应用化学质量平衡模型解析烟台市污染源的排放贡献率

根据烟台地区污染排放特点 ,应用化学质量平衡模型 ( CMB8)进行污染源解析分析 ,得出每个污染源对于受体地区颗粒物体样本的排放贡献率。最终的模型结果显示 ,建筑尘和居民燃煤锅炉排放 ,海洋尘和冶炼厂排放对于大气环境污染也有一定的贡献。

大气颗粒物源解析化学质量平衡模型研究进展

化学质量平衡模型是我国目前大气颗粒物源解析最常用的模型之一。在简单介绍化学质量平衡模型的基础上,对其在成分谱、算法、研究对象等方面的研究现状进行了综述,并结合这几方面的综述对其今后的发展趋势进行了分析。

化学质量平衡模型在香港污染源解析中的应用

根据香港地区污染源排放特点 ,应用化学质量平衡模型 (CMB8模型 )进行污染源解析分析 ,得出每个污染源对于受体地区颗粒物样本的排污贡献率。计算结果显示 ,柴油车尾气排放、城市居民烧煤和城市及乡村植物焚烧对于大气污染程度最重 ;其次是机动车轮胎磨损和海洋尘的污染 ;燃油电厂和建筑尘及轻型机动车尾气排放对于大气环境污染也有轻度的污染。以上分析可以为城市污染源治理提供一定的依据。

测定鱼类摄食量的几种化学污染物质量平衡模型

介绍了测定鱼类摄食量的几种化学污染物质量平衡模型,包括放射性同位素、持久性有机污染物和重金属质量平衡模型,可为鱼类摄食量研究提供参考。放射性同位素质量平衡模型主要有放射性铯质量平衡模型,如Forseth模型和Rowan-Rasmussen模型;持久性有机污染物质量平衡模型主要有Borgmann-Whittle模型,包括基于胃肠道化学动力学的质量平衡模型和基于污染物同化-排泄的质量平衡模型;重金属质量平衡模型主要有汞质量平衡模型。

大气颗粒物源解析受体模型应用研究及发展现状

通过大量文献资料调研对化学质量平衡模型、二重源解析技术、主因子分析、正矩阵因子分析法等目前应用较广泛的受体模型方法的原理、优缺点和应用现状进行了比较分析,对单颗粒源解析方法、有机物示踪技术和扩散与受体模型联用技术等受体模型新技术方法进行了评述。

基于改进CMB的石化企业VOCs源解析技术研究

石化企业是挥发性有机物(VOCs)的重点排放源,研究适用于石化企业复杂环境的VOCs源解析技术对开展针对性的污染治理具有重要意义。研究开发了基于特征组分的加权CMB改进算法,通过识别偏差平方和贡献度最大的若干特征组分并增加权重系数,实现源解析误差的有效控制,为证明算法效果,设计开展了模拟数据验证与企业现场溯源实验。结果表明:加权CMB改进算法具有更好的误差抑制效果,较常规CMB模型,贡献度解析结果的相对误差降低率达67.2%。

广州市大气细粒子的化学组成与来源

对广州市四个不同功能区（石井、荔湾、天河和海珠）的夏季大气PM2.5进行了为期一个月的监测，并测试分析了其化学组成（有机碳，元素碳、水溶性离子和元素）。结果表明，广州市夏季PM2.5的平均浓度为97．54,μg／m^3，其化学组分有机物、SO4^2-和EC对PM2.5质量浓度贡献最大，分别占PM2.5质量浓度的42％～52％、25％～47％和10％～17％。化学质量平衡模型研究表明，机动车排放和煤燃烧是对广州市大气PM2.5影响最大的污染源，其贡献率分别为54％～75％和32％～52％。

