胞凋亡,诱导分泌TNF-α及IL-6含量增高,降低SOD活性,增加MDA含量及LDH活性(P<0.05);大蒜素呈剂量依赖性增加EA.hy926细胞的存活率,下调p-ERK1/2蛋白水平及Bax/Bcl-2蛋白比率以抑制细胞凋亡,降低TNF-α及IL-6含量,增加SOD活性,降低MDA含量及LDH活性(P<0.05)。结论大蒜素可能通过抑制ERK1/2信号通路,减轻PM2.5诱导的炎症反应及氧化应激损伤,从而保护EA.hy926细胞。

基于系统聚类方法划分中国PM2.5防治区域

中国各城市细颗粒物(PM_(2.5))环境空气质量差异较大,呈现明显的区域污染特征。合理划分PM_(2.5)污染防治区域、开展区域性大气环境管理,是改善区域空气质量的重要途径。根据2015年全国108个重点城市大气PM_(2.5)的日均浓度数据,使用系统聚类方法对各城市的PM_(2.5)全年污染变化特征进行分析,从而划分出不同防治区域。依据聚类分析的3项原则,综合比较4种不同聚类方法及结果,最后提出可以划分出8个PM_(2.5)污染防治区域:a赣鄂湘接壤地区(长株潭及周边城市),b成渝及周边地区,c粤桂地区,d闽浙沿海城市群,e东三省地区,f长三角地区,g山东及周边地区,h京津冀、山西中北部、陕西关中城市群。

杭州市大气PM2.5污染水平及水溶性离子组成

目的：探讨杭州市区大气中细颗粒物（PM2．5）的污染水平和水溶性离子的组成。方法：用中流量大气采样器在市区的3个采样点采集样品，用称重法和离子色谱法分别测得PM2．5的浓度值和水溶性离子的组成。结果：杭州市区2004年4月-2005年3月PM2．5的浓度为17．1～267．0μg／m^3，年平均值为108．2μg／m^3。市中心、市区东部和东北部的年平均值为104．0～112．5μg/m^3。全市区春季PM2．5的平均浓度为116μg／m^3（65．8—193．9μg／m^3），夏季为73．1μg／m^3（17．1～153．5μg／m^3），秋季为114．2μg/m^3（48．7～267．0μg/m^3），冬季为136．0μg/m^3（70．3—233．6μg／m^3）。以美国EPA PM2．5日平均标准衡量，PM2．5浓度的超标率≥83％。从PM2．5中检出的水溶性离子有Fˉ、Clˉ、NO2ˉ、NO3ˉ、SO4^2ˉ、NH4^＋、K^＋、Na^＋、Li^＋等。在3个采样点的PM2．5总质量中，Fˉ的年平均质量浓度均为0．1％，Clˉ为1．4％～1．6％，NO3ˉ为6．0％～7．8％，SO4^2ˉ为14．1％-14．7％，Na^＋为1．5％-2．7％，K^＋为2．1％～3．0％，NH4^＋为6．4％～7．7％，总离子合计为32．3％～36．7％。结论：杭州市区PM2．5污染程度在夏季最轻，春秋季次之，冬季最严重。与国内其他省会城市相比，杭州属于污染严重城市。从年度来讲，PM2．5污染水平为东部〉东北部〉市中心。水溶性离子是PM2．5的重要组成部分，SO4ˉ2ˉ、NO3ˉ、NH4^＋是含量最高的水溶性离子。

吸入PM2.5颗粒与气管内滴注PM2.5混悬液建立大鼠慢性阻塞性肺疾病模型的比较

目的:比较吸入PM2.5颗粒和气管内滴注PM2.5混悬液两种方法构建大鼠慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型的效果。方法:将30只Wistar大鼠随机分为对照组(A组)、PM2.5烟熏组(B组)及PM2.5混悬液气管内滴注组(C组)。观察不同时期大鼠的肺功能、支气管肺泡灌洗液(BALF)中各类细胞计数及肺组织病理切片。结果:与A组比较,B组、C组大鼠的体质量减轻;潮气量(VT)、呼气峰流速(PEF)减低;BALF中细胞总数、淋巴细胞数(L)、中性粒细胞数(N)增多,淋巴细胞比例(L%)、中性粒细胞比例(N%)增高,差异均有统计学意义(P<0.05)。病理学观察示,B组肺泡腔扩大,部分肺泡间隔断裂,肺泡融合,形成肺气肿;气道上皮细胞排列紊乱,部分气道上皮细胞增生,出现炎性细胞浸润并且伴有平滑肌的增生,平均内衬间隔(MLI)较A组增加,而平均肺泡数(MAN)较A组减少。C组和B组大鼠的病理改变相似,但C组病变程度更重,且以急性损伤为主。结论:吸入PM2.5颗粒较PM2.5气管内滴注建立的COPD模型更合理。

