基于正定矩阵因子分析模型的城郊农田土壤重金属源解析

选取南京城郊农田为研究对象,通过正定矩阵因子分析法(PMF)探究表层土壤重金属主要来源,将预测值和实测值进行线性拟合,讨论该方法的准确性,并利用Pb稳定同位素比值结果进行对比分析,进一步验证该方法的可行性.结果表明,农田表层土壤Cd、As、Hg、Pb、Cu、Zn和Cr的平均含量远远超过背景值,部分土壤样点Cd和Cu超过国家土壤环境质量标准的二级标准.常年大量施用肥料等农业投入品进行高强度农业活动、周边工业生产、交通污染和自然母质均对研究区土壤重金属的累积产生一定的贡献.PMF模型模拟的Cd、Hg和Cr预测值与实测值线性拟合r2均大于90%,其余元素r2均大于70%,呈现很好的相关性,满足研究需要.PMF模型和Pb稳定同位素比值法计算大气降尘对土壤Pb累积的贡献率分别为32.1%和36.8%,结果比较接近,表明PMF模型可以很好地应用于土壤重金属源解析研究.

北方沿海城市大气PM_(2.5)组分特征及来源分析:以青岛市为例

为探究北方沿海城市大气PM_(2.5)的化学组分特征及其关键来源,本文选择典型代表城市青岛市作为研究对象,在2021年3月−2022年2月采集大气PM_(2.5)样品,测定水溶性无机离子、碳组分及化学元素等组分,深入分析大气PM_(2.5)化学组分特征,采用正定矩阵因子分解(PMF)和潜在源贡献函数(PSCF)对青岛市PM_(2.5)的主要贡献源类和潜在源区进行分析研究.结果表明:①采样期间青岛市PM_(2.5)浓度平均值为42.2μg/m^(3),NO_(3)^(−)、NH_(4)^(+)、SO_(4)^(2−)、OC是PM_(2.5)的主导成分,浓度分别为11.77、5.76、5.20和6.67μg/m^(3),占比分别为27.88%、13.65%、12.32%和15.80%.②各组分浓度季节性变化与PM_(2.5)浓度变化基本一致,呈现冬季最高、夏季最低,春季、秋季相差较小的变化特征.③PMF模型解析结果表明,二次无机源是青岛市PM_(2.5)的主要来源,贡献率达42.8%;其次为二次有机源以及燃煤和生物质燃烧源,贡献率分别为18.1%、15.7%;机动车源贡献率为8.8%,海盐和船舶源贡献率为6.0%;而扬尘源和工艺过程源贡献率相对较低,分别为5.3%和3.3%.冬季燃煤和生物质燃烧源贡献率(24.4%)明显高于其他季节;春季和秋季扬尘源贡献率较高,分别为6.5%和9.8%;夏季二次有机源、海盐和船舶源以及机动车源的贡献率高于其他季节,贡献率分别达23.1%、12.4%和16.3%.④江苏省北部以及山东省中东部是青岛市各类源的主要潜在源区,江苏省东北部、长三角地区以及黄海海域是海盐和船舶源的主要潜在源区.研究显示,二次源是青岛市大气污染物的主要来源,燃煤源和生物质燃烧源、机动车源、海盐和船舶源的影响也不容忽视.二次源、机动车源以及海盐和船舶源可能是北方沿海城市PM_(2.5)的重点关注源类,在大气污染防治措施制定时需要加强对其的精细化管理.

基于PMF的武汉市大气细颗粒物消光来源解析

利用武汉2020年7月(夏季)和10月(秋季)的在线观测数据,同时将颗粒物的光学参数和化学组分数据输入正定矩阵因子分解(PMF)源解析模型,对PM2.5消光系数的源贡献进行定量解析.研究发现,对吸收系数贡献较大的源为机动车(66.3%)和工业源(14.2%),对散射系数贡献较大的源为以硝酸盐为主的二次无机盐Ⅰ(38.4%)和机动车(27.0%),光散射的源贡献率呈现出明显的季节变化,二次无机盐Ⅰ在夏季(14.6%)的贡献较秋季(47.4%)显著降低.消光系数源贡献方面,夏季机动车(37.2%)和以硫酸盐为主的二次无机盐Ⅱ(21.2%)对消光的贡献较大,而秋季主要的消光源为二次无机盐Ⅰ(44.7%)和机动车(26.7%).最后,还获取了几个重要源的波长吸收指数(AAE)值:机动车(0.96)、工业源(1.04)、扬尘(1.39)、生物质燃烧(2.24).

