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天气型对天津市夏季臭氧污染过程的影响研究

中国环境监测 2024年

作者：李源杨宁高璟赟孔君白宇刘彬天津市生态环境监测中心

基于天津市2022年夏季污染物监测数据和气象资料讨论臭氧（O3）污染状况,采用主观天气分型方法对同期天气型进行分类对比,分析天气型对O3浓度的影响,并利用后向轨迹追踪方法探讨主要天气型下O3污染特点及变化规律。结果表明:天津市地面... 详细信息

基于天津市2022年夏季污染物监测数据和气象资料讨论臭氧（O3）污染状况,采用主观天气分型方法对同期天气型进行分类对比,分析天气型对O3浓度的影响,并利用后向轨迹追踪方法探讨主要天气型下O3污染特点及变化规律。结果表明:天津市地面为低压系统控制、高空受西南和偏南气流影响时,易出现O3污染,此天气型下气温较高,风力较小,外来输送叠加本地生成,颗粒物吸湿增长,出现O3和PM2.5协同污染;天津市地面为均压系统控制、高空受辐合气流影响时,污染主要来自本地生成,O3和PM2.5浓度高值较低、污染过程持续时间较短;天津市地面为高压系统控制、高空受偏北气流影响时,高浓度O3不易出现。在污染排放相对稳定的前提下,天气型变化是影响O3浓度高低的主要原因。

关键词：天气型臭氧污染天津市后向轨迹

固相萃取填料对水中脂肪族二元酸酯类增塑剂萃取效率的影响

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中国环境监测 2024年第2期40卷 177-184页

作者：李利荣左明王迎王洪乾刘殿甲张肇元王效国天津市生态环境监测中心天津300191

以水中11种脂肪族二元酸酯类(ADEs)增塑剂的固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)为例,探讨了用C18柱和HLB柱萃取水样时不同品牌、不同批号的SPE填料和C18柱封端与否及相对应的洗脱溶剂不同配比对萃取效率的影响。实验结果表明:正己烷... 详细信息

以水中11种脂肪族二元酸酯类(ADEs)增塑剂的固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)为例,探讨了用C18柱和HLB柱萃取水样时不同品牌、不同批号的SPE填料和C18柱封端与否及相对应的洗脱溶剂不同配比对萃取效率的影响。实验结果表明:正己烷不可作为C18柱和HLB柱的淋洗溶剂;11种ADEs用不同配比的二氯甲烷/正己烷溶剂体系洗脱,对C18柱和HLB柱,不同SPE填料最佳二氯甲烷体积分数分别为0~60%和15%~20%;未经封端处理的C18柱不适合作为ADEs的SPE柱;最佳溶剂洗脱体积为5 mL,样品穿透体积至少为200 mL;在优化条件下,11种ADEs方法检出限为0.2~0.5μg/L,实际样品加标回收率为85.2%~113%,平行样相对标准偏差为5.5%~18%,各特性指标显示该方法正确度、精密度和灵敏度良好。

关键词：固相萃取填料脂肪族二元酸酯萃取效率气相色谱质谱法水样

纳米磁性材料CuFeO/rGO吸附废水中亚甲基蓝

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化工环保 2024年

作者：刘琨朱玲李炜李兰兰苑红丹赵美姿天津市生态环境监测中心

以还原氧化石墨烯（rGO）和铁酸铜(CuFe2O4)为原料，采用水热法制备了纳米磁性材料CuFe2O4/rGO，采用TEM、XRD、FTIR、XPS、TG等技术手段进行了表征，并考察了CuFe2O4/rGO对溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附性能。表征结果显示：CuFe2O4纳米... 详细信息

以还原氧化石墨烯（rGO）和铁酸铜(CuFe2O4)为原料，采用水热法制备了纳米磁性材料CuFe2O4/rGO，采用TEM、XRD、FTIR、XPS、TG等技术手段进行了表征，并考察了CuFe2O4/rGO对溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附性能。表征结果显示：CuFe2O4纳米粒子呈方形或梭形，均匀分散在rGO片层上，平均粒径66 nm；CuFe2O4/rGO具有顺磁性。在初始MB溶液质量浓度20 mg/L、溶液pH 9.3、CuFe2O4/rGO加入量 2.5 g/L、吸附时间100 min的条件下，CuFe2O4/rGO对MB的吸附量为33.20 mg/g，溶液中MB的去除率为83.0%。Langmuir等温吸附模型能够更好地描述CuFe2O4/rGO对MB的等温吸附过程，25 ℃时，CuFe2O4/rGO对MB的理论饱和吸附量为41.09 mg/g。CuFe2O4/rGO对溶液中MB的吸附动力学过程符合准二级动力学模型。

