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《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

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

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

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

汜水河(荥阳段)入河排污口水体微塑料赋存特征及风险评估

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环境科学 2024年第3期45卷 1457-1467页

作者：赵长民和兵李和通张瑞琪李银月张发文桂新马丽河南省郑州生态环境监测中心郑州450007 河南农业大学林学院郑州450046

城市河流是微塑料的主要接纳者与传输者.探明城市河流微塑料污染状况及其环境风险,可为进一步控制微塑料污染提供依据.以黄河支流汜水河作为研究对象,采集汜水河(荥阳段)9个排污口的污水样品,通过显微镜对微塑料尺寸、形状及颜色等赋存... 详细信息

城市河流是微塑料的主要接纳者与传输者.探明城市河流微塑料污染状况及其环境风险,可为进一步控制微塑料污染提供依据.以黄河支流汜水河作为研究对象,采集汜水河(荥阳段)9个排污口的污水样品,通过显微镜对微塑料尺寸、形状及颜色等赋存形态进行分析,发现微塑料在排污口水体中多以透明状的纤维和碎片形式存在,且500μm以下占比较高;进一步采用激光红外成像仪对微塑料种类进行鉴定,发现PET和PE聚合物是主要的微塑料种类,且二者显著相关,表明它们在来源上有相似性.环境风险评价结果表明,微塑料种类是影响评价结果的主要因素,有PVC检出的6个排污口水体环境风险值较高,而污染负荷指数评价结果显示整个研究区段处于低风险水平.

关键词：微塑料城市河流特征分析相关分析风险评估

河南省2019—2021年城市大气降尘污染特征与影响因素识别

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中国环境监测 2024年

作者：郭悦嵩郑瑶吉宏坤王楠葛连江河南省郑州生态环境监测中心河南省生态环境监测和安全中心河南省环境监测技术重点实验室

基于2019—2021年河南省城市大气降尘监测数据，分析城市大气降尘污染变化，利用趋势分析和相关系数法，识别影响河南省城市大气降尘的主要因素。结果表明，研究期间全省年均城市大气降尘量增幅为21%，78%的地市的大气降尘量呈上升态势... 详细信息

基于2019—2021年河南省城市大气降尘监测数据，分析城市大气降尘污染变化，利用趋势分析和相关系数法，识别影响河南省城市大气降尘的主要因素。结果表明，研究期间全省年均城市大气降尘量增幅为21%，78%的地市的大气降尘量呈上升态势。城市大气降尘量高值主要集中出现在多沙尘且少雨大风的3—6月，2021年还出现在了存在强降水的7—8月。城市大气降尘量的增加受自然因素和人为因素共同作用：一方面，强降水的冲刷作用导致2021年7—9月城市大气降尘量高于历史同期；另一方面，直至2021年，河南省扬尘污染(PM10和PM2.5的浓度比值比2019年增加了8%)问题依然存在。因此，提升城市扬尘管理水平是减少城市大气降尘的重要途径之一。

关键词：河南省大气降尘污染特征影响因素

黄河(郑州段)水体中微塑料污染特征及来源分析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 4136-4144页

作者：李和通马振芳郭宇邓正云李银月桂新马丽张发文河南省郑州生态环境监测中心河南郑州450007 河南农业大学河南郑州450046

为探究微塑料在我国黄河中下游水体中的分布情况和污染特征,以黄河(郑州段)为研究对象,选取7个具有代表性的点位采集水样,通过体视显微镜对微塑料的丰度和形貌特征进行观察,进一步借助显微红外光谱对其组成成分进行鉴定,并将统计结果与... 详细信息

为探究微塑料在我国黄河中下游水体中的分布情况和污染特征,以黄河(郑州段)为研究对象,选取7个具有代表性的点位采集水样,通过体视显微镜对微塑料的丰度和形貌特征进行观察,进一步借助显微红外光谱对其组成成分进行鉴定,并将统计结果与其他水体的微塑料污染状况进行对比分析,并探究其污染来源.结果表明:黄河(郑州段)水体中微塑料平均丰度为(16.86±4.20)n/L;以粒径小于1mm的尺寸为主,占比高达61.42%;形状中纤维状占比最高为79.31%;微塑料颜色以透明为主,占比为56.06%;微塑料聚合物类型以人造丝(Rayon)为主,同时还有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP)等.不同点位微塑料的形貌特征和聚合物类型可在一定程度上反映其潜在污染来源.黄河(郑州段)和其他水体相比,微塑料丰度分布存在一定的差异性,粒径分布趋势则大致相同,形状、颜色以纤维状、透明为主,不同水体间的微塑料污染差异可能与水体周边生境、经济水平以及人类活动情况等因素密切相关.

关键词：微塑料污染特征黄河丰度分布

巢湖浮游植物群落季节动态变化特征及其影响因素

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中国环境监测 2024年

作者：朱超孙逊杨晓冉唐晓菲胡雅琴张敏安徽省生态环境监测中心

为了解巢湖浮游植物群落的季节动态变化特征及其与环境因子的关系，分别于2022年1月（冬季）、4月（春季）、7月（夏季）和10月（秋季）对巢湖水质状况和浮游植物变化情况进行了调查与分析。结果显示，在监测时间内，共鉴定出浮游植物7... 详细信息

为了解巢湖浮游植物群落的季节动态变化特征及其与环境因子的关系，分别于2022年1月（冬季）、4月（春季）、7月（夏季）和10月（秋季）对巢湖水质状况和浮游植物变化情况进行了调查与分析。结果显示，在监测时间内，共鉴定出浮游植物7门60属110种，以绿藻门、蓝藻门和硅藻门为主。浮游植物细胞密度和群落结构存在明显的时空差异，不同季节的全湖平均密度由高到低依次为秋季（10月）、春季（4月）、夏季（7月）和冬季（1月），水华发生区域呈现由东向西逐步发展的趋势。优势种/属主要有微囊藻、水华长孢藻、水华束丝藻、土生假鱼腥藻、具尾逗隐藻、啮蚀隐藻和针形菱形藻，其中冬季（1月）和春季（4月）以水华长孢藻占据绝对优势，夏季（7月）和秋季（10月）以微囊藻占据绝对优势，具有明显的季节演替特征。冗余分析结果表明，溶解氧、电导率和pH为影响巢湖浮游植物群落结构变化的主要环境因子。Pearson相关性分析结果表明，水华长孢藻和微囊藻的季节演替与总磷、水温、溶解氧、透明度、浊度、电导率等环境因子显著相关。研究结果可为掌握巢湖水生态系统状况以及支撑巢湖水环境管理提供一定的基础数据。

关键词：巢湖浮游植物群落结构季节动态环境因子

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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