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益阳市大气污染特征及潜在来源分析

湘潭大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 115-126页

作者：宋云飞杨振坤张俊丰李晟王蕾罗达通湖南省环境保护科学研究院湖南省环境保护大气复合污染防治工程技术中心湖南长沙410004 湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105

该文以湖南省“大气污染防治重点城市”之一的益阳市为研究对象,分析了“十三五”期间大气环境污染物浓度变化情况,同时对后向气团轨迹、潜在污染来源进行了模拟.结果表明,益阳市“十三五”期间六项常规污染物浓度整体变化呈现向好趋势,... 详细信息

该文以湖南省“大气污染防治重点城市”之一的益阳市为研究对象,分析了“十三五”期间大气环境污染物浓度变化情况,同时对后向气团轨迹、潜在污染来源进行了模拟.结果表明,益阳市“十三五”期间六项常规污染物浓度整体变化呈现向好趋势,PM_(2.5)浓度整体下降但峰值仍较高,秋冬季是益阳市PM_(2.5)污染的重点时段.O_(3)逐渐成为大气污染的重要因子,超标主要集中在4月—5月.特征雷达图显示益阳市2020年整体偏燃烧型、偏机动车型的特征.PM_(2.5)及PM_(10)、NO_(2)、CO日变化均呈现“双峰”态势,光照辐射较强的日间O_(3)与NO_(2)日变化呈现相反趋势.不同季节轨迹聚类和污染物浓度有明显的季节性差异.PM_(2.5)与PM_(10)潜在源较为相似,主要集中在湖南省东北部及湖北省东部区域,O_(3)潜在源主要分布在益阳市西部区域.

关键词：大气环境污染特征后向轨迹模型潜在源贡献因子

郴州市大气PM_(2.5)碳组分污染特征及其来源分析

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环境科学研究 2018年第11期31卷 1858-1866页

作者：罗达通张敬巧刘湛张青梅尤翔宇向仁军湖南省环境保护科学研究院湖南长沙410004 中国环境科学研究院北京100012

为研究郴州市PM_(2.5)中碳组分的污染特征及来源,于2016年7月—2017年4月分4个季度典型时段采集郴州市环境大气中的PM_(2.5),测定了样品中OC (有机碳)和EC (元素碳)的质量浓度,对碳气溶胶污染水平、时空分布、SOC (二次有机碳)以及OC和E... 详细信息

为研究郴州市PM_(2.5)中碳组分的污染特征及来源,于2016年7月—2017年4月分4个季度典型时段采集郴州市环境大气中的PM_(2.5),测定了样品中OC (有机碳)和EC (元素碳)的质量浓度,对碳气溶胶污染水平、时空分布、SOC (二次有机碳)以及OC和EC相关性等特征进行了分析,并分析了碳组分的来源.结果表明:郴州市ρ(PM_(2.5))年均值为(40. 2±19. 0)μg/m3,ρ(OC)、ρ(EC)占比分别为15. 7%和7. 2%;ρ(OC)与ρ(EC)相关性分析显示二者来源较为一致,但春季、夏季差异相对较大;ρ(SOC)全年估算值为1. 84μg/m3,占ρ(OC)的29. 11%,夏季较高的温度和较低的相对湿度导致夏季ρ(SOC)的估算偏低.结合碳组分丰度分析、PCA (主成分分析)和PMF (正矩阵因子分解分析)结果发现,燃煤/道路尘、机动车排放和生物质燃烧对PM_(2.5)中TC (总碳)的影响最为明显,贡献率分别为49. 25%～56. 71%、19. 79%～25. 36%和9. 35%～13. 69%.反向轨迹聚类结果显示,广东珠三角区域的汽油车排放、道路尘和生物质燃烧对郴州市PM_(2.5)中碳组分有较大的影响,而燃煤和柴油车的贡献主要来源于本地.研究显示,郴州市PM_(2.5)中碳组分污染较为严重,应重点加强本地燃煤和柴油车的控制.

关键词： PM2.5 有机碳元素碳二次有机碳来源分析

郴州市大气细颗粒物中水溶性离子的污染特征及来源分析

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环境化学 2018年第12期37卷 2774-2783页

作者：傅致严罗达通刘湛张青梅杨麒湖南省环境保护科学研究院长沙410004 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

为全面了解南方典型工业城市郴州市的大气细颗粒物(PM_(2.5))中水溶性离子污染特征及其来源,本研究利用离子色谱对从2016年4月到2017年1月间郴州市6个采样点的PM_(2.5)样品中的9种水溶性离子(SO_4^(2-)、NH_4^+、NO_3^-、Ca^(2+)、Cl^-... 详细信息

