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冬奥管控时期淄博市PM_(2.5)中水溶性无机离子变化特征及影响因素

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环境科学学报 2024年第3期44卷 288-298页

作者：王辉徐勃白雯宇赵雪艳王歆华杨文韩金保韩斌河北大学质量技术监督学院保定071002 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 山东省淄博生态环境监测中心淄博255000

为探究淄博市在北京冬奥会(以下简称“冬奥”)不同管控阶段的控制措施对PM_(2.5)中水溶性无机离子的影响,本研究收集了2022年1月8日—3月14日淄博市在线水溶性无机离子监测数据,分析了冬奥会不同管控阶段主要污染物和PM_(2.5)载带的水... 详细信息

为探究淄博市在北京冬奥会(以下简称“冬奥”)不同管控阶段的控制措施对PM_(2.5)中水溶性无机离子的影响,本研究收集了2022年1月8日—3月14日淄博市在线水溶性无机离子监测数据,分析了冬奥会不同管控阶段主要污染物和PM_(2.5)载带的水溶性离子的变化.同时,运用ISORROPIA II热力学平衡模型分析了气溶胶液态水含量(Aerosol liquid water content,ALWC)和pH值对硝酸盐和硫酸盐形成的影响,并探讨了该地区富铵条件对硝酸盐生成的影响.结果表明,淄博市在冬奥管控的不同阶段PM_(2.5)载带的水溶性离子中以硝酸盐为主,占总离子浓度的26%,且这一比例在超标天会进一步增加至33%.ALWC在管控前期的平均浓度为31.4μg·m^(-3),管控中、后期则分别下降了56%和36%.其中,管控中期较低的ALWC不利于硝酸盐和硫酸盐的生成.管控前、中期的气溶胶pH值相对接近,而管控后期明显增加,3个阶段气溶胶pH值>2.5有利于颗粒态硝酸盐转化生成.淄博市在冬奥3个管控阶段皆处于富铵环境,均有利于硝酸盐的生成.冬奥时期施行的管控措施有效降低了局地排放对该地区细颗粒污染的影响.综合来看,此次管控措施有效降低了淄博市空气污染水平,可为其他类似工业城市在重大事件期间制定管控措施提供案例和支持.

关键词： PM_(2.5) 水溶性无机离子冬奥管控影响因素淄博

冬奥管控时期淄博市PM中水溶性无机离子变化特征及影响因素

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环境科学学报 2023年

作者：王辉徐勃白雯宇赵雪艳王歆华杨文韩金保韩斌山东省淄博生态环境监测中心河北大学质量技术监督学院中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室

为探究淄博市在北京冬奥会(以下简称“冬奥”)不同管控阶段的控制措施对PM2.5中水溶性无机离子的影响，本研究收集了2022年1月8日—3月14日淄博市在线水溶性无机离子监测数据，分析了冬奥会不同管控阶段主要污染物和PM2.5载带的水溶性... 详细信息

为探究淄博市在北京冬奥会(以下简称“冬奥”)不同管控阶段的控制措施对PM2.5中水溶性无机离子的影响，本研究收集了2022年1月8日—3月14日淄博市在线水溶性无机离子监测数据，分析了冬奥会不同管控阶段主要污染物和PM2.5载带的水溶性离子的变化.同时，运用ISORROPIA II热力学平衡模型分析了气溶胶液态水含量(Aerosol liquid water content,ALWC)和pH值对硝酸盐和硫酸盐形成的影响，并探讨了该地区富铵条件对硝酸盐生成的影响.结果表明，淄博市在冬奥管控的不同阶段PM2.5载带的水溶性离子中以硝酸盐为主，占总离子浓度的26%，且这一比例在超标天会进一步增加至33%. ALWC在管控前期的平均浓度为31.4μg·m-3，管控中、后期则分别下降了56%和36%.其中，管控中期较低的ALWC不利于硝酸盐和硫酸盐的生成.管控前、中期的气溶胶pH值相对接近，而管控后期明显增加，3个阶段气溶胶pH值>2.5有利于颗粒态硝酸盐转化生成.淄博市在冬奥3个管控阶段皆处于富铵环境，均有利于硝酸盐的生成.冬奥时期施行的管控措施有效降低了局地排放对该地区细颗粒污染的影响.综合来看，此次管控措施有效降低了淄博市空气污染水平，可为其他类似工业城市在重大事件期间制定管控措施提供案例和支持.