西安市大气PM_(2.5)中元素的污染特征及其来源分析

近年来,西安市大气PM_(2.5)污染问题时有发生,PM_(2.5)中附着的有毒有害元素会危害人体健康。为探究西安市大气PM_(2.5)中元素的污染特征和来源,于2018年6月-2019年4月采集45个PM_(2.5)样品,利用X射线荧光光谱法(XRF)测定了西安市大气PM_(2.5)中18种主要元素的含量。结果表明,观测期间西安市PM_(2.5)年平均浓度为(79.89±76.12)μg/m^(3);所测的18种元素年平均总浓度为(4806.09±960.48)ng/m^(3),并呈现冬春季高于夏秋季的分布特征。西安市大气PM_(2.5)中18种元素的年均值高低依次为Ca>Mg>Al>Fe>K>S>Zn>P>Cl>Ti>Pb>Br>Cu>Mn>Sr>As>Ni>Se,冬季As、Pb、Br元素浓度显著高于其他季节(p<0.05),这是由于冬季西安集中供暖,燃煤量增加。整体来看,污染天元素的质量浓度较清洁天有所增加,其中Cl、As、Pb、Se、Br、S、Sr元素质量浓度增加了1倍以上,这些元素主要源于燃煤、机动车和工业排放。富集因子和正定矩阵因子模型(PMF)结果表明,西安市PM_(2.5)的4种主要污染源为混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)(53.3%)、工业燃油源(18.2%)、交通源(15.8%)、燃煤源(13.7%)。各污染源在不同季节贡献率有所不同,其中混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)春夏季贡献率大于秋冬贡献率;燃煤源冬季贡献率最大,夏季贡献率最小。西安市大气PM_(2.5)中元素冬季污染较严重,且大多数元素污染天质量浓度均有所升高,人为源对其有重要贡献,应重点控制燃煤、机动车、工业排放、建筑施工这几类污染源,以期改善大气环境。

APCS-MLR结合PMF模型的塔里木河上游沉积物重金属源解析与风险评估

为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分析(PMF)等解析污染来源及其贡献,运用富集系数法、地质累积指数法、沉积物污染指数法和沉积物质量基准法(SQG)对重金属进行了风险评估.结果表明,除As外,Cu、Fe、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn和Ni的平均含量均超过背景值;空间上重金属含量较高的采样点基本都出现在河流汇合处及人类活动的密集区.相关性分析、聚类分析和PCA/APCS分析表明,塔里木河上游沉积物的重金属来源主要有3类,第Ⅰ类中Cu、Fe、Zn、Pb、Mn和Ni可能代表禽类粪便和自然来源;第Ⅱ类中As、Cd和Ni可能代表农业活动源;第Ⅲ类中Pb和Cr可能代表交通活动源.APCS-MLR和PMF模型表明,源贡献率最高的是农业活动源,贡献率分别为63.20%和52.36%;养殖和自然来源、交通活动源是解析出的其他2个源,APCS-MLR和PMF解析得到的贡献率分别为10.80%、26.00%和36.09%、11.55%.风险评估方法均表明Cd和Ni处于轻度污染,偶尔会产生生物毒性效应;Zn无污染,生物毒性效应很少发生;塔里木河上游沉积物整体为自然-低风险水平,但样点TH1、TH4和TH7可能存在潜在生态风险.