为全面了解南方典型工业城市郴州市的大气细颗粒物(PM_(2.5))中水溶性离子污染特征及其来源,本研究利用离子色谱对从2016年4月到2017年1月间郴州市6个采样点的PM_(2.5)样品中的9种水溶性离子(SO_4^(2-)、NH_4^+、NO_3^-、Ca^(2+)、Cl^-、Na^+、K^+、F^-、Mg^(2+))进行分析.研究表明:郴州市的PM_(2.5)浓度范围为23. 3—66.5μg·m^(-3),呈现秋冬高,春夏低的特点.研究区域的水溶性离子质量浓度的变化趋势与PM_(2.5)变化趋势相类似; NO_3^-、SO_4^(2-)、NH_4^+和K^+与PM_(2.5)相关性较好,其中SNA(SO_4^(2-)、NH_4^+、NO_3^-)占PM_(2.5)的比重最高,为18.9%—40.2%.SNA三角图解表明NH_4^+的主要存在形式为(NH_4)_2SO_4,AE/CE均小于1,因此研究区域的PM_(2.5)呈碱性.通过主成分分析可知研究区域的水溶性离子污染来源主要为燃煤、交通、生物质燃烧等燃烧综合源,[NO_3^-]/[SO_4^(2-)]证明该区域的大气污染属于煤烟型污染.

关键词： PM2.5,水溶性离子污染特征来源郴州市

一次强沙尘过程影响下的银川市大气污染物浓度及PM_(2.5)化学组成变化特征

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环境污染与防治 2018年第8期40卷 931-936页

作者：罗达通刘湛王淑兰张敬巧向仁军湖南省环境保护科学研究院湖南长沙410004 中国环境科学研究院北京100012

2014年4月22—29日在中国西北地区发生强沙尘天气期间,对银川市大气污染物(PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、O_3)进行了监测,并重点分析了PM_(2.5)的化学组成变化特征。结果表明,沙尘天气发生前,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和NO_2平均小时... 详细信息

2014年4月22—29日在中国西北地区发生强沙尘天气期间,对银川市大气污染物(PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、O_3)进行了监测,并重点分析了PM_(2.5)的化学组成变化特征。结果表明,沙尘天气发生前,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和NO_2平均小时质量浓度分别为99.33、36.89、25.84、47.21μg/m^3;沙尘天气发生时,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和NO_2平均小时质量浓度分别为1 121.43、209.19、6.13、18.42μg/m^3:说明此次沙尘传输经过地区大气较为清洁,随沙尘气溶胶传输的NO_2和SO_2较少。沙尘气溶胶由于带有大量的Ca^(2+)、Mg^(2+),使得PM_(2.5)碱性增强,PM_(2.5)中的硫酸盐和硝酸盐存在形式主要为NH_4HSO_4和NH_4NO_3。沙尘气溶胶除了对PM_(2.5)中来源于自然源的无机元素浓度有显著提升外,对于水溶性离子、碳成分等直接或间接来源于人为源的组分浓度也有较大的提升。Ti、Fe、Al、Ca、Si、Sr、Mg、Na、K、Ba、P可以认为基本来源于沙尘矿物粒子。此外,沙尘气溶胶还能促进大气SO_2、NO_2向二次硫酸盐、硝酸盐转化,尤其是硫酸盐。

关键词：沙尘大气污染物 PM2.5 化学组成水溶性离子

聊城市冬季PM_(2.5)及水溶性离子污染特征及来源分析

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环境科学研究 2018年第10期31卷 1712-1718页

作者：张敬巧王淑兰罗达通陈振兴王涵张萌胡君中国环境科学研究院北京100012 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学江苏南京210044 湖南省环境保护科学研究院湖南长沙410004

为研究聊城市冬季PM_(2.5)污染特征,于2016年1月7—29日在聊城市区对PM_(2.5)样品进行了采集,并对其水溶性离子(包括F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)进行了分析.结果显示:观测期间聊城市ρ(PM_(2.5))平均值为(192. 4... 详细信息

