浅析大气可吸入颗粒物PM2.5的污染及防治措施

在当今工业化快速发展的背景下,大气可吸入颗粒物PM2.5污染对全球关注的环境问题都产生了严重的影响,PM2.5会对人们的健康和生活质量带来严重的影响,还会直接造成生态环境的破坏,在日益严峻的大气污染形势下需要了解PM2.5的来源、特征和危害,然后才能积极探索有效的防治措施。本文首先研究了大气可吸入颗粒物PM2.5的来源,然后分析了大气可吸入颗粒物PM2.5的危害,下面又探讨了大气可吸入颗粒物PM2.5的特征,最后对大气可吸入颗粒物PM2.5的防治措施做出了研究。

山柰酚改善细颗粒物PM2.5诱导的老龄大鼠肺损伤的作用和机制研究

目的细颗粒物(PM2.5)被认为与多种呼吸系统问题有关,在老年人群中尤为显著。本研究旨在探索山柰酚是否可以治疗PM2.5诱导的老龄大鼠肺损伤,并探讨其潜在的作用机制。方法30只雄性Wistar大鼠(16个月龄)被随机分为5组:对照组、PM2.5暴露组和PM2.5暴露+山柰酚低剂量、中剂量和高剂量组。PM2.5暴露持续时间2周后,检测各组大鼠的肺功能、肺形态、炎症程度以及Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)信号通路相关蛋白的表达水平。结果与对照组相比,PM2.5暴露导致老龄大鼠发生显著的肺损伤,表现为明显的肺功能受损和组织病理学改变,支气管肺泡灌洗液(BALF)中的炎性因子TNF-α和IL-6浓度增加,血液中炎性细胞比例改变,肺组织中TLR4的表达和核转录因子-κB(NF-κB)磷酸化水平增加。山柰酚的治疗则呈剂量依赖性地改善了PM2.5所致肺功能损伤和组织病理学改变,抑制炎性因子分泌和炎症细胞比例失衡,抑制了TLR4/NF-κB信号通路的激活。结论山柰酚能够对PM2.5暴露引起的老龄大鼠肺损伤产生保护作用,抑制炎症反应和结构损伤,其作用机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路的激活相关。

南京市空气中颗粒物PM10、PM2.5污染水平

为了初步调查南京市空气中颗粒物PM10、PM2.5的污染水平,于2001年冬、春、秋3季在南京市的5个典型城市功能区,用大流量采样器收集了50个样品.结果表明,南京市PM10、PM2.5的污染很严重,超标率分别为72%和92%,最大超标倍数达到6.3和9.0,而且对人体健康危害更大的PM2.5占PM10的大部分,约为68%,应引起公众和相关职能部门的高度重视.

南宁市大气颗粒物TSP、PM_(10)、PM_(2.5)污染水平研究

20 0 2年在南宁市的 5个典型城市功能区内 ,共采集了 12 5个大气样品 (按季节分别采集 ) ,初步调查了大气中颗粒物TSP、PM1 0 、PM2 .5的污染状况。结果表明 ,南宁市 TSP、PM1 0 、PM2 .5的污染很严重 ,超标率分别为 67.5 %、82 .5 %、92 .5 %,对人体健康危害更大的 PM2 .5占到了 PM1 0 的 63 .5 %左右。重污染区 PM2 .

北京地区颗粒物健康效应研究——沙尘天气、非沙尘天气下颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))对心血管疾病入院人次的影响

为了研究沙尘天气、非沙尘天气及霾污染类型下,颗粒物（PM10、PM2.5）与心脑血管疾病日入院人次的联系,本文采用半参数广义相加泊松回归模型（GAM）,在剔除了混杂因素：如季节趋势、日历效应、气象要素等作用下,将颗粒物浓度进行等级划分的基础上,分析了北京地区2006~2010年PM10和PM2.5在沙尘天气和非沙尘天气下与心脑血管疾病日入院人次相对危险度（RR）的关系,进而对比研究了沙尘污染与霾污染对心脑血管疾病的不同影响.结果表明：沙尘天气PM10、PM2.5能引起心脑血管疾病入院人次的增加,且存在0~2d滞后效应,PM2.5与PM10的RR值较为接近;非沙尘天气下,PM2.5、PM10与心脑血管疾病入院人次的RR存在一定的剂量效应关系,对于PM2.5,随着浓度的上升RR值逐渐增大,对于PM10,随着浓度的上升RR先增大而后逐渐降低;在相同的PM10暴露浓度下,沙尘天气的RR低于非沙尘天气,在相同的PM2.5暴露浓度下,沙尘天气与非沙尘天气的RR基本接近.而相对于沙尘天气污染,霾天气对心脑血管疾病的影响也具有滞后效应,随着霾天气加重,对人群心脑血管疾病危害也越大.