平原河网地区农田土壤重金属污染特征及来源解析

为实现对平原河网地区农田土壤重金属的精准管控,保障农产品的质量安全,本研究以典型平原河网地区——嘉兴市为例,通过采集表层(0~20 cm)土壤样品(n=40),分析土壤中重金属的含量水平与分布特征,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价重金属的污染风险,并结合相关性分析、绝对主成分得分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解模型(PMF),定量解析重金属的污染来源。结果显示:土壤中铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)和汞(Hg)的含量分别为(28.8±3.73)、(36.5±5.98)、(60.7±5.38)、(70.5±8.04)、(33.2±6.25)、(0.08±0.04)、(7.30±1.52)mg·kg^(-1)和(0.31±0.15)mg·kg^(-1)。其中,部分点位Hg含量超过农用地土壤风险筛选值(超标率为12.5%)。研究区域主要污染元素为Hg,其地累积指数(Igeo)为(0.20±0.77),呈轻微至轻度污染(67.5%);综合潜在生态风险(RI)为(122±39.8),属于中度风险,Hg是主要风险因子(64.4%)。源解析结果表明,农田土壤重金属的来源为工业源(32.0%)、自然源(28.2%)、农业源(25.8%)和交通源(14.0%),其中Hg主要来源于农业源(62.9%)和工业源(37.1%)。未来可加强对农业投入品及工业三废的管控,降低农田土壤中Hg的输入,保障农田土壤的安全利用及农产品的质量安全。

基于源导向的农用地土壤重金属健康风险评估及优先控制因子分析

以重庆市农产品主产区为研究对象,运用正定矩阵因子分解(PMF)受体模型对土壤重金属进行源解析,运用蒙特卡罗模拟的健康风险评估(HRA)模型,探析土壤重金属对人体的健康风险,并将PMF受体模型和HRA模型结合,探讨不同污染源影响下的土壤健康风险,确定优先管控要素.结果表明,研究区土壤Cd均值含量远高于背景值,Cr均值含量低于背景值,As、Pb、Cu、Ni和Zn均值含量与背景值基本持平.PMF受体模型源解析结果表明,研究区土壤受自然源、工业源和农业源影响,贡献率分别为35%、24%和41%.HRA模型评估结果表明,研究区土壤重金属对儿童和成人存在可耐受致癌健康风险(1.00E-6<TCR≤1.00E-4),非致癌健康风险可忽略(HI≤1),经口摄入是主要的暴露途径.土壤重金属、污染源与健康风险关系的分析结果表明,研究区工业源和As为首要管控要素,农业源和Cd为次要管控要素.研究结果为研究区有针对性开展土壤污染防治和提供降低土壤污染管理成本提供科学支撑.

基于PMF模式的南京市大气细颗粒物源解析

为研究南京市大气细颗粒物(PM_(2.5))污染来源,分别在3个点位、4个季节开展了PM_(2.5)环境样品的采集,共获得170个有效样本对样本进行了化学成分分析,包括Al、Fe、Na、Mg、K、Ba、Li、Tl、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Pb、Cr、Ce、Na^+、NH_4^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)、SO_4^(2-)、NO_3^-、Cl^-、以及OC,EC,共计26种,首先采用OC/EC最小比值法估算出二次有机气溶胶(SOA)的含量;然后利用正矩阵因子分解法(PMF)对PM_(2.5)的非SOA部分进行来源解析,共解析出6类因子:二次无机气溶胶(SIA),燃煤、机动车排放、地面扬尘、冶金和其它源,贡献率分别25.0%、23.5%、20.4%、17.1%、3.0%和11.0%;最后基于南京市SO_2、NO_x、VOCs三种主要前体污染物的排放量,分别对SIA和SOA在一次来源中进行再分配最终结果表明,南京市PM_(2.5)主要来源为燃煤、机动车、扬尘、工业和其它源,其贡献率分别为29.6%,22.4%、14.6%、18.7%和14.7%.

基于PMF模型的城市黑臭水体污染源解析——以武汉市湖溪河为例

城区重度污染湖溪河的污染源解析对城市黑臭水体治理具有基础效应,其源解析的可行方法之一是正定矩阵因子分解法(positive matrix factorization,PMF)。研究基于湖溪河珞喻东路排口的水质监测数据,运用PMF定量解析其主要污染来源。PMF解析结果表明,城区生活污水是监测点水质主源(39.5%),次源为管内沉积物(28.88%)、工业园区废水(16.24%)和地表径流(15.38%)。检测水质中NH3-N源以城区生活污水为主,COD主要源于管内沉积物和城区污水,TP源以管内沉积物和工业园区废水为主,TN源以城区污水和管内沉积物为主,SS主要源于地表径流。

