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。

水和氮质量平衡模型预测稻田氮的淋溶损失

水和氮质量平衡模型预测稻田氮的淋溶损失曲向荣（中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳１１００１５）Ｋ．Ｋ．ＴａｎＪｉ（美国加州大学水土气资源系，Ｄａｖｉｓ９５６１６，Ｕ．Ｓ．Ａ．）ＡＷａｔｅｒａｎｄＮｉｔｒｏｇｅｎＭａｓｓＢａｌａｎｃｅＭｏｄｅｌｆｏｒＰ...

不同地下水端元选取对^(222)Rn质量平衡模型量化湖底地下水排泄的影响

222Rn质量平衡模型是量化湖底地下水排泄最为有效的方法之一,其中地下水的222Rn活度是222Rn质量平衡模型中最重要的端元之一。为研究不同地下水端元选取对222Rn质量平衡模型的影响,以长江中游典型牛轭湖——天鹅洲湿地为研究区,利用野外采样数据,基于222Rn质量平衡模型,分别以湖区周边井水、湖岸孔隙水、沉积物孔隙水这3个端元或端元组合的222Rn活度作为地下水端元值,估算了地下水向天鹅洲湿地的排泄通量,评估了不同地下水端元或端元组合的选取对222Rn质量平衡模型量化湖底地下水排泄的影响。结果表明:(1)湖水中222Rn活度仅比不同类型地下水低1个数量级,指示了地下水强烈地向湖泊排泄的过程;(2)在湖泊222Rn通量的源项中,地下水排泄的222Rn通量占99%,而沉积物扩散的222Rn通量仅占1%;(3)选取不同地下水端元所得湖底地下水排泄通量依次为:湖区周边井水(2.00×10^(6)m^(3)/d)>湖岸孔隙水(1.44×10^(6)m^(3)/d)>沉积物孔隙水(0.96×10^(6)m^(3)/d)。根据天鹅洲湿地区孔隙承压含水层与湖泊在大尺度上较为强烈的水力联系和湖泊内部小尺度上浅层地下径流向湖泊的排泄,以及十分有限的沉积物扩散渗透,综合考虑将井水和湖岸孔隙水中222Rn平均活度作为地下水端元值来进行湖底地下水排泄通量的估算最为合适。

质量平衡模型及其在污水处理厂节能降耗中的应用

利用北京某污水处理厂监测数据,建立了该厂的TSS和COD质量平衡模型。利用质量平衡校验污水厂监测数据,结果表明该厂初沉池、生物处理单元和污泥脱水单元TSS平衡误差分别为20.7%、19.3%和5.8%,全厂COD平衡误差为-3.8%,平衡准确性较好。通过与奥地利Strass污水处理厂的COD质量平衡数据进行比较,发现两者的差异主要在于:Strass污水处理厂通过一级处理去除了60.7%的进水COD,而北京某污水厂去除46.0%;Strass污水厂进水COD有35.9%转化为了CH4,而北京某厂为8.5%;Strass污水厂进水COD负荷的21.8%在生物反应池中通过碳氧化和反硝化转化为了CO2,而北京某污水厂为37.3%。COD质量平衡的差异是导致两厂曝气电耗和沼气产电差异的重要原因。以北京某厂COD质量平衡优化为视角,提出污水厂节能降耗的建议。

基于δ^(15)N、δ^(18)O及质量平衡混合模型对浑河沈抚段氮素溯源研究

目的研究浑河流域沈抚段氮污染现状,分析区域内氮污染来源,并估算其贡献率,实现准确追踪和定量外来性氮的目的,从而更好控制进入浑河流域的氮负荷.方法应用氮、氧同位素技术结合质量平衡混合模型,以浑河流域沈抚段地表水作为研究对象,分三个水期对研究区域内的水体样品和周边主要污染源样品进行采集及检测分析,并通过质量平衡混合模型对区域内几个重要端元的贡献率进行定量化估算.结果在枯水期、平水期、丰水期,水体样品中δ^(15)N值分布范围分别为0.231%~1.511%、0.102%~1.364%、0.309%~1.788%,δ^(18)O值分布范围分别为-0.343%~0.766%、-0.526%~0.404%、-0.461%~0.838%;综合污水、农业化肥和大气降水对氮污染的贡献率分布范围分别为12%~83%、4%~76%和2%~22%.结论浑河流域沈抚段大部分水域氨氮和总氮超出地表水Ⅳ类标准的限值,氮污染严重.干流水体氮污染源主要来自周边综合污水的排放,其次来自化学肥料的淋洗和大气降水.

基于动态质量平衡的室内颗粒物沉降规律研究

目前室内颗粒物污染问题已经受到广泛关注.越来越多的流行病学研究表明,大气悬浮颗粒物浓度对人体健康存在显著的负影响.由于个人在室内滞留的时间可能超过全天时间的90%,因此剖析室外颗粒物向室内的传输渗透机理,对掌握室内微环境下的颗粒浓度水平至关重要.本实验以青岛一办公室为研究对象,使用具有4个尺寸间隔的光学计数器同时测量室内和室外的颗粒物浓度,粒径分布范围在0.3~2.5μm,采集时间为2016年4月~9月.根据实验数据,采用基于时间的动态质量平衡模型,估算了换气次数在0.03~0.25h-1范围内的室内颗粒物渗透率和沉降速率分别为0.45~0.82h-1和0.94~2.82m/h,并分析了这些参数随粒径大小的变化规律.其结论为进一步研究颗粒物在室内的传输机理和运动轨迹提供参数.