鄂尔多斯市秋季大气PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物中正构烷烃的组成分布与来源特征

利用气相色谱-质谱技术分析了秋季鄂尔多斯市居民区、工业区和清洁区5个采样点大气PM2.5、PM10颗粒物中正构烷烃组分,运用Cmax、CPI、Cn(wax)分子地球化学参数对污染源进行了初步示踪研究,并对污染程度进行了判断.结果表明,鄂尔多斯市秋季大气PM2.5、PM10颗粒物上正构烷烃来源相对比较复杂,各功能区均不同程度的受到人为来源正构烷烃污染的影响.总体来说,工业区和居民区人为来源正构烷烃污染较重,这两个功能区污染状况基本相当,而清洁区受人为来源正构烷烃污染相对较小.在鄂尔多斯地区,气候因素尤其是风向因素对大气颗粒物上正构烷烃污染水平的影响比较大.通过与我国其它大中型城市进行对比发现,我国大部分城市市区大气PM2.5、PM10颗粒物中正构烷烃主要来自于人为污染排放.

北京市大气颗粒物PM_(2.5),PM_(10)及降雪中的汞

研究了北京大气颗粒物PM25,PM10及降雪中的汞.结果表明,北京大气颗粒物PM25中汞的浓度为024—179ng·m-3,PM10中汞的浓度为038—302ng·m-3,冬季PM25和PM10中汞的浓度明显高于夏季;北京大气可吸入颗粒物中的汞均以细粒子(≤25μm)为主,冬季细粒子中汞的浓度高是细粒子多且其汞含量高共同作用的结果,而夏季则是细粒子中汞的含量高.降雪中汞的浓度在106—162ng·l-1之间,降雪中可溶性汞为总汞的一半左右.

多环芳烃在上海近郊大气颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))中的污染特征、来源及其健康风险评估

利用大流量主动采样器连续6个月采集了上海近郊可吸入大气颗粒物(PM_(10)和PM_(2.5)),利用气质联用技术分析了其中16种优先控制的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs).结果表明,上海近郊大气颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)中∑PAHs的质量浓度范围分别为5.25~136和3.56~149 ng/m^3,平均值分别为36.9和28.5 ng/m^3.通过特征比值法,可推测该地区的大气颗粒物主要来源于煤炭燃烧及交通运输排放的尾气.在16种PAHs中,具有强致癌效应的BaP的质量浓度为0.6~16 ng/m^3;∑:PALHs的总毒性当量(toxic equivalent quantity,TEQ)分别为5.4和4.1 ng/m^3.根据所测大气颗粒物中BaP等效毒性当量的暴露浓度,利用终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk,ILCR)模型,分别对不同性别、不同年龄段人群的呼吸和皮肤接触暴露PAHs造成的潜在健康风险进行了评估.结果表明:ILCR大小按年龄段排序为成人>儿童>青年;按性别排序则为女性>男性.所有年龄段的终生致癌风险皆略高于美国环保总局(United States Environmental Protection Agency,USEPA)规定的可忽略阈值(10^(-6)),存在一定的人体健康风险,因此需从源头对PAHs以及可吸入颗粒物的排放浓度进行有效的控制,以减少其对人体的潜在危害.

离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)中的六价铬

建立了大气颗粒物PM2.5、PM10中六价铬（Cr（Ⅵ））的离子色谱-电感耦合等离子体质谱（IC-ICP-MS）检测方法。采用碳酸氢钠（NaHCO3）溶液超声提取大气颗粒物样品中的Cr（Ⅵ）,并使用含有0.22 g/L乙二胺四乙酸二钠盐（Na2EDTA）的75 mmol/L硝酸铵溶液（pH7.0）淋洗液通过离子色谱柱（AG7,50 mm×4 mm）分离出样品中的Cr（Ⅵ）,电感耦合等离子体质谱测定。标准溶液中Cr（Ⅵ）的质量浓度在0.05-5μg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数达0.999 9,标准溶液测定的精密度为1.0%-4.0%,标准样品测定的相对误差为3.3%;纤维素滤膜适用于Cr（Ⅵ）的采样,将纤维素滤膜碱化后,Cr（Ⅵ）的回收率从75%增加到102%;样品在20 mmol/L碳酸氢钠溶液中超声30 min后上机测试,提取完全且回收率稳定;当采样体积为20 m3,方法的检出限为0.000 4 ng/m3;采集并测定了PM2.5及PM10实际样品,样品的加标回收率为91.6%-102%,精密度为1.7%-7.6%。该方法高效、稳定、灵敏,适用于大气颗粒物中六价铬的测定。