基于Pearson相关指标的BP神经网络PM2.5预测模型

为了降低PM2.5设备预测成本,同时分析大气因素与污染物的相关性,选取O3、CO、PM10、SO2、NO2污染物指标预测PM2.5,之后加入温度、湿度、风力等大气指标,建立综合气象的指标体系,采用pearson算法对指标进行合并,用pearson相关指标的BP神经网络的方法再次对PM2.5做预测。对比实验证明,基于pearson相关指标的BP神经网络PM2.5预测模型在提高了预测准确率的同时降低了预测的时间复杂度,起到了降低PM2.5预测成本的目的。

中国PM2.5治理困局及对策研究——基于环境规制理论视角的分析

近年来,中国严重的PM2.5问题引起了广泛的关注,在巨大的压力下政府也相继出台了一系列治理措施与政策,但收效并不明显,难以满足公众对于治理雾霾的迫切需求。PM2.5治理问题具体表现为环境执法乏力。本文试图基于环境规制理论分析这一治理困局的原因。首先,本文参照佩尔兹曼基本模型构建起地方政府环境规制决策模型,推导出最优环境规制供给量的表达式,进而给出了中国PM2.5治理困局原因的理论解释。其次,本文采用了2010年至2013年中国各省面板数据进行实证检验,通过多元回归分析基本验证了PM2.5治理困局产生的主要原因,其可概括为:地方利益集团博弈均衡点偏离制度安排所追求的社会福利最大化目标。最后,针对此原因提出了治理对策。

区域产业结构演变对PM2.5排放的影响机理研究

以北京为样本,基于三次产业PM2.5排放数据的研究,对不同层次不同类型结构演变的影响机理进行实证分析。结果表明,区域产业结构演变的减排效应来源于三条路径:调整高能耗部门的直接减排效应;高技术化的工业结构升级产生的间接技术减排效应;以中高技术产业规模增长促使经济增长与PM2.5排放脱钩,产生的规模减排效应。基于样本三种情景下的工业结构演变效应,提出工业化进程中工业结构与PM2.5排放演变的三阶段模型。

办公建筑中空调形式对室内外PM2.5浓度相关性的影响

室外PM2.5可通过新风及围护结构缝隙渗透至室内,室外PM2.5较高时尤为明显,结果导致室内空气中的PM2.5浓度上升。为了研究空调形式对室内外PM2.5浓度相关性的影响,在2015年夏季对重庆某办公建筑中采用不同空调形式的室内外PM2.5浓度进行了实测。实测结果发现:集中式空调、分体式空调和非空调房间室内外PM2.5浓度比变化范围分别为0.59~0.76、0.47~0.76、0.71~0.91。室内外PM2.5浓度相关性系数的排序为:集中式空调环境(0.94)>非空调环境(0.92)>分体式空调环境(0.77),研究结果表明,办公建筑的空调形式,对室内外PM2.5浓度的相关性有影响。

降低PM2.5健康风险的支付意愿及影响因素研究

运用意愿调查法调查了北京市和南昌市居民对降低PM2.5年均浓度的支付意愿。结果表明:北京居民愿意为降低PM2.5年均浓度的30%、45%和60%而平均每月支付71.60元、85.66元和94.31元;南昌居民仅愿意为降低30%和50%而平均每月支付31.43元和52.47元。运用Logit逐步回归分析表明:北京居民对PM2.5相关后果的判断、南昌居民对PM2.5可控性的判断分别显著影响是否愿意支付。半对数多元逐步回归表明:影响北京居民支付意愿大小的因素较多,PM2.5对社会的影响程度、风险发生可能性、风险持续时间和风险可控性等均表现出显著影响;而显著影响南昌居民支付意愿大小的因素仅有社会的影响程度、平等性与年龄3项。

原子吸收光谱法测PM2.5中的镉和铅

论述了大气污染中PM2.5颗粒物的危害,通过筛选样品采用了HNO3+H2O2+HF消解体系,建立了测定PM2.5中镉、铅的原子吸收光谱法.测试结果表明,Cd和Pb两种金属的检出限分别为0.006 01μg/L、0.060 0μg/L;线性相关系数R>0.999,线性关系良好;RSD≤2.1%,仪器精密度良好;实际样品加标回收率Cd为91.4%,Pb为86.0%.该方法简单、方便、可靠,测试成本较低,适合测定PM 2.5中的镉、铅.

APEC期间天津及周边城市PM2．5中水溶离子特征

为考察APEC会议期间颗粒物化学成分特征,在天津市与周边城市北京、石家庄、济南、保定5城市于2014年11月3日至20日同步手动采集PM2.5无机滤膜样品,对离子情况进行对比,结果表明:天津市PM2.5中无机离子组分平均质量浓度为65.4μg/m3,在京津冀城市中居首位,其中,NO-3、Cl-、Na+和K+浓度均为5城市最高。APEC会议之后,除Mg2+外,各项离子浓度均有不同程度上升。APEC会议期间硫氧化率(SOR)、氮氧化率(NOR)、NO-3/SO2-4和NO2/SO2比值均高于会议之后,说明APEC会议期间,离子二次反应较强且污染状况以流动源为主。APEC会议前后,一次离子相关性发生了显著的变化,建筑扬尘得到明显抑制。