宜兴市细颗粒物化学特征和来源解析

通过在宜兴市3个监测站点对细颗粒物(PM_(2.5))开展不同季节采样,对样品做化学分析,结合化学质量平衡(CMB)模型解析PM_(2.5)来源贡献。结果表明,宜兴市PM_(2.5)年均质量浓度为37.5μg/m^3,冬季质量浓度最高,为53.1μg/m^3。PM_(2.5)主要化学成分为SO_4^(2-)、NO_3^-、OC、EC、NH_4^+、Cl^-、Ca、Na、Al。PM_(2.5)的主要排放源贡献为二次硫酸盐(21.0%)、二次有机气溶胶(14.9%)、二次硝酸盐(14.1%)和燃煤电厂(8.0%)。利用本地排放源清单进行二次来源解析,得到全年主要排放源贡献为工业(33.1%)、燃煤(23.1%)、移动源(17.6%)、扬尘(9.3%)和其他来源(16.9%)。减轻颗粒物污染,重点是控制工业生产、燃煤及机动车中的排放。

基于卫星遥感与CMB模型的济南市冬季重污染过程PM_(2.5)溯源分析

济南市作为京津冀大气污染传输通道“2+26”城市之一,冬季易出现以PM_(2.5)为首要污染物的重污染天气。为探究济南市冬季PM_(2.5)重污染过程的污染成因和主要来源,以济南市冬季一次重污染过程(2020年1月1日—6日)为研究对象,基于卫星遥感、化学质量平衡(CMB)模型、潜在源贡献因子分析(PSCF)和浓度权重轨迹分析(CWT),同时结合气态污染物和PM_(2.5)组分小时数据以及各项气象要素等资料,全面和综合地对济南市冬季重污染过程污染特征、本地来源、区域传输和时空演变过程进行了分析。结果表明,济南市本次重污染过程以PM_(2.5)为首要污染物,随着湿度升高和大气边界层高度(PBL)的降低,PM_(2.5)日均质量浓度达到最高211μg·m^(−3),其中PM_(2.5)小时质量浓度最高达到333μg·m^(−3);NO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)、NH4+和有机物(OM)在PM_(2.5)中占比分别为30.7%、11.4%、13.9%和13.7%;重污染时段硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)平均值分别达到0.6和0.5,说明此次重污染过程主要来自于气态前体物的二次转化。CMB来源解析结果表明,二次源(硝酸盐、硫酸盐、二次有机碳)和机动车源是济南市冬季PM_(2.5)重污染过程的主要来源;与清洁天相比,硝酸盐的分担率和质量浓度均显著升高,分担率是清洁天的2.2倍,质量浓度是清洁天的10.5倍。本次重污染过程除济南本地污染源以外,还受山东省内德州东部、滨州西部以及济南市的商河县和济阳区等地污染气团近距离传输,以及来自西南方向的河南省东北部和安徽省西部地区的跨省输送的污染气团,途径济南市南部、泰安和济宁地区以及济南市的长清区和平阴县等地的共同影响。

龙游县PM 2.5化学组分特征及来源解析

为明确浙江省龙游县环境中PM 2.5的化学组分特征及来源,于2018年在龙游县3个代表性点位采集4个季节的环境PM 2.5样品,分析了PM 2.5中的无机元素、水溶性无机离子和碳组分含量,并采用化学质量平衡模型(CMB)计算了7类污染源的贡献率。结果表明:3个点位PM 2.5平均质量浓度春季为39.63μg/m^3、夏季为29.93μg/m^3、秋季为62.80μg/m^3、冬季为92.33μg/m^3,季节差异较为明显;PM 2.5的主要化学组分为NO3^-、SO4^2-、NH4^+、有机碳和元素碳;机动车尾气尘、工业、二次硝酸盐和二次硫酸盐为龙游县PM 2.5主要污染源。