关键词： PM 水溶性无机离子冬奥管控影响因素淄博

淄博市冬季PM_(2.5)载带金属元素污染特征、生态风险评价及来源分析

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环境科学 2022年第5期43卷 2336-2342页

作者：白雯宇徐勃郭丽瑶殷宝辉马银红李丽明杨文赵雪艳中国环境科学研究院北京100012 山东省淄博生态环境监测中心淄博255040

为研究淄博市城区冬季环境空气PM_(2.5)载带金属元素的污染特征、来源和生态风险,于2019年1月8~23日在淄博市采集环境空气PM_(2.5)滤膜样品并分析获取14种金属元素的浓度.结果表明,K含量均值为8071.6 mg·kg^(-1),是含量最高的元素,但... 详细信息

为研究淄博市城区冬季环境空气PM_(2.5)载带金属元素的污染特征、来源和生态风险,于2019年1月8~23日在淄博市采集环境空气PM_(2.5)滤膜样品并分析获取14种金属元素的浓度.结果表明,K含量均值为8071.6 mg·kg^(-1),是含量最高的元素,但未超过山东省A层土壤背景值,说明K主要来自自然源;Zn、Pb、Cu、Cr、As、Ni和Cd等元素含量明显低于K元素(28.4~4282.3 mg·kg^(-1)),但均明显高于山东省A层土壤背景值,依次为背景值的56.6、19.0、7.2、2.4、7.3、1.4和283.8倍,反映出人为源的影响.地累积指数(I_(geo))表明,冬季PM_(2.5)中Cd、Zn、Pb、Cu和As受污染程度较高,均为中度污染及以上.潜在生态风险评价结果显示Cd存在极强的生态危害风险.综合运用相关性分析、富集因子法和主成分分析多种方法解析出,土壤扬尘、机动车尾气、燃煤和冶金行业是淄博市城区环境空气PM_(2.5)载带金属元素的主要来源,需要加强这几类污染源的管控.

关键词： PM_(2.5) 金属元素地累积指数生态风险来源分析

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天津市冬季道路颗粒物粒径分布及来源解析

环境科学 2022年第9期43卷 4467-4474页

作者：张国涛殷宝辉白雯宇郭丽瑶王智宇张楠郑镇森张利文杨文韩斌白志鹏中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 天津医科大学公共卫生学院天津300070

使用便携式气溶胶粒径谱仪对天津市南开区道路环境颗粒物数浓度进行观测,观测时间为2018年11月9日至2019年1月6日早高峰时段(07:30~09:20);结合温度和相对湿度,探究冬季道路环境颗粒物的粒径分布特征及来源.结果表明,天津市冬季道路环... 详细信息

使用便携式气溶胶粒径谱仪对天津市南开区道路环境颗粒物数浓度进行观测,观测时间为2018年11月9日至2019年1月6日早高峰时段(07:30~09:20);结合温度和相对湿度,探究冬季道路环境颗粒物的粒径分布特征及来源.结果表明,天津市冬季道路环境颗粒物总数浓度平均值为502 cm^(-3),主要集中在0.25~0.50μm粒径段,呈现单峰分布,峰值在0.28~0.30μm粒径段.不同时间尺度下颗粒物数浓度谱分布趋势相同,但相同粒径段数浓度存在差异.机动车活动水平是不同工作日道路颗粒物数浓度主要影响因素,合理的机动车尾号组合有利于降低道路颗粒物总数浓度高值出现的概率.颗粒物数浓度与温度和相对湿度呈现正相关关系,颗粒物总数浓度和峰值粒径数浓度随着温度和相对湿度的升高整体呈上升趋势.高相对湿度条件下,由于吸湿增长,数浓度峰值粒径会有所增大.使用正定矩阵因子分解模型(PMF)对道路环境颗粒物数浓度进行来源解析,得到道路尘、刹车与轮胎磨损和机动车尾气管排放老化这3个主要来源.道路尘来源对颗粒物数浓度的贡献率为8.6%,主要分布在5.00μm以上粒径段;刹车与轮胎磨损来源对颗粒物数浓度的贡献率为2.8%,粒径集中在0.80~4.00μm;机动车尾气管排放老化来源对颗粒物数浓度的贡献率为88.5%,贡献率占比最大,粒径集中在0.25~0.65μm.道路旁颗粒物主要与机动车活动有关,同时温湿度也会对颗粒物数浓度粒径分布产生影响.

