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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

一次典型沙尘过程对我国热带地区空气质量影响分析

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环境科学学报 2024年第2期44卷 310-319页

作者：盛慧颜为军孟鑫鑫许杏红麦修齐徐文帅海南省生态环境监测中心海口571126

2023年3月中上旬,受北方地区沙尘天气的影响,位处我国热带地区的海南省大部分市县均出现颗粒物浓度骤然升高的现象.为进一步探究我国环境空气质量变化受沙尘天气的影响以及进行颗粒物远距离传输来源解析,本文利用常规大气污染物及气象数... 详细信息

2023年3月中上旬,受北方地区沙尘天气的影响,位处我国热带地区的海南省大部分市县均出现颗粒物浓度骤然升高的现象.为进一步探究我国环境空气质量变化受沙尘天气的影响以及进行颗粒物远距离传输来源解析,本文利用常规大气污染物及气象数据,结合海南边界点位颗粒物组分数据,运用后向轨迹分析、相关性分析等方法研究了此次沙尘过程对海南省环境空气质量的影响及来源分析.结果表明:(1)海南省全省范围内均受到此次沙尘天气不同程度的影响,浮尘由北向南扩散,PM_(10)浓度显著升高.(2)以海口市为例,受沙尘过程影响后,PM_(10)浓度出现明显上升,PM_(2.5)/PM_(10)比值迅速下降,O_(3)、CO、NO_(2)及SO_(2)浓度出现同步上升趋势.(3)沙尘过程造成PM_(10)中化学组分浓度整体升高,其中,硅、铝、硫、钙等地壳元素上升显著,硫元素受本地源及沙尘天气共同影响虽浓度增加但占比降低,氯元素等海盐粒子则与此次过程关系较小;相关性分析得出,铝、硅、钾、钙、锰、铁、铅、钛、锌、磷、硫元素与PM_(10)具有显著相关性,氯元素与大部分元素不具有相关性.本研究表明仍需关注沙尘过程远距离传输对我国热带地区空气质量造成的影响,也为海南省环境空气污染防治精细化治理及预警预报提供了理论依据.

关键词：沙尘海南省环境空气质量后向轨迹无机元素

大气^(14)CO_(2)的加速器质谱分析技术研究进展

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中国环境监测 2024年第2期40卷 41-52页

作者：崔晓宇邢冠华王超于建钊袁懋中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012 黑龙江省佳木斯生态环境监测中心黑龙江佳木斯154004

利用加速器质谱技术测定大气^(14)CO_(2)以示踪大气化石源CO_(2)成为当前减污降碳工作的热点。该文从加速器质谱14 C分析基础出发,系统介绍了加速器质谱的工作原理、大气样品的采集及纯化、石墨化样品的制备和测定,阐述了大气碳监测领域... 详细信息

利用加速器质谱技术测定大气^(14)CO_(2)以示踪大气化石源CO_(2)成为当前减污降碳工作的热点。该文从加速器质谱14 C分析基础出发,系统介绍了加速器质谱的工作原理、大气样品的采集及纯化、石墨化样品的制备和测定,阐述了大气碳监测领域^(14)CO_(2)测试的研究进展。随着加速器质谱技术的不断发展,大气^(14)CO_(2)的研究将会更加广泛和深入,有助于进一步认识大气化石源CO_(2)的来源,更有针对性地开展减污降碳工作。未来应统一制定^(14)CO_(2)监测方法标准,规范操作流程和质控手段,完善实验仪器配套设施,加快提升监测能力和水平。

关键词：加速器质谱 ^(14)CO_(2)分析技术研究进展

黄河小浪底水库地表水中重金属的时空变化与概率健康风险

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环境科学 2024年第4期45卷 2054-2066页

作者：王亮邓雪娇王潇磊李明刘奕尧娄亚敏涂响张坤锋河南省济源生态环境监测中心济源459000 中国环境监测总站北京100012 河南省生态环境监测和安全中心郑州450046 中国环境科学研究院北京100012

小浪底水库地表水重金属污染是我国黄河流域水安全的一个重要问题.2014~2022年期间,调查了6种重金属(Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd)的时空分布并采用重金属污染指数、内梅罗指数和污染程度对其污染水平进行评价.结果表明,重金属污染水平较低(... 详细信息