关键词：纳米磁性材料水热法废水亚甲基蓝

基于注意力机制优化的BiLSTM珠江口水质预测模型

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环境科学 2024年第6期45卷 3205-3213页

作者：陈湛峰李晓芳广东省生态环境监测中心广州510308

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模... 详细信息

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模型应用于珠江8个入海口水质预测,开展预测性能试验、泛化能力试验和特征参数扩展性试验.结果表明:①新模型在珠海大桥水质预测取得了较高的预测精度,预测值与实测值的均方根误差RMSE为0.0041 mg·L^(-1),决定系数R^(2)为98.3%.与Multi-Bi LSTM、Multi-LSTM、Bi LSTM和LSTM对比,表明新模型预测精度最高,验证了模型的精准性.②训练样本数量和预测步数均对模型预测精度产生影响,模型预测精度随着训练样本的增加而提升,海珠大桥断面总磷预测时,240组以上训练样本可获得较高预测精度;增加预测步数,会使模型预测精度迅速下降,预测步数大于5步时无法保障模型预测的可靠性.③将新模型应用于珠江8个入海口不同水质指标预测,预测结果均取得较高精度,模型具有较强的泛化能力;输入对象断面预测指标相关联的上游来水、降雨量等特征参数,能够提高模型预测精度.通过多方面多次试验,结果表明新模型能够较好地满足珠江口水质预测精度、适用性和扩展性要求,为复杂水动力环境水体水质高精度预测进行了新的探索.

关键词：特征注意力机制时间注意力机制 BiLSTM模型 LSTM模型珠江口水质预测

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北京森林群落物种多样性、生物量及关系分析

中国环境科学 2024年第9期44卷 5180-5191页

作者：张蔷李令军陈韵如鹿海峰刘保献赵文慧苏日娜北京市生态环境监测中心北京100048

为了解温带次生林物种多样性、生物量特征及其相关关系,本研究以北京山地森林群落为研究对象,布设151块样地进行实地调查.结果显示:(1)森林群落151块样地中共出现植物399种,隶属于228属91科,菊科、蔷薇科和禾本科等为优势科.(2)森林群... 详细信息

为了解温带次生林物种多样性、生物量特征及其相关关系,本研究以北京山地森林群落为研究对象,布设151块样地进行实地调查.结果显示:(1)森林群落151块样地中共出现植物399种,隶属于228属91科,菊科、蔷薇科和禾本科等为优势科.(2)森林群落垂直结构分层明显,不同层片间物种多样性表现为乔木层最低,灌木层和草本层较高.(3)在9个森林群落类型中,山杨林、核桃楸林、黑桦林和华北落叶松林物种丰富度较高,样地平均物种数在36种以上;其次是白桦林和蒙古栎林;油松林、栓皮栎林和蒙椴林较低,平均物种数在22~29之间.(4)森林群落乔木地表生物量介于3.00~25.00kg/m^(2)之间,平均值为12.73kg/m^(2),针叶林生物量密度高于阔叶林,森林年龄结构以中龄林为主,未来具有较大的碳汇潜力.(5)回归分析显示北京森林物种多样性与生物量呈显著负相关,但是物种多样性对生物量的影响主要是通过与物种特性和环境因素的共同效应起作用,其对生物量的独立解释度非常微弱.由于物种多样性与生物量之间的关系很可能会被非生物因素和生物因素的强烈影响所掩盖,建议未来的研究中应全面考虑环境因素、物种特性及管理措施等方面的综合影响.

关键词：物种多样性生物量温带次生林北京山地植物群落

郑州市冬春季PM_(2.5)中金属元素污染特征、来源及健康风险评估

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环境科学 2024年第5期45卷 2548-2557页

作者：陶杰闫慧姣徐艺斐荆海涛河南省郑州生态环境监测中心郑州450007

于2021年1月和4月利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_(2.5)中的18种金属元素进行连续测定,分析了元素浓度变化特征;采用富集因子、正定矩阵因子分解法(PMF)和特征雷达图对金属元素进行溯源;采用美国EPA健康风险评价模型评估其健康风险,... 详细信息

于2021年1月和4月利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_(2.5)中的18种金属元素进行连续测定,分析了元素浓度变化特征;采用富集因子、正定矩阵因子分解法(PMF)和特征雷达图对金属元素进行溯源;采用美国EPA健康风险评价模型评估其健康风险,并通过后向轨迹法和浓度权重轨迹法(CWT)分析了健康风险的潜在源区.结果表明,春季元素浓度较高,Fe、Ca、Si和Al浓度之和分别占冬季和春季总元素浓度的89.8%和87.5%.Cd属于重度富集,受人为污染影响严重.冬季Pb、Se、Zn、Ni、Sb和K以及春季Cr、Ni、Fe、Mn、V、Ba、Ca、K、Si和Al浓度随污染等级的提高而增加.PMF源解析和特征雷达图结果表明,冬春两季金属元素主要来源为工业源、地壳源、机动车源和混合燃烧源,冬季多发生工业源和混合燃烧源污染,春季多发生地壳源污染.冬春两季均存在明显的非致癌风险,冬季健康风险更严重,Mn造成明显的非致癌风险.冬季健康风险主要受郑州及周边城市传输影响和西北方向远距离输送影响,春季健康风险主要受郑州及周边城市影响.