大气颗粒物(PM2.5、PM10)对地表景观结构的响应研究进展

颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)是近年来我国大气首要污染物,威胁环境和人类健康。地表景观结构直接或间接影响PM_(2.5)、PM_(10)浓度,了解其影响过程和机理对于改善生态环境具有重要意义。系统总结了国内外关于PM_(2.5)、PM_(10)对地表景观结构响应的研究成果,指出研究中出现不确定性的可能影响因素,并对今后的发展方向进行展望。得出基本结论:(1)地表景观类型的构成及其格局显著影响大气颗粒物浓度,对PM_(2.5)、PM_(10)起到"源"和"汇"的作用。(2)地表景观结构引起局地气候变化并影响颗粒物的迁移转化,但其影响过程和机理复杂,研究结论并不明确。(3)颗粒物浓度和地表景观数据主要通过实际监测或遥感处理方法获得,但因为获取方法、监测点微观环境及遥感影像等因素影响,导致数据具有不确定性,加上时空尺度相对应的复杂性,大大限制了地表景观结构与PM_(2.5)、PM_(10)响应关系的研究进展,是未来要突破的难点。(4)PM_(2.5)、PM_(10)对地表景观结构响应的区域时空差异及过程,局地小气候变化对颗粒物浓度的影响过程和强度,主要景观类型尤其是水体、湿地景观对大气颗粒物浓度的影响过程、机理与贡献程度等是未来需要关注的方向。

北京大气颗粒物PM10和PM2.5中水溶性阴离子的组成及特征

利用离子色谱技术对北京PM10和PM2.5中的水溶性阴离子（F^-,Cl^-,NO3^-和SO4^2-）进行了分析测定,并讨论了它们的分布、浓度变化和来源.F^-,Cl^-,NO3^-和SO4^2-离子的总质量分别占PM10和PM2.5总量的18.2%和24.2%,是大气颗粒物的重要组分.其中F^-主要存在于PM10的粗颗粒中,而Cl^-,NO3^-和SO4^2-则主要在细颗粒中富集.PM10和PM2.5中Cl^-在总氯中所占的比例分别达到了49.5%和40.3%,并与总氯具有非常好的相关性.氯在大气中明显富集,其主要的人为来源为煤的燃烧.SO4^2-和NO3^-具有比较好的相关性,其浓度在7月份最高,9、10月较低,进入冬季采暖期之后浓度升高.在PM10和PM2.5中NO3^-与SO4^2-的质量之比分别在0.1～0.6和0.1～0.5之间,说明燃煤对它们的贡献要大于汽车尾气.

我国4个大气背景点环境空气颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))中水溶性离子分布特征

为研究国家大气背景点颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2月、7月、9月、12月分别对4个国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,通过超声萃取-IC法测定了样品中的9种水溶性离子(F-、Cl-、NO-3、SO2-4、Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+)质量浓度,结果表明:(1)可吸入颗粒物浓度水平一、二季度重于三、四季度,PM2.5、PM10年均值分别为17μg·m-3、32μg·m-3,与其他主要国家和地区背景区域浓度相当,背景点大气状况良好;(2)PM2.5中水溶性离子比重全年波动不大,为35.5%—42.2%,浓度排序为SO2-4、NH+4、NO-3>Ca2+、Cl-、K+、Na+>F-、Mg2+,第一季度PM10中Ca2+浓度显著升高,控制风沙尘将有效降低PM10的浓度;PM2.5及PM10中的9种水溶性离子在不同季节的浓度分布规律与颗粒物浓度类似,一季度较高,三、四季度较低;(3)二次离子是背景点区域的主要水溶性离子,浓度值与其他主要国家和地区相当.NO-3、SO2-4的物质的量浓度与NH+4存在显著相关性,相关系数r为0.7539,斜率小于1,水溶性离子中酸性离子的量比铵根离子略占优势,对气溶胶酸度产生重要贡献.

济南市春季大气中PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物分布状态及元素分析

采用扫描电镜和能谱仪对济南市区春季大气中PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物的显微形貌、粒径分布和化学元素进行连续30 d全天候研究,对大气颗粒物的粒径与数量进行统计回归分析,绘制相应粒径变化柱状图。依据检出的元素来推断大气颗粒物化学组成和来源,提出控制大气颗粒物PM2.5、PM10污染的有效对策。实验结果显示,大气颗粒物显微形态有球状、片状、棒状等不同形状且主要集中于0～1.0μm和1.0～2.5μm粒径范围,检出C、O、Cl、Si、Ca、K、Na、Mg、Al、Fe、S等多种化学元素,大多以矿物质氧化物、硫酸盐、硅铝酸盐等形式存在,主要来源于土壤尘、风沙尘、燃煤飞灰等。该方法简单、快速、科学,值得进一步推广应用。