小浪底水库地表水重金属污染是我国黄河流域水安全的一个重要问题.2014~2022年期间,调查了6种重金属(Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd)的时空分布并采用重金属污染指数、内梅罗指数和污染程度对其污染水平进行评价.结果表明,重金属污染水平较低(HPI平均值为18.15),符合地表水Ⅲ类水质阈值.6种重金属检出率为91.6%~92.9%,浓度中值范围为0.020(Hg)~1.850(As)μg·L^(-1).呈现出丰水期浓度低于平枯水期,下游断面浓度较高,且在过去的9 a呈现下降趋势的时空特征.重金属污染主要来源于工农业生产和人为排放.此外,结果发现TN、高锰酸盐指数和NH_(4)^(+)-N与重金属浓度有很强的相关性(P环境管理都有潜在的应用价值.

关键词：小浪底水库表层水体重金属年际变化营养盐概率风险

2018—2022年海南岛PM和O时空演变及成因分析

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环境科学学报 2024年

作者：曾兆荷孟鑫鑫徐文帅岳林邢宝钗盛慧海南省生态环境监测中心

基于2018—2022年海南岛18个市县的PM2.5和O3浓度监测数据，通过变异系数、后向轨迹聚类分析和时空地理加权回归模型探讨了PM2.5和O3浓度、气团来源路径及影响因子的时空变化特征.结果表明，2018—2022年海南岛以PM2.5和O3为主要污染物... 详细信息

基于2018—2022年海南岛18个市县的PM2.5和O3浓度监测数据，通过变异系数、后向轨迹聚类分析和时空地理加权回归模型探讨了PM2.5和O3浓度、气团来源路径及影响因子的时空变化特征.结果表明，2018—2022年海南岛以PM2.5和O3为主要污染物，二者在空间上和季节变化上均有较好的一致性；PM2.5和O3浓度均呈中部低四周高、北高南低的空间分布特征，二者高值区均聚集在北部，低值区均聚集在南部；PM2.5比O3显示出更明显的空间集聚性.变异系数显示，PM2.5浓度冬季（0.155）空间差异最大，夏季（0.123）最小；O3浓度夏季（0.109）空间差异最大，冬季（0.091）最小.海南岛秋冬季受我国内陆气团影响显著时PM2.5和O3浓度高，春夏季以海上气团为主时PM2.5和O3浓度低.冬季海南岛北部受我国内陆气团影响较南部显著，PM2.5浓度南北差异大.时空地理加权回归分析结果表明，各市县人均GDP、年末实有道路长度对海南岛PM2.5和O3浓度起正向作用，第三产业占比相反.第二产业的发展是导致西南部PM2.5和O3浓度升高的重要因素；第三产业的发展更利于西北部PM2.5和O3浓度的改善；人口密度和道路长度对北部PM2.5和O3浓度的正向影响较大.

关键词： PM 和O 时空分布变异系数后向轨迹时空地理加权回归

东南亚生物质燃烧对海南岛空气质量的影响分析

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中国环境监测 2024年

作者：许杏红徐文帅孟鑫鑫邢宝钗曾兆荷盛慧颜为军海南省生态环境监测中心

基于气象地面观测资料、环境空气污染物监测数据、卫星火点监测数据等多源数据，对2023年3月21—26日海南岛一次颗粒物浓度异常升高过程的原因进行分析，并利用HYSPLIT后向轨迹及潜在源贡献分析法对颗粒物的来源和传输路径进行解析。结... 详细信息

基于气象地面观测资料、环境空气污染物监测数据、卫星火点监测数据等多源数据，对2023年3月21—26日海南岛一次颗粒物浓度异常升高过程的原因进行分析，并利用HYSPLIT后向轨迹及潜在源贡献分析法对颗粒物的来源和传输路径进行解析。结果显示，在此次颗粒物浓度异常升高过程中，海南岛颗粒物浓度变化表现为缓慢上升、波动下降和西部高、东部低的特征，其中PM2.5日均浓度最大值达28 μg/m3，是2019—2022年海南岛3月份月均浓度的1.9倍，而大气扩散和湿清除条件与2019—2022年同期相当或略偏好，说明气象条件不是导致此次海南岛颗粒物浓度异常升高的直接原因。PM2.5与CO浓度呈极显著的正相关关系（r=0.86），具有典型的生物质燃烧特征。后向轨迹及潜在源分析结果表明，泰国东南部、老挝南部及越南东部地区生物质燃烧产生的高浓度污染气团向海南岛的输送，是造成此次海南岛颗粒物浓度异常升高的重要原因。