为研究聊城市冬季PM_(2.5)污染特征,于2016年1月7—29日在聊城市区对PM_(2.5)样品进行了采集,并对其水溶性离子(包括F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)进行了分析.结果显示:观测期间聊城市ρ(PM_(2.5))平均值为(192. 4±88. 9)μg/m3,超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》日均二级标准限值的1. 6倍.水溶性离子质量浓度为(77. 4±46. 9)μg/m3,占ρ(PM_(2.5))的40. 2%,其中SNA(NO3-、SO42-和NH4+)为主要离子,占水溶性离子比例达82. 5%.轻度、中度、重度及严重污染时PM_(2.5)中水溶性离子质量浓度分别为(32. 49±3. 67)(46. 26±17. 66)(77. 11±11. 64)和(139. 21±51. 71)μg/m3,SNA分别占ρ(PM_(2.5))的24. 4%、26. 7%、30. 4%和39. 0%,随着污染程度加重,SNA比例升高.观测期间SOR(硫转化率)与NOR(氮转化率)的平均值分别为0. 18和0. 20,随着ρ(PM_(2.5))升高,SOR及NOR明显上升,表明冬季PM_(2.5)污染越严重时SO2与NO2的转化速率越强,二次无机污染严重.主成分分析结果表明,二次转化、扬尘源及工业生产为水溶性离子的主要来源.后向气流轨迹结果显示,观测期间污染气团主要来源于西北方向,受内蒙古及河北城市影响较大,但当污染气团来源于周边城市且天气静稳时,颗粒物浓度最高.研究显示,聊城市冬季PM_(2.5)污染较为严重.

关键词：聊城市 PM2.5 水溶性离子二次污染来源

长沙市气流传输特征及其对大气环境的影响分析

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环境科学与技术 2020年第4期43卷 97-105页

作者：罗达通张敬巧尤翔宇刘湛张青梅向仁军湖南省环境保护科学研究院湖南省大气复合污染防治工程技术中心湖南长沙410004 中国环境科学研究院北京100012

利用HYSPLIT气流轨迹模型和GDAS全球资料同化系统数据,文章计算了长沙市2016-2019年区域逐时的72 h气流后向轨迹并进行了轨迹聚类,结合监测数据分析了大气污染物浓度及气象因子受气流传输的影响规律,进一步采用轨迹权重浓度分析(WCWT)... 详细信息

利用HYSPLIT气流轨迹模型和GDAS全球资料同化系统数据,文章计算了长沙市2016-2019年区域逐时的72 h气流后向轨迹并进行了轨迹聚类,结合监测数据分析了大气污染物浓度及气象因子受气流传输的影响规律,进一步采用轨迹权重浓度分析(WCWT)识别了污染潜在源区。结果表明:长沙市PM2.5与NO2、SO2、CO均显著正相关,而O3与NO2、CO均显著负相关,且O3与PM2.5浓度分别与风速呈显著正、负相关关系。长沙市受东北方向气流影响显著,春、夏、秋和冬季其轨迹占比分别为50.1%、37.7%、82.1%和42.8%,不同气流传输类型影响下污染物浓度差异明显,颗粒物、NO2、CO在冬季受西南及西北气流影响时浓度较高,其他三季受东北方向短距离传输气流影响时浓度较高,四季O3和SO2分别受东北方向、南面沿海方向气流影响时浓度较高;另外,区域风速和温度受不同类型气流影响时也存在明显差别。WCWT分析表明,长沙市PM2.5潜在源区域主要集中在西北方向的陕西、山西,东北方向的河南以及东南方向的广东等部分区域,O3潜在源区域主要集中在东北方向的河南、河北、江苏、浙江以及西南方向的广西、广东部分区域,SO2、NO2及CO潜在源区域较为相似,在西北方向的宁夏、陕西、湖北沿线及南面的广东珠三角区域均存在贡献高值;污染物潜在源分布差异显示,长沙市NO2受西北燃煤排放影响相对较大,而CO受广东珠三角区域机动车排放影响相对较大,区域NOx对O3的滴定作用明显。

关键词：后向轨迹聚类分析大气污染物气象因子浓度权重轨迹潜在源

廊坊市开发区冬季颗粒物碳组分污染特征及来源分析

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环境科学研究 2019年第11期32卷 1818-1825页

作者：张敬巧罗达通王涵张萌凌德印李林柱王淑兰中国环境科学研究院北京100012 湖南省环境保护科学研究院湖南长沙410004 廊坊经济技术开发区环境保护局河北廊坊065001 奥来国信(北京)检测技术有限责任公司北京101399

廊坊市是北京市及周边传输通道“2+26”城市之一.为研究廊坊市开发区冬季颗粒物中碳组分污染特征,于2018年1月5日—2月5日在廊坊市开发区国控点位同步开展PM 2.5及PM 10样品采集,使用DRI分析OC(有机碳)与EC(元素碳)的质量浓度.结果表明... 详细信息