基于GIS和PMF的铜仁植烟土壤重金属污染特征与来源解析

植烟土壤重金属污染不仅影响烟叶品质,同时会对吸烟者的健康构成潜在危害,研究植烟土壤重金属污染现状及来源贡献对于保障烟叶安全生产具有重要意义。为定性、定量分析贵州铜仁地区植烟土壤重金属污染特征及来源贡献,采集主要植烟区土壤样品267份,测定8种重金属元素(Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Cd)含量,采用单因子污染指数(P_(i))、污染负荷指数(PLI)结合地统计分析对重金属污染特征进行评价,并运用正定矩阵因子模型(PMF)解析其重金属的来源及贡献率。结果表明:植烟土壤Hg和Pb累积明显,均值分别是贵州省土壤背景值的2.27倍和1.74倍;Pi表明Cd、As、Pb的污染程度较高,高值区分布与区域矿冶活动分布密切相关。PMF计算结果显示,植烟土壤重金属来源主要有自然源、铅锌矿业源、交通和铅锌冶炼混合源、汞矿和煤矿源以及农业源5种类型,贡献率分别为25.38%、20.41%、16.60%、14.56%、23.05%。研究区植烟土壤重金属综合污染水平较低,重金属来源复杂,应重点加强Hg、Cd、Pb的源头控制,以降低其污染风险。

沈阳市分季节环境空气PM_(2.5)组分特征分析与来源解析

研究组对2017年沈阳市3个采样点位的环境空气PM_(2.5)进行了采样,分析了PM_(2.5)的质量浓度及其中的离子、碳和无机元素的含量,并利用正定矩阵因子分解(PMF)模型对各点位各季节PM_(2.5)的来源进行了解析。结果表明,观测期间沈阳市各观测点位环境空气PM_(2.5)质量浓度范围为27~129μg/m^(3),其浓度夏季最低,秋季最高;工业聚集区的浓度明显高于市内其他地区;各类源对沈阳市2017年PM_(2.5)的分担率依次为:二次硝酸盐27.4%>交通源21.0%>燃煤源和餐饮油烟源17.6%>二次硫酸盐和石油燃烧源16.1%>工业源8.5%>土壤扬尘5.8%>刹车粉尘3.6%。可以看出,沈阳市环境空气PM_(2.5)的组成呈现出较为明显的季节特征,二次颗粒物对沈阳市PM_(2.5)浓度有较高贡献,沈阳市应加强对二次颗粒物前体物的控制。

江淮地区城市O_(3)污染过程的非典型特征及其前体物来源分析

为了研究江淮地区典型城市的O_(3)污染来源,该文对一次典型O_(3)污染过程(2020年9月1—10日)开展了多参数的监测分析,综合多种方法分析了江淮区域的O_(3)和挥发性有机物(VOCs)污染特征及其来源.结果表明,江淮地区城市(合肥、宿州、阜阳、滁州和淮南)O_(3)浓度的日变化均呈现出非典型的“双峰”特征(日间和夜间均有污染峰值).污染期间VOCs的污染程度由高到低分别为合肥、淮南、滁州、宿州和阜阳;其中,机动车排放源为该区域城市VOCs污染贡献最大的来源,贡献率分别高达44.1%、36.8%、37.8%、38.7%和40.5%;其次是燃烧源(18.9%—21.3%)、溶剂使用源(12.4%—21.3%)、工业源(13.0%—15.3%)和天然源(除滁州为13.9%外,其余为8.0%左右).O_(3)生成潜势(OFP)分析表明,除OVOCs对淮南市OFP贡献较高外,其余城市中烯烃、芳香烃等组分对OFP贡献最高,OFP由高到低分别为合肥(284.9μg·m^(−3))、淮南(167.7μg·m^(−3))、滁州(123.8μg·m^(−3))、宿州(73.9μg·m^(−3))和阜阳(62.1μg·m^(−3)).O_(3)的污染主要以本地生成为主,其中滁州、淮南和合肥的O_(3)本地生成速率平均分别高达32μg·m^(−3)·h^(−1)、36μg·m^(−3)·h^(−1)和29μg·m^(−3)·h^(−1),比皖北城市(阜阳和宿州)高9—20μg·m^(−3)·h^(−1);O3传输过程主要表现为白天高浓度时段的对外传输和夜间的对内输入.