关键词：生物质燃烧跨区域传输 PM 潜在源分析

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肇兰新河河流生态系统健康评价及改善对策

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 856-866页

作者：赵晓珊董彭旭冯可心姜兵杜慧玲于晓英孙健李秀媛张乐天李广来黑龙江省大庆生态环境监测中心黑龙江省环境科学研究院生态环境部华南环境科学研究所

为诊断肇兰新河的水环境问题,从水质、底质、水生态状况3个方面开展对肇兰新河流域为期1年(2021年夏季—2022年春季)的系统调研、监测与数据分析。采用多指标综合分析法,构建三层次递阶评价体系,选取物理完整性、水资源与安全、水质等7... 详细信息

为诊断肇兰新河的水环境问题,从水质、底质、水生态状况3个方面开展对肇兰新河流域为期1年(2021年夏季—2022年春季)的系统调研、监测与数据分析。采用多指标综合分析法,构建三层次递阶评价体系,选取物理完整性、水资源与安全、水质等7项指标构建肇兰新河河流生态系统健康综合评价指标体系,评价其健康状况。结果表明:肇兰新河源头青肯泡污染严重,干流沿岸以农业面源污染为主,水生态系统受到人类干扰强度较高,河流生态系统脆弱。肇兰新河河流健康总体评价得分为0.26,介于0.20~0.40,等级评级为“差”,其中河流上游、中游和下游健康总体评价的7个方面得分均低于0.4,部分评分低于0.2,评价等级为“差”或“极差”。从河流管理、水污染控制和水生态修复方面提出治理策略,采取优化断面布设、深度控制污染来源、清淤治理等措施改善肇兰新河生态环境。

关键词：肇兰新河河流生态系统综合评价指标体系健康评价治理策略

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嘉兴市酸雨变化特征及来源分析

中国环境监测 2024年

作者：浦国佳张颖龙俞丽琅王海勇苏营营陈辉李莉浙江省嘉兴生态环境监测中心

为研究嘉兴市酸雨变化特征以及来源，对2006—2021年嘉兴市7个降水监测点的酸雨年际变化特征、空间分布特征、季节变化特征以及离子来源进行了分析。结果表明，2006—2021年，全市酸雨污染整体呈先恶化后改善的趋势。其中：2021年，非... 详细信息

为研究嘉兴市酸雨变化特征以及来源，对2006—2021年嘉兴市7个降水监测点的酸雨年际变化特征、空间分布特征、季节变化特征以及离子来源进行了分析。结果表明，2006—2021年，全市酸雨污染整体呈先恶化后改善的趋势。其中：2021年，非酸雨区占比首度超过其他级别酸雨区占比之和；海盐县酸雨污染改善最为显著。总体上，夏季酸雨污染度相对较轻，春季和冬季酸雨污染相对较重。离子来源分析结果显示：SO42-是嘉兴市降水中的主要离子及影响降水pH的主要因子，F-对嘉兴市酸雨的影响显著；降水中的致酸离子SO42-和NO2-的来源主要为人为来源，Cl-和Mg2+的主要来源为海洋，Ca2+的主要来源为地壳，K+的主要为人为来源。通过分季节对2020年降水进行后向轨迹模拟发现，在春季和夏季，西南方向气流和海洋来源气流所占比例比较接近，降水pH受到海洋源和人为源的共同影响，这两个季节的降水酸度也比较接近。海洋来源的气流带来的大量水汽对离子的稀释作用明显，降水酸度相对较轻；相较于西北方向的污染物远距离输送，本地及周边上空的大气污染物输送对嘉兴市降水酸度的影响更大。

关键词：嘉兴酸雨水化学特征离子来源气流轨迹聚类分析