西安市春季大气颗粒物PM_(2.5)与PM_(10)的特征

2010年4月在西安市区4个点使用低流量采样器同步连续采集2周(24 h/d)细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10样品,分别利用热光碳分析仪、离子色谱和X射线荧光光谱仪分析其含碳组分(有机碳和元素碳)、水溶性无机离子(NH4+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、NO3-)和元素Ca、Fe等浓度。结果表明,沙尘暴期间,PM10的质量浓度是PM2.5的3倍,PM2.5和PM10中有机碳浓度大于正常天气的,SO42--NO3--NH4+浓度急剧减小,明显小于正常天气,这与干燥沙尘暴的稀释作用有关;后向轨迹、气溶胶指数和Ca与Fe元素质量浓度比验证了沙尘暴颗粒来源西部戈壁沙尘和黄土高原;阴阳离子平衡计算显示沙尘事件颗粒物呈碱性,阴阳离子差异估算的CO32-含量与Ca2+具有强相关性,表明沙尘暴颗粒以CaCO3为主。

夏季南昌市大气颗粒物PM_(10)·PM_(2.5)污染水平研究

为了调查夏季南昌市大气颗粒物PM、PM2.5的污染水平，在2007年7-8月在南昌市5个典型城市功能区采集了80个样品。结果表明，南昌市PM和PM2.5污染很严重，超标率分别达55%和60%，而且对人体健康危害更大的PM2.所占比例较大，约为65%；在空间分布上，夏季5个采样点的污染情况基本为交通干线〉工业区〉商业混合区〉居住区〉远郊区，南昌市大气颗粒物中PM、PM2.5的回归方程为PM2.5=0.545 9PM10，相关系数为0.998 3。

TSP-PM_(10)-PM_(2.5)-2型中流量大气颗粒物采集系统的开发和应用

自行开发并研制了 TSP-PM1 0 -PM2 .5-2型中流量 TSP、PM1 0 、PM2 .5大气颗粒物采集系统 ,是目前中国唯一可以采集 TSP、PM1 0 、PM2 .5样品并提供足够的样品量进行大气颗粒物化学成分分析的中流量大气颗粒物采集器。该系统精心设计和加工的限流孔可以保持完全固定的流量 ,保证切割粒径的稳定 ,减小采样的误差并方便操作。该系统已经成功地应用于 2 0多个城市和地区大气颗粒物的监测和研究中 ,为研究大气颗粒物的污染状况和来源提供了有效的技术手段和支持。

济南市区和长清地区春季大气中PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物差异的扫描电镜研究

利用扫描电镜对济南市区和长清地区大气中PM2.5、PM10颗粒物显微形态及粒径分布状态进行了观察与分析,采用统计回归分析方法绘制了连续30天的大气颗粒物粒径与数量分布状况关系曲线及相应的柱状图。实验结果表明：两地大气颗粒物主要集中在0-1.0μm和1.0-2.5μm的粒径范围内,长清地区出现较多细小颗粒物数量的天数明显多于济南市区。显微形态均为不规则的颗粒状、块状、圆球状、棒状和片状等。另外,两地均观察到了杆菌和花粉的显微形态,实验结果对于研究大气中PM2.5、PM10及大气污染状况具有一定的参考价值,实验方法值得推广应用。

石家庄市大气颗粒物TSP,PM_(10)和PM_(2.5)主要成分研究

为了研究石家庄市大气颗粒物TSP,PM_(10)以及PM_(2.5)中的主要成分,在不同季节分别采集了该市6个点位的颗粒物样品,对其主要成分的浓度与含量进行了分析。研究表明,TSP,PM_(10)以及PM_(2.5)中的主要成分为SO^(2-)_4,NO^-_3,NH^+_4,Al,Si,Fe,OC,EC等,这些主要成分在各粒径中呈现季节性变化的特点。春季以扬尘污染为主,冬季燃煤污染显著,夏秋季为复合型污染。市区6个点位主要成分的变化规律基本一致,"西南高教"与"西北水源"的颗粒物污染较为严重,可能与其周围污染源分布有关。

宁波市大气可吸入颗粒物PM_(10)和PM_(2.5)的源解析研究

在宁波市布设4个代表性点位,于2010年春季、夏季和冬季进行大气PM10和PM2.5的采样,同时采集了多种颗粒物源样品,建立了PM10、PM2.5和源样品的化学成分谱。采用化学质量平衡模型(CMB)对宁波市PM10、PM2.5进行源解析。结果表明,城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘是宁波市PM10、PM2.5的3大污染源,它们对PM10贡献率依次为25.45%、15.86%、12.33%,对PM2.5的贡献率分别为20.42%、14.37%、15.15%。要改善宁波市大气空气质量,需要采取相应措施治理城市扬尘,控制煤烟型污染和机动车尾气排放。