基于APCS-MLR和PMF模型解析黄河下游文化公园土壤重金属污染特征及来源分析

选取黄河下游典型人类扰动区———黄河文化公园为研究区域,系统采集表层土壤样品,测定土壤中7种(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和As)重金属含量,利用地累积指数研究公园土壤重金属污染特征,应用克里格空间插值法、绝对因子分析-多元线性回归模型(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解(PMF)模型解析黄河文化公园土壤重金属的来源.结果表明,研究区表层土壤重金属(Cd、Zn、Cu、Pb和As)含量平均值高于黄河下游潮土区土壤元素背景值,分别是背景值的4.62、1.78、1.41、1.08和1.03倍.除Zn外,其他元素含量均低于黄河流域沿线不同区域土壤相应元素值.7种元素地累积指数递减趋势为:Cd>Zn>Cu>Ni>Pb>As=Cr,元素Cd属于偏中污染,在表层土壤中积累明显.空间分布特征及源解析结果显示,Cr、Ni和Cu为自然源因子,主要受成土母质影响;Cd和Pb为交通源,Zn和As属于受少量人类活动和自然叠加影响的混合源.APCS-MLR的分析结果显示:自然源贡献率为46.67%,交通源贡献率为24.11%,混合源贡献率为16.12%,其他源贡献率为13.10%;PMF模型解析结果表明:自然源贡献率为35.50%,交通源贡献率为35.48%,混合源贡献率为29.02%.该研究对黄河沿线生态旅游开发及环境风险管控提供支撑.

2021年南京市新冠疫情期间大气污染物变化特征及来源解析

为了解2021年南京市新冠疫情期间城市大气污染物浓度的变化和成因,利用南京大学SORPES站点2021年7月1日—2021年8月30日大气污染物在线监测数据,分析疫情前、中、后颗粒物及气态污染物的浓度变化,针对臭氧(O 3)的关键前体物,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)采用正定矩阵因子分解法模型(Positive Matrix Factorization,PMF)、拉格朗日粒子输送与扩散模型(Lagrangian Particle Distribution Model,LPDM)分析其污染来源。结果表明:疫情封闭期间,南京市PM 2.5质量浓度较疫情前降低了40%~50%,组分中硝酸盐、有机物质量浓度降幅最为显著,分别下降了34.0%和16.5%。臭氧体积浓度不降反升,城中区域增幅最显著站点可达50%左右。其气态前体物氮氧化物(NO x)及VOCs浓度变化呈相反态势,分别较疫情前降低28%、升高49.6%。模型及卫星遥感结果表明,疫情期间南京市臭氧属于协同偏VOCs控制区。气团溯源结果显示,南京市受本地及周边区域传输的共同影响,疫情封闭期间省外上海方向、省内苏州-无锡-镇江-南通方向的气团贡献增大。PMF解析了南京市本地VOCs主要来源于机动车排放源、植物源、溶剂源、工业生产源以及油气挥发源,其中机动车源占比变幅最大,疫情封闭期间下降了15.1%,疫情后上升了4.3%。其次为油气挥发源、溶剂源,这两项污染源疫情封闭期间分别上升了11.2%、1.7%,疫情后则分别下降了4.8%、4.3%。

典型煤矿区土壤中多环芳烃类化合物的污染特征

以3个煤矿区土壤中多环芳烃类化合物(PACs)为研究对象,结合正定矩阵因子分析(PMF)和蒙特卡洛(Monte-Carlo)模拟,分析典型煤矿区土壤中PACs污染的来源和致癌风险.结果显示,石嘴山煤矿、棋盘井煤矿和石炭井煤矿周边土壤中ΣPACs分别为21862,6226,2278μg/kg.受煤矿区影响显著的地区土壤中PACs组成类型丰富且以低环为主.同时,烷基多环芳烃(aPAHs)含量明显高于母体多环芳烃(16PAHs).PMF溯源结果显示煤矿区土壤中PACs污染以煤和煤矸石颗粒为主要污染源,其次是交通源.Monte-Carlo模拟显示,3个煤矿区均对当地居民存在潜在致癌风险,尽管研究区受涉煤污染源影响显著,但煤炭燃烧才是致癌风险的主要贡献者.此外,Monte-Carlo模拟相较于终生致癌风险模型(ILCR)准确性更高,而传统采取ILCR进行风险评估低估了实际成人的致癌风险.

