Source Apportionment of Ambient PM_(10) in the Urban Area of Longyan City,China:a Comparative Study Based on Chemical Mass Balance Model and Factor Analysis Method

In order to identify the day and night pollution sources of PM10 in ambient air in Longyan City,the authors analyzed the elemental composition of respirable particulate matters in the day and night ambient air samples and various pollution sources which were collected in January 2010 in Longyan with inductivity coupled plasma-mass spectrometry（ICP-MS）.Then chemical mass balance（CMB） model and factor analysis（FA） method were applied to comparatively study the inorganic components in the sources and receptor samples.The results of factor analysis show that the major sources were road dust,waste incineration and mixed sources which contained automobile exhaust,soil dust/secondary dust and coal dust during the daytime in Longyan City,China.There are two major sources of pollution which are soil dust and mixture sources of automobile exhaust and secondary dust during the night in Longyan.The results of CMB show that the major sources are secondary dust,automobile exhaust and road dust during the daytime in Longyan.The major sources are secondary dust,soil dust and automobile exhaust during the night in Longyan.The results of the two methods are similar to each other and the results will guide us to plan to control the PM10 pollution sources in Longyan.

应用CMB模型和FA法对区域大气颗粒物的综合源解析研究

利用受体模型CMB法和FA法的综合解析技术,对武汉某区域的14个TSP(总悬浮颗粒物)监测点及4种主要尘源的元素组分进行定性和定量分析,识别TSP的主要污染源及各源对环境污染的贡献率。将两种方法所得解析结果相互验证,得到和实际情况比较符合的结论。CMB模型分析结果为:A区域TSP主要污染源为土壤尘源(贡献率为54.09%)、交通道路尘源(30.47%)和煤烟尘源(9.33%);B区域主要污染尘源为土壤尘源(41.65%)和建筑尘源(19.05%)。对TSP元素组分数据进行FA法分析,结果为:该区域TSP污染源约有5种,分别为建筑尘源(57.524%)、土壤尘源(19.46%)、煤烟尘源(14.50%)、交通道路尘源(6.74%)和钢铁尘源(0.95%)。CMB法和FA法综合解析结果与研究区域的实际情况基本吻合,主要污染源为土壤尘源、建筑尘源和交通道路尘源。根据解析结果及研究区域的TSP实际污染特征,有针对性地提出各污染源控制对策。

中纬度造山带地区的长期化学风化——中亚和北美的对比研究

长期化学风化速率(LCWR)和化学风化剥蚀率(CDF)是表征区域化学风化程度和揭示地貌和气候系统演变的重要依据。全球尺度上,中纬度地区的长期化学风化研究远比低纬地区争议更多,原因之一是其风化机制在理论认识上仍存在不确定性,特别是造山带地区的长期化学风化与物理侵蚀、构造、气候之间的关系等。本文利用地球化学质量平衡方法,针对北半球中纬度典型造山带(中亚黑河流域和北美内华达山脉)开展了相关数据和资料的系统整理与再分析,估算了黑河流域的LCWR值和物理侵蚀速率(E)值并与内华达山脉进行了对比研究。分析结果表明,黑河流域、内华达山脉的LCWR分别为17.4~895t/km^(2)/a、1~173t/km^(2)/a,CDF分别为0.17~0.81、0.02~0.61,LCWR与E均显著正相关,与海拔高度、年均温度、年均降水量等仅局部相关。研究区的长期化学风化主要表现为“供应受限型”风化,但黑河流域局部地区已处于“供应受限”与“动力学受限”过渡的风化阶段。结合回归分析结果和已有成果的综合分析,中纬度造山带地区的长期化学风化速率受到地质、气候等因素的协同影响,但主控因素为地质因素,而化学风化剥蚀率则主要受控于其他因素。

杭州市大气PM_(2.5)和PM_(10)污染特征及来源解析

2006年在杭州市两个环境受体点位采集不同季节大气中PM2.5和PM10样品,同时采集了多种颗粒物源类样品,分析了其质量浓度和多种化学成分,包括21种无机元素、5种无机水溶性离子以及有机碳和元素碳等,并据此构建了杭州市PM2.5和PM10的源与受体化学成分谱;用化学质量平衡(CMB)受体模型解析其来源。结果表明,杭州市PM2.5和PM10污染较严重,其年均浓度分别为77.5μg/m3和111.0μg/m3;各主要源类对PM2.5的贡献率依次为机动车尾气尘21.6%、硫酸盐18.8%、煤烟尘16.7%、燃油尘10.2%、硝酸盐9.9%、土壤尘8.2%、建筑水泥尘4.0%、海盐粒子1.5%。各主要源类对PM10贡献率依次为土壤尘17.0%、机动车尾气尘16.9%、硫酸盐14.3%、煤烟尘13.9%、硝酸盐粒8.2%、建筑水泥尘8.0%、燃油尘5.5%、海盐粒子3.4%、冶金尘3.2%。