伊犁河谷城市群夏季不同粒径大气颗粒物组分特征及来源解析

为研究伊犁河谷城市群不同城市不同粒径大气颗粒物的组分特征和来源,于2021年7月19—29日,在伊犁河谷城市群的伊宁市、伊宁县、察布查尔锡伯自治县(简称察县)和霍城县布设6个采样点采集大气PM_(2.5)和PM_(10)样品,对样品中的化学组分(无机元素、水溶性离子和碳组分)进行分析,并使用化学质量平衡模型对其来源进行解析。结果表明:研究期间伊犁河谷核心区城市群PM_(2.5)和PM_(10)浓度均处于较低水平,分别为(22.81±2.79)和(58.81±6.95)μg/m^(3);从空间分布来看,伊宁市和伊宁县的颗粒物浓度相对较高,霍城县和察县的浓度相对较低。化学组分质量重构结果表明,地壳元素是研究期间PM_(2.5)和PM_(10)的主要组分,占比分别为39.8%和54.1%;其次为有机物,占比分别为33.2%和19.8%;二次无机离子在PM_(2.5)和PM_(10)中也有一定占比,分别为20.2%和10.7%。源解析结果表明,PM_(2.5)主要来自二次颗粒物(29.1%)和扬尘源(28.3%)的贡献,工业源(16.1%)、机动车(10.5%)、燃煤源(9.3%)也均有一定贡献;PM_(10)中则以扬尘源的贡献最大(42.3%),远高于二次颗粒物(14.7%)、工业源(14.1%)、机动车(8.4%)和燃煤源(7.3%)。

基于分区水质监测的污水管网收集效能评估

为评估城镇污水管网收集效能,提出了污水管网分区水质监测与化学质量平衡模型相结合的污水管网诊断评估方法,并联合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法解决了溯源解析的不确定问题,对污水处理厂进水有机污染指标质量浓度偏低和可生化性低的原因进行了解析。以武汉市某污水处理厂服务区域为研究对象,建立了生活污水、工业废水和地下水的属地化水质特征因子数据库,并开展了污水干管分区水质特征因子监测。结果表明:通过耦合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法与化学质量平衡模型,实现了基于水质监测的水量来源占比合理解析;研究区污水干管中电子工业废水量占比高达53.2%~74.4%,地下水入渗量占比为14.3%~29.5%,污水处理厂进水可生化性低的主要原因是大量无机工业废水排入污水管网;应加强对工业废水排入污水管网的监管,重点对研究区域上游污水管段的破损状况开展排查,通过精准化手段提高污水治理效能。

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%。

城市间PM_(2.5)源的碳成分谱比较

为了解我国不同城市PM2.5源的碳成分谱特征和地域差异,采集沈阳市、十堰市和乌鲁木齐市的燃煤源、柴油车尾气源、汽油车尾气源和餐饮源样品,使用热光透射法分析PM2.5中的总碳(TC)、有机碳(OC)和元素碳(EC),以及细分的8种碳组分(OC1,OC2,OC3,OC4,EC1,EC2,EC3和OPCT),构建各类污染源碳成分谱.结果表明:3个城市4类源TC/PM2.5从高到低分别为:餐饮源(65.1%±8.4%)、柴油车尾气源(46.2%±9.5%)、汽油车尾气源(37.7%±3.5%)和燃煤源(17.3%±8.0%);OC/TC在餐饮源中最高(98.0%±0.5%),EC/TC在柴油车尾气源中最高(38.6%±8.5%).3个城市同类源的碳组分含量受污染源细分后的不同类型影响有一定差异,但归一化处理后总体仍表现为燃煤源中OC2(14%~30%)和OC3(13%~23%)含量最高,柴油车尾气源中EC2(22%~56%)含量最高,汽油车尾气源中OC2(24%~41%)、OC1(16%~42%)和OC3(12%~26%)含量最高,餐饮源中OC2(21%~43%)和OC3(23%~49%)含量最高.不同污染源的OC/EC值为燃煤源在0.4~7.6之间,柴油车尾气源在0.2~5.6之间,汽油车尾气源在1.1~38.5之间,餐饮源在6.4~170.2之间.分歧系数结果显示3个城市不同源的碳成分谱具有差异性,同类源的碳成分谱具有相似性.将3个城市同类源碳成分谱合并后利用化学质量平衡灵敏度矩阵得到OC2,OC3,OC4,EC1和OPCT可共同作为燃煤源的标识组分;EC2是柴油车尾气源的标识组分;OC1,OC2和OC3可共同作为汽油车尾气源的标识组分;OC2和OC3可共同作为餐饮源的标识组分.沈阳市、十堰市和乌鲁木齐市相同污染源相似的碳成分谱和一致的标识碳组分可为国内其他城市相关研究提供数据参考.