黄河流域农田土壤重金属污染特征及其优先控制源分析

农田土壤环境质量评价与污染溯源解析是保障国家粮食安全和农业可持续发展的基础,也是扎实推进国家净土保卫战的重要前提.基于2000~2023年黄河流域农田土壤重金属(As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb和Zn)含量数据,采用地累积指数法对重金属污染特征进行评价,利用正定矩阵因子分解(PMF)模型定量解析重金属的来源贡献,并通过运用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟和人体健康风险评价模型相耦合的方法评价重金属污染的潜在健康风险,实现优先污染源和污染元素的确定.结果表明:(1)研究区农田土壤所有重金属的含量均值均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)(pH>7.5)的筛选值,但分别有21.69%、 5.56%和1.23%的样点Cd、 As和Zn含量超出其筛选值,Cd超标率最高.(2)Hg和Cd为偏中度污染,Cu和Pb为轻度污染,其余元素均为无污染.(3)农田土壤重金属主要来源为交通-工业源、自然-农业源、工业-自然源和农业-工业源,贡献率分别为37.04%、 26.69%、 21.72%和14.55%.(4)农田土壤重金属对成人与儿童存在致癌健康风险,但不具有非致癌风险;As和Cd为人体健康风险优先控制元素,工业-自然源和农业-工业源为研究区优先控制源.

上海某居民区恶臭污染溯源、臭氧生成潜势及健康风险评估

针对上海某居民区恶臭投诉问题,对恶臭物质来源、特征及其风险评估展开相关研究。利用正定矩阵因子分解(positive matrix factorization,PMF)模型对居民区恶臭点连续监测数据进行来源解析,共识别出3个排放源,分别为餐厨垃圾源(41.24%)、农业源(32.85%)、二次生成和尾气排放混合源(25.91%),确定餐厨垃圾源为居民区恶臭的主要来源。通过分析监测点位间主要致臭物质异味活度值(odor active value,OAV)的相关性,可知居民区受到餐厨垃圾预处理车间和生化车间的恶臭污染为主,全天受影响程度具有间歇式变化特征。通过计算预处理、生化处理和深加工3个车间排气筒的恶臭物质的臭氧生成潜势(ozone formation potential,OFP),可知各物质种类对OFP的贡献率从大到小依次为羰基类(37.46%)、醇类(21.38%)、烯烃类(15.52%)、挥发性脂肪酸类(13.70%)、芳香烃类(4.02%)、含氮化合物(3.90%)、烷烃类(1.77%)、酯类(1.29%)、硫化物(0.95%)、含氯有机物(0.01%),羰基类、醇类、烯烃类、挥发性脂肪酸类为该厂区OFP贡献的代表物质种类。各车间的OFP从高到低依次为预处理车间(27051.82μg/m^(3))、生化车间(7547.51μg/m^(3))、深加工车间(1647.14μg/m^(3)),乙醛、丙烯酸、1-丁烯、甲醛、乙醇、丙烯和苯酚对OFP的贡献率在3个排气筒中均较高,是该餐厨垃圾处理厂区生成臭氧的主要污染物质,并且乙醛对OFP的贡献率最高。敏感点恶臭物质的健康风险评估结果表明,监测期间累计非致癌风险指数与致癌风险指数均超过美国国家环境保护局(U.S.Environmental Protection Agency,U.S.EPA)推荐的安全阈值,主要贡献物质分别为丙烯醛和甲醛。因此,乙醛、丙烯醛和甲醛应作为餐厨垃圾处理厂中恶臭物质的优先监控指标。