济南市环境空气中TSP和PM_(10)来源解析研究

于1999—2000年在济南市5个采样点分别采集了环境空气中的总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10),用化学质量平衡(CMB)受体模型和二重源解析技术解析了TSP和PM10的来源。结果表明,各主要源类对TSP的贡献率依次为:扬尘34%,煤烟尘25%,土壤风沙尘18%,机动车尾气尘6%,建筑水泥尘2%,其他15%;对PM10的贡献率依次为:扬尘30%,煤烟尘27%,土壤风沙尘15%,机动车尾气尘9%,建筑水泥尘3%,其他16%。

海口市PM2.5和PM10来源解析

以海口市为例,研究了我国典型热带沿海城市——海口市环境空气颗粒物的污染特征和主要来源.2012年春季和冬季在海口市区4个采样点同步采集了环境空气中PM10和PM2.5样品,同时采集了多种颗粒物源样品,并使用多种仪器分析方法分析了源与受体样品的化学组成,建立了源化学成分谱.使用CMB(化学质量平衡)模型对海口市大气颗粒物进行源解析.结果表明:污染源贡献具有明显的季节特点,并存在一定的空间变化.冬季城市扬尘、机动车尾气尘、二次硫酸盐和煤烟尘是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为23.6%、16.7%,17.5%、29.8%,13.3%、15.7%和13.0%、15.3%;春季机动车尾气尘、城市扬尘、建筑水泥尘和二次硫酸盐是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为27.5%、35.0%,20.2%、14.9%,12.8%、6.0%和9.5%、10.5%.冬季较重的颗粒物污染可能来自于华南内陆地区的区域输送,特别是,本地排放极少的煤烟尘和二次硫酸盐受区域输送的影响更为显著.

无锡市区环境空气中PM10来源解析

于2005年采集了无锡市区PM10源和受体样品,并测定了无机元素、水溶性离子和碳等组分的含量.采用OC/EC〔即ρ(OC)/ρ(EC)〕最小比值法确定了二次有机碳(Secondary Organic Carbon)对PM10的贡献,并据此重新构建了受体化学成分谱,使用化学质量平衡受体模型(CMB)和二重源解析技术对无锡市区的PM10来源进行了解析.结果表明:城市扬尘是无锡市环境空气中PM10的主要来源,其分担率达50.49%;煤烟尘和机动车尾气尘的分担率也分别为13.97%和7.80%;其他重要源类按分担率依次为二次有机碳,SO42-,建筑水泥尘,NO3-,土壤尘和钢铁尘等,其中二次有机碳年贡献值为6.94μg/m3,年分担率为6.18%.

重庆主城区春季大气PM_(10)及PM_(2.5)中多环芳烃来源解析

于2012年春季采集了重庆主城区和缙云山共6个环境采样点的大气PM10、PM2.5样品,同步采集了燃煤尘、机动车尾气尘、施工机械尾气尘、船舶尾气尘、餐饮油烟尘、生物质燃烧尘及土壤尘等7类污染源,采集到有效受体样品139个、有效源样品233个,使用GC-MS分析样品中18种PAHs的质量浓度（ρ）,分析了PM10、PM2.5上载带PAHs的污染特征,并分别运用比值法、主成分分析法及CMB（化学质量平衡）受体模型法对PM10、PM2.5中的PAHs进行来源解析,所得源解析结果较为一致.结果表明：重庆主城区大气PM10、PM2.5中ρ（PAHs）较低,ρ（PAHs）分别为22.03~31.71、19.02~29.92 ng/m^3,其中位于工业区新山村采样点的ρ（PAHs）最高.PM10载带的PAHs有86%~99%集中在PM2.5中,说明PAHs主要富集在PM2.5中.重庆主城区大气PM10、PM2.5载带的PAHs主要来自机动车尾气尘和燃煤尘的贡献,这2类源对PM10的贡献率分别为25.89%、32.80%;而在PM2.5中,机动车尾气尘的贡献率较高,可达62%左右.

南京市PM2.5物理化学特性及来源解析

在夏、冬两季,分别在南京市4个站点进行为期7天的气溶胶PM2.5采样,同步采集并分离主要排放源的PM2.5样品,用X射线荧光光谱仪(XRF)分析得到气样及源样中PM2.5的化学成分,对南京市PM2.5的物理化学特性、富集因子进行了分析,并应用化学质量平衡法(CMB)计算各类源对气溶胶PM2.5的贡献。结果表明,南京市PM2.5的夏、冬平均值分别为69.1、139.5μg.m-3,PM2.5/PM10的全年平均值为63.9%;富集成分中,S、As、Zn、Pb等主要来源于人为污染源,Na则主要来源于海洋。来源解析的结果表明,各类污染源对南京市气溶胶PM2.5的贡献率分别为:扬尘37.28%、煤烟尘30.34%、硫酸盐9.87%、建筑尘7.95%、汽车尘2.98%、冶炼尘2.57%、其他源9.01%。作者还对扬尘中的PM2.5进行了来源解析。