社会化媒体中的“日常环境抗争”——以“PM2.5”新抗争剧目建构为例

近年环境群体性事件频发的同时,社会化媒体中出现环境抗争日常化现象。以"日常环境抗争"形态呈现的"PM2.5"术语的社会化媒体传播过程构成了新的抗争政治剧目。此剧目仍属"解放政治"抗争范畴,但蕴含着"生活政治"的实现可能。作为抗争对象的国家同抗争者之间的持续协商是"解放政治"的出路,而国家由抗争对象角色转变为生态舆论引导者角色则是"日常环境抗争"内化为"生活政治"的关键。

基于GA-BP神经网络大气中PM2.5软测量研究

大气中PM2.5质量浓度变化具有较强的非线性特性，传统的软测量方法很难对其做出准确的计量监测。针对传统BP神经网络易陷入局部最小值的缺陷，将遗传算法和BP神经网络相结合建立了GA-BP神经网络软测量模型，将该模型应用到大气PM2.5质量浓度的计量监测中，并与传统BP神经网络模型的监测结果进行对比，结果表明经过遗传算法优化后的模型具有更好的非线性拟合能力和更高的监测精度。

气象因素对南京市南郊大气PM2.5质量浓度的影响

依托江苏省林业科学研究院建立的森林环境空气质量监测系统,利用2014年6月到2015年5月1 a内该地区的大气PM2.5和气象观测数据,对PM2.5质量浓度的日变化特征、季节变化规律,以及气象因素(温度、相对湿度、风速、气压)对其的影响进行了研究。结果表明:该地区PM2.5质量浓度的日变化呈波浪形变化,并且有2个高峰,一个高峰出现在夜间,另一个高峰出现在上午。大气PM2.5质量浓度在春季最高(平均值为89.42μg/m^3),秋、冬季次之,夏季最低(平均值为53.27μg/m^3)。不同季节影响PM2.5质量浓度的气象因素各不相同:春季PM2.5质量浓度与气压呈显著负相关,冬季PM2.5质量浓度均与平均风速呈显著负相关,与气温、相对湿度呈显著正相关。

尾气湿含量对气液交叉流阵列捕集PM2.5的影响

针对过程工业尾气中PM2.5治理难题,提出以废水-废气构建的气液交叉流降膜阵列系统,利用工业尾气冷凝组分冷凝捕集尾气中PM2.5。基于质量衡算和传质速率方程,得到以尾气湿含量为控制参数的气液交叉流PM2.5捕集效率模型。理论结果表明,进口尾气湿含量从0.28kg/kg增加到0.52kg/kg,单排降膜阵列PM2.5捕集效率从0.64%增加到1.26%。湿含量为0.52kg/kg时,预测182排降膜阵列组成长度为819mm的分离通道整体分离效率可达到90%。通过20列×90排降膜阵列进行实验验证,表明理论与实验结果基本一致。

基于T-S模型模糊神经网络的PM2.5质量浓度预测

针对空气中PM2.5浓度预测问题,提出了基于T-S模糊神经网络的预测方法.以宝鸡市监测站每小时监测数据为研究对象,进行PM2.5小时浓度预测建模.T-S模糊神经网络将模糊系统的模糊知识表达能力及神经网络的自我学习能力相结合,针对PM2.5预测这类非线性问题具有很好的处理效果.将T-S模糊神经网络的预测结果与BP神经网络的预测结果进行对比分析,结果表明,T-S模糊神经网络的预测结果具有更高的准确度和精确度.

武汉经济技术开发区冬季大气中PM2.5的组成及污染特征

测定了武汉经济技术开发区冬季大气中PM_(2.5)的质量浓度,并用IC和XRF技术对PM_(2.5)中的几种水溶性阴离子和无机元素进行了测定和分析。结果显示:监测周期内,武汉经济技术开发区冬季空气中PM_(2.5)的浓度范围是26.00~321.28μg/m^3,平均值为158.78μg/m^3,大大超过PM_(2.5)的国家空气质量二级标准限值(75μg/m^3);水溶性阴离子是PM_(2.5)的重要组分,PM_(2.5)中4种水溶性阴离子浓度大小顺序为NO_3^->SO_4^(2-)>F^->Cl^-,4种离子总和占PM_(2.5)总量的36.85%,13种无机元素总和占PM_(2.5)总量的25.08%;PM_(2.5)中NO_3^-与SO_4^(2-)的平均比值为1.22,NO_3^-与SO_4^(2-)的相关系数高达0.957 1,表明两者有一定的同源性,同时也说明武汉经济技术开发区冬季大气污染中移动源的贡献大于固定源;元素富集因子分析显示,Ti、Cr、Ni、Zn、As富集程度较高,富集因子均大于10,Ni富集因子大于1 000,Fe和Ni、Fe和Cr的相关系数分别是0.833和0.846,表明这些元素主要受人为污染源的影响。