飞机纵向操纵系统质量不平衡对系统特性影响研究

本文通过对飞机纵向操纵系统地面铁鸟静动态试验和地面飞机静动态试验的结果比较分析,充分论述了操纵系统质量不平衡对系统特性的影响。通过分析模型对系统静态、动态特性的影响进行分析讨论并提出改进措施。

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。

基于改进模型的辽东湾东岸营口海域海底地下水排泄量计算

海底地下水排泄(SGD)是全球水循环的重要组成部分,也是向海洋输送营养盐等各类化学物质的必要途径之一。以辽东湾东部营口海域为研究对象,以天然镭同位素(Ra、Ra)作为示踪剂,建立镭质量平衡模型并加以改进,进而探讨再循环海水(RSGD)对研究区内水体刷新时间、SGD及携带氮磷营养盐通量的影响程度。结果表明:利用镭质量平衡模型计算水体刷新时间为9 d,改进后的镭质量平衡模型计算出的水体刷新时间为14.35~18.11 d;传统模型下SGD通量为(3.01~3.51)×10^(8)m^(3)/d。改进模型评估的SGD通量为(3.55~4.39)×10^(8)m^(3)/d,改进模型评估的水体刷新时间与SGD均明显高于初始模型,其中水体刷新时间增加了59.44%~101.22%;SGD通量增加了17.94%~25.07%。在此基础上,地下水向海输入的氮、磷营养盐通量在考虑RSGD的情况下分别为1.73×10^(8)、1.52×10mol/d。研究结果证明了RSGD对SGD和营养盐通量存在较大影响,为营口海域生态环境评估提供了基础数据。

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。

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。

^(222)Rn指示北部湾北部近海SGD输送的时空特征初探

放射性同位素氡222(^(222)Rn)是来源于地层中铀衰变生成的惰性元素。由于其性质稳定,容易测量且在地下水和地表水中活度差异显著,近年来被用作示踪剂广泛应用在海底地下水排泄(submarine groundwater discharge,SGD)的研究中。本文选取北部湾北部海水的^(222)Rn活度作为研究对象,通过2021年8月—9月以及12月—次年1月在北部湾北部海域的两个航次采样,分析了北部湾北部海域水体^(222)Rn的空间分布和季节性变化特征,并结合^(222)Rn的质量平衡模型,估算了北部湾北部海域的SGD通量。结果表明,^(222)Rn分布特征受到季节变化和陆源SGD过程的显著影响,冬季^(222)Rn活度的平均值与夏季相比减少了约40%。夏季底层水^(222)Rn活度较高,断面特征显示SGD过程明显且多集中于研究区北部,而冬季底层水^(222)Rn活度较低,断面特征显示SGD过程较弱。通过构建^(222)Rn质量平衡模型,估算出北部湾北部海域夏季与冬季SGD速率分别为4.16 cm·d^(-1)和2.88 cm·d^(-1)。夏季SGD速率明显高于冬季,且夏季以近岸SGD过程为主,冬季以离岸SGD为主。北部湾北部海域存在着明显的SGD过程,而且由于该区域被陆地和岛屿三面环绕,SGD过程很可能是陆源物质向近岸海域输送的重要自然途径。

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%.

天津市可吸入颗粒物及元素室内外相关性

选取天津市某社区作为采样点，于2009年8、9月（代表非采暖季）和11、12月（代表采暖季）采集了室内和室外可吸入颗粒物（PM。0）样品，以研究天津市PMl0及元素的室内外相关性．结果表明，采暖季PMlo的室外平均浓度为198．88μg／m3．非采暖季和采暖季PMl0的室内外浓度LL（I/O比值）的变化范围分别为0．14～3．22和0．10-3．70，平均值分别为0．88和O．96，室内外相关系数（R2）分别为0．32和0．46．AI、Ca、Fe等元素的浓度均高于1μg／m3,V、Mn、Cu等元素浓度变化范围为0．01～1Hg/m3；非采暖季和采暖季元素I／O比值的变化范围分别为0．62～1．04和0．41加．92．以采暖季为例，使用PMl0质量（元素）浓度的质量平衡模型计算的有效穿透因子（Find、贡献值、贡献率分别为0．26（0．39）、50．84μg／m3（78．69μg／m0）、43．97％（50．05％），两种结果存在差异的原因是2种模型对E。f的假设不同．

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。

^(137)Cs示踪技术研究坡耕地黑土侵蚀和沉积特征

准确地测定研究区137Cs背景值,建立137Cs流失量与土壤再分布速率之间的定量模型是137Cs示踪技术的关键。通过野外选择参照样地和利用热核爆炸源137Cs背景值模型来确定研究区137Cs的背景值,在此基础上用体现耕作迁移的质量平衡模型估算黑土坡耕地不同地貌部位的土壤再分布速率,并对主要参数进行敏感性分析。结果表明(1)研究区实测的137Cs背景值为2376.81±108.46Bq/m2,模型预测值为2318.4Bq/m2,模型预测远离西北核试验基地的地区较为准确。(2)研究区中坡位(坡肩和坡背)137Cs含量最低,侵蚀最为强烈,平均侵蚀速率为33.56t/(hm2·a)和21.67t/(hm2·a);坡麓和坡足则明显表现沉积,平均沉积速率为-4.93t/(hm2·a)和-24.61t/(hm2·a)。(3)模型预测的侵蚀速率与耕层质量深度(d)、张驰深度(H)正相关,而与137Cs年沉降易被迁移的比例(γ)和颗粒校正因子(P)反相关。并且,模型对参数d、p的敏感性分别高于参数H和γ。