乌鲁木齐市环境空气中TSP和PM_(10)来源解析

2002年,在乌鲁木齐市5个采样点分别采集了环境空气中的总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10).用化学质量平衡(CMB)受体模型和二重源解析技术解析了TSP和PM10的来源,结果表明,各主要源类对TSP的分担率依次为扬尘34%、燃煤尘26%、建筑水泥尘10%、硫酸盐8%、土壤风沙尘7%、机动车尾气尘6%、钢铁尘2%、硝酸盐1%、其它6%;对PM10的分担率依次为:扬尘30%、燃煤尘28%、建筑水泥尘11%、硫酸盐10%、机动车尾气尘8%、土壤风沙尘8%、硝酸盐1%、其它3%.

太原市环境空气中TSP和PM_(10)来源解析

2001年到2002年,在太原市5个采样点分别采集了环境空气中的总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)。用化学质量平衡模型和二重源解析技术解析了TSP和PM10的来源,结果表明,各主要源类对TSP的分担率依次为燃煤尘28%、扬尘24%、建筑水泥尘14%、硫酸盐10%、机动车尾气尘10%、土壤风沙尘5%、钢铁尘4%、硝酸盐4%、其它1%;对PM10的分担率依次为扬尘30%、燃煤尘18%、机动车尾气尘15%、硫酸盐11%、土壤风沙尘9%、建筑水泥尘7%、硝酸盐4%、其它1%。

泰安市环境受体PM(2.5)组分特征与来源解析

为了明确泰安市环境受体PM_(2.5)的污染特征和主要来源,该研究于2015年春、冬季在泰安市区采集了环境受体中PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)及其化学组分特征,建立了源化学成分谱,基于化学质量平衡(CMB)模型对泰安市环境受体PM_(2.5)进行了来源解析,利用后轨迹分析了PM_(2.5)的区域传输路径。结果表明:PM_(2.5)及其化学组分与污染源贡献都具有明显的季节特征。春季,机动车尘是PM_(2.5)的首要贡献源类,分担率为19.11%;其次为二次硫酸盐、扬尘和煤烟尘,分担率分别为18.07%、16.08%、10.53%。冬季,煤烟尘为首要的污染源类,分担率为16.32%;机动车源和城市扬尘对PM_(2.5)的分担率比春季低,分别为11.99%和13.42%。后轨迹分析表明,春季PM_(2.5)可能受来自内蒙古等地的土壤风沙尘的长距离运输影响;冬天可能受来自蒙古、河北、山东周边等地燃煤源的长距离运输的影响。

“二重源解析”技术及其系统实现

化学质量平衡是被广泛用于空气质量管理的受体模型之一。由于混合源(城市扬尘)和单一源因颗粒物源谱的严重共线性,采用美国环境保护署推荐使用的EPA-CMB8.2,无法定量解析出各排放源初始态和扬尘态颗粒物的贡献值和分担率。针对这一问题,完善和规范了"二重源解析"技术原理,开发了具有"二重源解析"功能的NKCMB3.0。对鞍山市样品污染物来源解析的试验结果表明,"二重源解析"技术在对混合源和单一源同时进行源解析时是有效的。

基于多种源解析技术的合肥市环境空气PM2.5来源解析

文章综合运用多种源解析技术针对合肥市颗粒物来源进行研究。以化学质量平衡(chemical mass balance,CMB)模型和化学质量平衡嵌套迭代(chemical mass balance-iteration,CMB-Iteration)模型为主解析一次排放源和二次源(包括硫酸盐、硝酸盐、二次有机物等,简称“二次源”)对PM2.5的贡献,将排放源清单法和CMB模型结果相结合解析二次粒子前体物排放源的贡献,采用空气质量模型评估区域影响的贡献,按照行业排放清单,综合得到燃煤、工业生产、机动车及其他源类对PM2.5的贡献,并运用正定矩阵因子法(positive matrix factorization,PMF)进行源类识别。研究结果显示:合肥市全年PM2.5中主要组分占比由高到低依次为SO42-、NO3-、有机碳(organic carbon,OC)、NH4+、元素碳(elemental carbon,EC)、Si、Ca、Al、Fe,SO42-占比最高(20.50%),碳组分(OC+EC)次之(19.59%),NO3-居于第3位(16.45%);采样期间PM2.5的全年本地各源类分担率从大到小依次为燃煤尘(21.7%)、二次硫酸盐(18.0%)、二次硝酸盐(16.7%)、城市扬尘(16.6%)、其他(12.6%)、机动车尾气尘(11.0%)、建筑尘(2.3%)、钢铁尘(1.1%,此处仅为钢铁制造工艺排放的贡献)。PM2.5本地来源综合源解析结果显示,机动车尾气尘占比为16.0%、工业生产(指工业锅炉与窑炉、生产工艺过程等排放)为31.0%、燃煤尘(指电厂燃煤、居民散烧等)为21.5%、扬尘(指裸露表面、建筑施工、道路扬尘、土壤风沙等排放)为18.9%、其他(指生物质燃烧、餐饮、农业生产等排放)为12.6%。PMF模型解析结果显示,PM2.5中的二次源(指二次硫酸盐和二次硝酸盐)、燃煤尘、机动车尾气尘及地壳尘等4个因子占比达到了96.3%。