宁波市环境空气中PM_(10)和PM_(2.5)来源解析

2010年在宁波3个环境受体点采集不同季节的PM10和PM2.5样品,同时采集颗粒物源类样品,分析它们的质量浓度及多种无机元素、水溶性离子和碳等组分的含量.采用OC/EC最小比值法确定了SOC(二次有机碳)对PM10和PM2.5的贡献,据此重新构建了受体化学成分谱.使用化学质量平衡模型对宁波市区的PM10和PM2.5来源进行了解析.结果表明:城市扬尘、煤烟尘、二次硫酸盐和机动车尾气尘是环境空气中PM10的主要来源,其分担率分别为23.0%、15.9%、13.3%和12.3%;对PM2.5有重要贡献的源类是城市扬尘、煤烟尘、二次硫酸盐、机动车尾气尘、二次硝酸盐和SOC,其分担率分别为19.9%、14.4%、16.9%、15.2%、9.78%和8.85%.

水环境污染源解析研究进展

流域河流水污染问题日益严重,水环境污染源解析的研究与应用对防治水污染具有重要意义。综合国内外水环境污染源解析研究与应用的进展,综述了应用于水环境不同类型污染物源解析的主要理论方法和应用模型;论述了多元统计模型和化学质量平衡法的优缺点、适用范围及应用现状;最后对源解析方法的发展趋势及在水环境中的应用加以展望,指出过去的研究主要是水环境中持久性污染物源解析方法,以后应加强对水环境中非持久性污染源解析的研究,在水环境源解析技术方面,应加强对各类污染源成分谱等基础性研究。

大气颗粒物混合尘溯源解析新方法

针对采用化学质量平衡模型(CMB)进行大气颗粒物源解析时,混合尘源由于与单一尘源存在严重共线性而不能代入模型的问题,首先对混合尘进行源解析,根据解析结果将混合尘分拆为对应的单一尘源,然后与原有的单一尘源共同代入CMB进行源解析,提出了大气颗粒物混合尘溯源解析新方法.将混合尘溯源解析新方法应用于某市的大气颗粒物尘源解析,得到扬尘的贡献率为28.75%,较二重源解析技术的46.3%和二重源解析技术改进方法的38.38%都要低,表明新方法更好地解决了共线源代入CMB出现的问题.受体元素计算值与测量值的比值较二重源解析技术改进方法有更多元素接近1,表明新方法建立的模型更加合理.

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.

杭州市大气细颗粒物分粒径来源解析

利用安德森分级采样器采集大气细颗粒物样品,分析它们的质量浓度及无机元素、水溶性离子和碳等组分的含量.采用OC/EC最小比值法确定二次有机碳对细颗粒物的贡献,重新构建受体化学成分谱.使用化学质量平衡模型对杭州市区大气细颗粒物进行分粒径来源解析.结果表明,在小粒径段中,二次粒子和机动车尾气尘为主要贡献源类;在粗粒径段中,城市扬尘、建筑水泥尘和煤烟尘的贡献逐渐增多,二次粒子与机动车尾气尘的总分担率下降到50%左右.

沈阳市大气中PM2.5来源解析研究

通过2015年在沈阳市采集PM2.5样品及源类样品,分析样品的质量浓度和化学组成,用化学质量平衡(CMB)模型对该市PM2.5来源进行解析。结果表明:沈阳市大气中PM2.5浓度时空变化特征明显;各主要源类对沈阳市PM2.5的分担率依次为煤烟尘(28.03%)、二次无机离子(22.63%)、机动车尾气尘(17.27%)、城市扬尘(13.28%)、建筑尘(5.94%)、土壤风沙尘(5.82%)、道路尘(3.04%)、生物质燃烧尘(2.74%)和冶金尘(1.25%)。燃煤和机动车的有效控制既能降低本类源的贡献,也能降低二次无机离子,体现了多源类综合治理原则。