关键词：道路环境颗粒物数浓度粒径分布源解析

伊犁河谷春季颗粒物中水溶性离子污染特征分析

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中国测试 2022年第10期48卷 135-144页

作者：李新琪徐涛谷超赵雪艳王静白雯宇杨文中国环境科学研究院北京100012 新疆维吾尔自治区生态环境监测总站新疆乌鲁木齐830011

为研究伊犁河谷核心区春季环境空气颗粒物中水溶性无机离子的组分特征和潜在源区,于2021年4月20-29日在伊犁州5个采样点位采集环境空气PM_(2.5)和PM_(10)样品并分析获取8种水溶性离子的浓度,并利用特征比值法、相关性分析和CWT分析法对... 详细信息

为研究伊犁河谷核心区春季环境空气颗粒物中水溶性无机离子的组分特征和潜在源区,于2021年4月20-29日在伊犁州5个采样点位采集环境空气PM_(2.5)和PM_(10)样品并分析获取8种水溶性离子的浓度,并利用特征比值法、相关性分析和CWT分析法对水溶性无机离子的来源、形成机制进行了探讨。分析可得,在研究区域内:春季细颗粒物浓度主要是受人为源的影响,且固定源排放占据主导地位,而粗颗粒物浓度则受自然源的影响更大;细颗粒物中离子主要存在形式为(NH_(4))_(2)SO_(4)、NH_(4)NO_(3)、NH_(4)Cl和KCl,粗颗粒物中离子主要存在形式为CaCl_(2)、MgCl_(2)、KCl、K_(2)SO_(4)、KNO_(3)、CaSO_(4)、MgSO_(4)、Ca(NO_(3))_(2)和Mg(NO_(3))_(2);春季硫酸盐二次转化程度较高,SO_(2)的光化学氧化反应是本地SO_(4)^(2-)的重要来源之一;SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和Ca^(2+)的潜在污染源区均主要集中在本地。

关键词：水溶性离子潜在源区春季大气颗粒物硫氧化率伊犁河谷

模拟根系分泌有机酸对焚烧炉渣重金属的溶出特征

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环境工程学报 2018年第8期12卷 2220-2230页

作者：吴丽萍白雯宇文科军李可危硕天津城建大学环境与市政工程学院天津300384 天津市水质科学与技术重点实验室天津300384

为了解焚烧炉渣应用于潜流园林湿地污水处理系统的可行性,采用苹果酸、柠檬酸和腐殖酸模拟根系分泌的有机酸,考察了其对焚烧炉渣中重金属的溶出特征。结果表明:有机酸对炉渣中重金属Cu、Cr、Cd、Pb、Zn溶出具有促进作用,苹果酸略强于柠... 详细信息

为了解焚烧炉渣应用于潜流园林湿地污水处理系统的可行性,采用苹果酸、柠檬酸和腐殖酸模拟根系分泌的有机酸,考察了其对焚烧炉渣中重金属的溶出特征。结果表明:有机酸对炉渣中重金属Cu、Cr、Cd、Pb、Zn溶出具有促进作用,苹果酸略强于柠檬酸,腐殖酸作用弱;重金属Cu、Cr、Cd、Pb、Zn溶出量与其碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态含量显著相关,炉排渣(PZ)中重金属溶出量大于流化床炉渣(LZ);炉渣中Cu、Cr、Pb、Zn在有机酸作用下的溶出率低于4%,仅PZ中Cd溶出率高达40%左右,为LZ的6~11倍。重金属初始含量、有机酸种类对炉渣中重金属溶出有显著影响,柠檬酸、苹果酸对LZ中重金属溶出率的影响无显著性差异,与腐殖酸的影响存在显著差异,炉排渣无此特征。流化床炉渣具有潜在可应用性。

关键词：根系分泌有机酸焚烧炉渣重金属溶出量溶出率

典型物流城市2016年冬季2次污染过程PM_(2.5)污染特征及来源解析

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环境科学 2019年第3期40卷 1052-1061页

作者：赵雪艳杨文王静刘盈盈白雯宇徐艳萍王歆华白志鹏中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 临沂市环境监测站临沂276000

为研究典型物流城市临沂市冬季重污染天气过程中PM_(2.5)化学组分特征,探讨污染成因,于2016年12月～2017年1月在6个采样点连续采集28 d的PM_(2.5)样品,并对其离子、元素、碳组分进行分析.采样期间PM_(2.5)质量浓度均值(145. 2±87. 8)μ... 详细信息