典型中部地区南阳市VOCs污染特征及对O_(3)生成影响

为研究我国中部地区臭氧(O_(3))污染成因和挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2022年对河南省南阳市的VOCs进行了为期一年的在线观测,并探究了其对O_(3)生成的影响.南阳市占地面积大、人口多,是我国中部地区典型代表城市,本研究将2022年南阳市环境空气中O_(3)月均浓度较高的月份(5-9月)定义为O_(3)污染频发月,其余月份定义为非O_(3)污染频发月,研究了南阳市O_(3)污染成因及VOCs污染特征和来源.结果表明:(1)南阳市非O_(3)污染频发月TVOCs(总挥发性有机物)体积分数为32.1×10^(-9)±13.2×10^(-9),比O_(3)污染频发月(19.4×10^(-9)±5.9×10^(-9))高65.5%.但O_(3)污染频发月的OVOCs(含氧挥发性有机物)的体积分数比非O_(3)污染频发月增加了5.3%,表明二次生成可能是南阳市O_(3)污染频发月中OVOCs一个重要来源.(2)臭氧生成潜势(OFP)计算结果表明,在2个研究阶段中,OVOCs的OFP贡献率超过50%,甲醛(35%)、乙醛(10%)、乙烯(9%)、间/对-二甲苯(5%)、甲苯(3%)是南阳市2个研究阶段中共有的影响O_(3)生成的关键VOCs物种.(3)经验动力学模型(EKMA)及相对增量反应活性(RIR)结果表明,在O_(3)污染频发月,南阳市O_(3)生成处于协同控制区,O_(3)生成对人为源VOCs(特别是烯烃和芳香烃)和NO_x更敏感.(4)南阳市O_(3)污染频发月VOCs的正定矩阵因子分解模型(PMF)结果显示,汽油车排放源(占29%)、溶剂使用源(占23%)、工业过程排放源(占21%)、居民生活排放源(占11%)、柴油车排放源(占10%)与植物源(占6%)是大气中VOCs的主要来源.研究显示,南阳市在O_(3)污染频发月期间二次生成是OVOCs的重要来源,且汽油车排放源是南阳市空气中VOCs的重要来源.

地球化学元素高背景农作区土壤剖面重金属来源解析及污染评价

为探明典型地球化学元素高背景农作区土壤剖面重金属的含量及污染风险,以四川省富顺县典型农作区田和旱地为研究对象,明晰其土壤中重金属元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)的垂直分布特征,并利用正定矩阵因子分析法(PMF)探究其重金属污染来源,基于PMF得到的源成分谱,利用地累积指数法和内梅罗综合风险指数法分析区域内每种源对重金属累积及污染风险的贡献.结果表明,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在水田土壤剖面中的含量分别为0.19—0.62、47.94—51.15、19.90—21.02、25.61—29.67、18.75—22.15、59.24—71.13 mg·kg^(−1),旱地土壤剖面中的含量分别为0.15—0.62、47.53—58.39、18.91—22.04、25.26—32.13、17.45—21.75、59.78—77.58 mg·kg^(−1).6种重金属中仅Cd元素含量的平均值高于四川省背景值.水田和旱地土壤的Cd和Pb具有明显的表聚性,而Cr、Cu、Ni、Zn则随土层加深整体呈先降低后增加的趋势.PMF模型结果表明农业源的贡献率随土层加深而降低,在表土层中的贡献尤为突出(水田,50.6%;旱地,55.1%),混合源的贡献率随土层加深而升高,在底土层中的贡献尤为突出(水田55.5%;旱地58.7%),自然源的贡献率受土层影响不大、较为均匀,为21.3—33.3%.基于源成分谱的污染累积与生态风险评价表明,研究区土壤Cd元素存在较强的污染累积和生态风险,且以农业源的风险最大,混合源风险最小;其余5种重金属元素无污染累积风险,但存在轻微生态风险.3种源中以农业源对生态风险的贡献最大,平均达65.3%,其次为混合源(29.1%),自然源贡献率平均仅为5.6%.研究结果表明,应重点关注该区域土壤重金属Cd污染问题,且需加强对农业源的防治.

广州市黄埔区典型区域环境空气中VOCs污染特征及来源解析

基于广州市黄埔区大气预警监测系统挥发性有机物(VOCs)在线监测数据,分析了该典型区域环境空气VOCs整体浓度水平和组分特征。利用正定矩阵因子分解(PMF)模型开展源解析研究。结果表明,该区域环境空气中VOCs日平均体积分数为42.31×10^(-9),浓度水平与周边城市相差不大,构成组分有区域差异性;优势组分为卤代烃,优势物种依次为正辛烷、甲硫醚、二氯丙烯等,体现了该区域产业结构特色和生产工艺的复杂性;PMF分析表面工业排放源贡献为33.1%,溶剂使用挥发源贡献为19.5%,是制定该区域管控措施需要重点考虑方面。