廊坊市是北京市及周边传输通道“2+26”城市之一.为研究廊坊市开发区冬季颗粒物中碳组分污染特征,于2018年1月5日—2月5日在廊坊市开发区国控点位同步开展PM 2.5及PM 10样品采集,使用DRI分析OC(有机碳)与EC(元素碳)的质量浓度.结果表明:廊坊开发区冬季ρ(PM 2.5)、ρ(PM 10)分别为(54.5±46.0)(91.0±58.2)μg/m^*** 2.5中ρ(OC)、ρ(EC)分别为14.64、3.54μg/m^3,PM 10中分别为17.07、4.58μg/m^3;PM 2.5、PM 10中ρ(OC)与ρ(EC)相关性均较好,R^2均为0.91(P<0.01),表明二者具有相似的来源;在PM 2.5和PM 10中OC/EC〔ρ(OC)/ρ(EC),下同〕分别为4.46和4.16,ρ(SOC)(SOC为二次有机碳)分别为6.15和5.88μg/m 3,分别占ρ(OC)的42.1%和37.7%,表明二次污染较严重.碳组分丰度及主成分分析结果表明,PM 2.5与PM 10中碳组分来源基本一致,主要来源于汽车尾气、水溶性极性化合物、生物质燃烧及燃煤的混合源,柴油车排放,以及道路扬尘.后向气流轨迹聚类结果表明,颗粒物及碳组分质量浓度受途径内蒙古自治区及河北省中部、北京市南部气团的影响较大;对于碳组分来源,道路扬尘及汽车尾气受气团传输的影响较大,而生物质燃烧、燃煤等受气团传输的影响较小.研究显示,汽车尾气、燃烧源及道路扬尘为廊坊市开发区冬季碳组分的主要来源.

关键词：颗粒物有机碳(OC) 元素碳(EC) 二次有机碳(SOC) 来源分析

北京秋季大气挥发性有机物及相关污染物特征分析

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中国科学院大学学报（中英文） 2014年第3期31卷 329-336页

作者：罗达通高健王淑兰张岳翀张萌柴发合中国环境科学研究院北京100012

综合分析北京地区典型秋季挥发性有机物(VOCs)及各相关污染物的污染水平以及日夜变化趋势,说明VOCs的组成和浓度特征.VOCs平均小时浓度为54.6 ppb,其中,非甲烷碳氢化合物(NMHCs)为38.0 ppb;含氧挥发性有机物(OVOCs)为10.4 ppb.通过对VOC... 详细信息

综合分析北京地区典型秋季挥发性有机物(VOCs)及各相关污染物的污染水平以及日夜变化趋势,说明VOCs的组成和浓度特征.VOCs平均小时浓度为54.6 ppb,其中,非甲烷碳氢化合物(NMHCs)为38.0 ppb;含氧挥发性有机物(OVOCs)为10.4 ppb.通过对VOCs特征组分的日夜变化和特征比值(E/E和B/T)的分析,发现研究区域大气老化现象明显,且受机动车尾气影响显著.结合后向气流轨迹分析和对采样期间正午时段的B/T值特征的解释,印证了以上结论.

关键词：北京秋季挥发性有机物污染特征来源

中小型城市大气挥发性有机物特征研究:以益阳为例

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环境科学与技术 2022年第4期45卷 126-136页

作者：黄杰张俊丰张青梅刘湛宋云飞罗达通湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 湖南省环境保护科学研究院湖南省环境保护大气复合污染防治工程技术中心湖南长沙410004

该文在2020年8月和10月对益阳市主城区大气挥发性有机物(VOCs)进行样品采集,对观测期间VOCs的浓度水平、组分特征、化学反应活性及来源解析进行分析。结果表明,观测期间益阳市TVOCs平均体积分数为28.67×10^(-9),VOCs最大组分为烷烃,占... 详细信息

该文在2020年8月和10月对益阳市主城区大气挥发性有机物(VOCs)进行样品采集,对观测期间VOCs的浓度水平、组分特征、化学反应活性及来源解析进行分析。结果表明,观测期间益阳市TVOCs平均体积分数为28.67×10^(-9),VOCs最大组分为烷烃,占比24.49%。VOCs体积分数最大的3个物种为丙酮、乙烷和丙烷。TVOCs的臭氧生成潜势(OFP)和等效丙烯浓度分别为67.81×10^(-9)和6.76×10^(-9),其中生成O的关键活性组分为烯烃和芳香烃,关键活性物种为乙烯、异戊二烯和间/对二甲苯。VOCs中二甲苯与乙苯的比值较低,表明主城区大气中VOCs气团是老化气团,同时受到其他区域远距离传输影响。正交矩阵因子分解(PMF)模型解析结果显示,主要有6个VOCs来源,依次为燃煤/生物质燃烧源(34%)、交通运输源(24%)、溶剂使用源(16%)、工业过程源(14%)、燃料挥发源(8%)和天然源(4%)。此外,基于PMF解析结果和每个VOCs物种的最大反应活性和二次气溶胶生产潜势(SOAP),分析了每个源对OFP和SOAP的贡献。研究发现,对OFP贡献最大的排放源为交通运输源,而对SOAP贡献最大的排放源为溶剂使用源。

关键词： VOCs 污染特征化学反应活性来源解析