为研究典型物流城市临沂市冬季重污染天气过程中PM_(2.5)化学组分特征,探讨污染成因,于2016年12月～2017年1月在6个采样点连续采集28 d的PM_(2.5)样品,并对其离子、元素、碳组分进行分析.采样期间PM_(2.5)质量浓度均值(145. 2±87. 8)μg·m^(-3),日均值超标率为82%; 2次污染过程中PM_(2.5)均值浓度分别为(187. 3±79. 8)μg·m^(-3)和(205. 3±92. 0)μg·m^(-3),为《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)年均二级标准的5. 4和5. 9倍.化学组分质量重构结果显示二次无机离子(SNA)是冬季PM_(2.5)的主要组分(所占质量分数为51. 2%),其次为有机物OM(23. 8%),再次为矿物尘MIN(12. 7%).结合污染过程中化学组分的变化趋势和累积速率发现,第1个污染过程中SNA和OM是引起PM_(2.5)浓度增加的原因之一,第2个污染过程中SNA是导致污染的主因,硫氧化率(SOR)、氮氧化率(NOR)和OC/EC比值的日均变化趋势进一步验证了该结论. PMF源解析结果表明,临沂市冬季大气PM_(2.5)的首要源类为二次颗粒物和生物质燃烧混合源(分担率50. 0%),其次为燃煤源(16. 8%)、机动车(12. 9%)和城市扬尘(10. 0%),再次为工业源(5. 3%)和土壤尘(5. 0%). 2次污染过程中二次颗粒物的贡献较之冬季平均有明显增加,说明不利气象条件下二次颗粒物的生成、累积是导致重污染期形成的主因.

关键词：重污染 PM2.5 二次颗粒物正矩阵因子分解法(PMF) 物流城市

淄博市道路尘细粒子载带金属元素的来源与健康风险评价

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环境科学 2021年第3期42卷 1245-1254页

作者：郭清源白雯宇赵雪艳郭丽瑶王歆华耿春梅王晓丽王静杨文白志鹏天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

为研究淄博市道路尘细粒子中金属元素的污染特征及其来源和生态及健康风险,于2016年10月至2017年5月在淄博市8区县共采集97个道路尘样品,使用再悬浮系统将道路尘中粒径小于2.5μm的颗粒物悬浮并采集到滤膜上,通过ICP-MS和ICP-OES分析测... 详细信息

为研究淄博市道路尘细粒子中金属元素的污染特征及其来源和生态及健康风险,于2016年10月至2017年5月在淄博市8区县共采集97个道路尘样品,使用再悬浮系统将道路尘中粒径小于2.5μm的颗粒物悬浮并采集到滤膜上,通过ICP-MS和ICP-OES分析测定其中的18种金属元素.结果表明,Ca的质量分数ω(Ca)最高,均值达到120307.7 mg·kg^(-1),是山东省土壤背景值的7.2倍,ω(Zn)、ω(Cu)、ω(Sb)和ω(Cd)的均值分别为背景值的13.9、11.7、13.3和29.6倍.地累积指数(Igeo)表明,道路尘细粒子中Cd、Zn、Cu和Sb这4种元素受污染程度较高,冬季都受到了重度以上的污染.富集因子值(EF)同样表明,道路扬尘中的Cd、Zn、Sb和Cu这4种元素富集比较严重,受人为影响明显.主成分分析(PCA)表明,生物质燃烧、燃煤、机动车排放、钢铁冶炼和土壤扬尘为淄博市道路尘中金属元素的5个主要来源.潜在生态风险评价显示,Cd的潜在风险和总的潜在风险在3个季节都达到了极强且在冬季最高.健康风险评价显示As和Pb对儿童存在非致癌风险,Cr存在致癌风险.总之,淄博市道路尘细粒子载带金属元素受人为源影响,在冬季污染较强,存在潜在生态风险,对儿童具有一定的非致癌风险和致癌风险,对于道路尘的源头控制需要引起重视.

关键词：道路尘 PM_(2.5) 金属元素来源健康风险

植穴控制体结构因素对其穴内Na^+含量的影响

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西部林业科学 2016年第6期45卷 56-61页

作者：吴丽萍白雯宇文科军赵方方刘聪张克鹏天津城建大学环境与市政工程学院天津300384 天津市水质科学与技术重点试验室天津300384

以A(耐盐树木)、B(边缘材料)、C(衬底材料)和D(沸石用量)的植穴结构控制因素为自变量,采用同步法测取定植穴控制体内外Na+量变化的相对序时降低值为因变量,开展L9(34)正交试验,利用植穴结构控制体(PHCC)提高盐渍土区造林成效的方法,以... 详细信息

以A(耐盐树木)、B(边缘材料)、C(衬底材料)和D(沸石用量)的植穴结构控制因素为自变量,采用同步法测取定植穴控制体内外Na+量变化的相对序时降低值为因变量,开展L9(34)正交试验,利用植穴结构控制体(PHCC)提高盐渍土区造林成效的方法,以获取各因素与水平对穴内Na+含量的控制力与作用信息及最佳组装参数,为逆境生态重建的生态设计与技术组装提供服务。结果表明,控制力大小的因素排序为B>C>A>D;其最佳组合为A3B3C1D1,即选用绒毛白蜡、反渗透膜、草炭和沸石100g组合作为植穴结构参数,可使穴内Na+含量比穴外减少88.20%~90.48%,其置信区间的可靠性为95%。

关键词：盐渍土植穴结构控制体生态重建钠离子控制正交分析