关键词：郑州市正定矩阵因子分解法(PMF) 特征雷达图健康风险潜在源区

《大气污染防治行动计划》对郑州市冬季PM_(2.5)浓度及化学组成影响

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环境科学 2024年第7期45卷 3849-3857页

作者：徐艺斐袁明浩王晶晶陶杰周伟峰河南省郑州生态环境监测中心郑州450001

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学... 详细信息

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学组成的变化,同时选取不同阶段重污染过程,探究PM_(2.5)浓度及组成的变化.结果表明:(1)郑州市冬季ρ(PM_(2.5))平均值由2013年的(215.38±107.28)μg·m^(-3)下降至2018年的(77.45±49.81)μg·m^(-3),下降率高达64%.(2)PM_(2.5)中EC、K^(+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-),分别下降了85%、80%、78%和72%;OC、NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)下降幅度较小,分别为50%、41%和32%.(3)与2013年冬季相比,2018年冬季OC/EC的值升高了2.6倍,二次有机碳在OC中占比升高至57%;同时,硫氧化率和氮氧化率的值分别升高了1.5倍和1.0倍,表明郑州市二次污染较为严重,二次转化程度升高.(4)NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)(质量比)由2013年的0.8±0.2升高至2018年2.5±1.0,表明郑州市移动源贡献上升并且超过固定源成为冬季大气污染的主要来源.(5)不同阶段重污染过程对比结果显示,与2013年相比,2018年重污染过程中PM_(2.5)浓度下降显著,峰值浓度下降了61%,主要化学组成由OC、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和NH_(4)^(+)变为OC、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+).研究结果表明郑州市一次排放源管控取得了显著的成效,但二次生成对PM_(2.5)贡献呈现升高趋势,因此未来需要关注二次生成的影响.

关键词：大气污染防治行动计划 PM_(2.5) 化学组成二次生成重污染过程

原子荧光光谱法测定砷过程中还原反应条件的优化

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中国无机分析化学 2024年第3期14卷 261-266页

作者：丁冬梅杨华李炜天津市生态环境监测中心天津300191

自然界中砷和砷的化合物一般可通过水、大气和食物等途径进入人体,危害人体健康,原子荧光光谱法测定砷含量被广泛应用。为准确测定样品中砷的含量,以原子荧光光谱法(AFS)测定土壤中总砷含量为例,重点研究高价态砷(Ⅴ)还原为低价态砷(Ⅲ... 详细信息

自然界中砷和砷的化合物一般可通过水、大气和食物等途径进入人体,危害人体健康,原子荧光光谱法测定砷含量被广泛应用。为准确测定样品中砷的含量,以原子荧光光谱法(AFS)测定土壤中总砷含量为例,重点研究高价态砷(Ⅴ)还原为低价态砷(Ⅲ)的实验条件,采用正交实验进行条件优化,建立适合的实验方法。通过设计L_(9)(3^(4))正交实验,高价态砷的还原反应与四个因素有关,即与反应温度、反应时间、盐酸加入量和硫脲的用量呈一定的正相关,结果表明,四个因素中硫脲用量的影响最为显著,其次是盐酸加入量、反应时间和反应温度。通过对四个因素的多水平检验,优化后的实验条件为:硫脲用量2.0 mL、盐酸加入量10%、反应时间20 min、温度20~35℃(即普通室温)。采用土壤标准物质验证优化后条件的可行性,得出砷的测定值在标准值范围内,RSD在2.2%~4.2%,精密度和准确性均满足质控要求。优化后的实验条件使得操作简便易行,提高了工作效率。

关键词：原子荧光光谱法(AFS) 砷还原反应条件优化

加压流体萃取-硅酸镁柱净化-气相色谱法测定土壤中石油烃(C10~C40)的含量

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理化检验（化学分册） 2024年第6期60卷 589-592页

作者：王艳丽陈晨赵志强崔连喜杨华天津市生态环境监测中心天津300191

取10.0 g土壤样品,加入约10 g硅藻土,混匀,脱水,研磨后进行加压流体萃取。以体积比1∶1的正己烷-丙酮混合溶液作提取溶剂,在温度100℃,压力11.70 MPa下静态提取5 min,循环提取2次。浓缩提取液后过活化好的硅酸镁净化柱,收集流出液。用7... 详细信息

取10.0 g土壤样品,加入约10 g硅藻土,混匀,脱水,研磨后进行加压流体萃取。以体积比1∶1的正己烷-丙酮混合溶液作提取溶剂,在温度100℃,压力11.70 MPa下静态提取5 min,循环提取2次。浓缩提取液后过活化好的硅酸镁净化柱,收集流出液。用7 mL体积比9∶1的正己烷-丙酮混合溶液洗涤浓缩装置,清洗液过硅酸镁净化柱。合并流出液,浓缩后进入气相色谱仪。在HP-5MS色谱柱上以升温程序分离样品中的石油烃(C10~C40)。结果显示:石油烃(C10~C40)的质量浓度在248~9300 mg·L^(−1)内和峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)为2.4 mg·kg^(−1);加标回收率为93.5%~103%,石油烃土壤质控样品中石油烃(C10~C40)的测定值在认定值范围内,测定值的相对标准偏差(n=6)为7.1%~8.8%。

关键词：土壤石油烃(C10~C40) 加压流体萃取气相色谱法