珠江三角洲大气细颗粒物的致癌风险及源解析

于2004年4、7、10月和2005年1月对广州、深圳大气细颗粒物（PM2.5）中17种多环芳烃（PAHs）的浓度进行了分析,以苯并[a]芘（BaP）为毒性参照物的致癌毒性当量浓度（BaPeq）,通过线性剂量-反应模型计算了呼吸致癌风险水平,结合源排放谱和化学质量平衡受体模型（CMB）,研究了对致癌风险的各排放源贡献.结果表明,PAHs的浓度为5.87-63.36ng/m^3,平均浓度深圳为32.68ng/m^3,广州为28.15ng/m^3,且呈冬高夏低的分布规律.BaP和BaPeq日均超标率达到2.78%和5.56%,相对于WHO的日均标准的超标率达到50.0%和61.1%.该地区呼吸致癌风险平均水平为1×10^-6-1×10^-5,高于日常活动所致风险,低于引起关注的最低风险值.共解析出3种OC及致癌风险的排放源,分别为燃煤排放、机动车排放、生物质燃烧,其中燃煤排放和生物质燃烧贡献最大,对OC及BaPeq的贡献呈现相似规律.

秦皇岛市大气颗粒物来源解析研究

对秦皇岛海港区和山海关区的颗粒物来源进行了定性识别和定量解析。并考察了重点污染源——我国最大的煤码头秦皇岛港煤码头对市区扬尘和ＴＳＰ中的碳的影响。得出秦皇岛市海港区和山海关区ＴＳＰ主要来源为风沙、扬尘，其次为燃煤飞灰和海盐尘。气象条件特别是风向对ＴＳＰ各源分担率的影响很大，秦皇岛市煤码头是该区域ＴＳＰ中碳的主要来源。不同气象条件下，煤码头对海港区和山海关区的影响程度明显不一样。

水环境中污染物的源解析方法及其应用

介绍了水环境污染物源解析的方法,重点对化学质量平衡法、多元方法、混合方法和其他一些常用研究方法的原理和应用进行了综述,并论述了水环境源解析方法的优缺点。指出,由于缺乏污染源完整成分谱、历史数据不完整、仪器设备以及研究方法的缺点,影响了水环境源解析的研究深度。展望我国对水环境源解析研究的发展趋势。

化学质量平衡法在水体污染物源解析中的应用

化学质量平衡法（ＣＭＢ）是大气污染物源解析的主要方法之一⒚本实验模拟静态水体点源恒流排放的条件，监测各污染物在水中的扩散行为，建立扩散经验模型来验证化学质量平衡法是否适用于水体污染物的源解析⒚做污染物浓度距离曲线可预测各污染物的扩散行为；由同一污染源中污染物扩散方程的比较来确定污染源“成分谱”随扩散过程的变化，再由受体的污染物浓度便可求出每一污染源对该受体的贡献度⒚除极个别点外，污染物浓度实验值与预测值的相关系数均大于０９０，百分误差也均小于４％ ；贡献度预测值与实算值间的相关系数也大于０９９，可认为化学质量平衡法结合“成分谱”

北京市2.5μm小颗粒大气气溶胶特征及来源

对北京市采暖期和非采暖期 2 .5 μm小颗粒进行了初步研究 ,采用多元素同时测定及化学质量平衡法对其进行解析 .

辽河双台子河口淤泥质沉积物来源探析

采用化学质量平衡法,分析双台子河口淤泥质沉积物的常量元素特征,并对沉积物来源进行了初步探析。结果表明:常量元素在沿拦海大坝由北至南方向上变化较为复杂,在向海离岸方向上Al2O3、CaO、TFe2O3、MgO等表现为岸边含量较高,向海方向上含量较低,SiO2的沉积分布与其相反。上述5种元素具有很好的相关关系,表明了河口沉积物以陆源沉积为主。河口沉积物主要来源于西拉木伦河上游上侏罗统地层区(Ⅱ区),该区贡献率达76.08%,其次为辽河下游第四系沉积物区(Ⅳ区),贡献率达17.10%。