大气污染物测定--25号 赵金丽 - 副本
环境空气沥青烟的测定国标
环境空气沥青烟的测定国标环境空气中的沥青烟是一种常见的污染物，它对人类的健康和环境的稳定性都有着不良的影响。
因此，在环境保护领域，准确、可靠地测定环境空气中的沥青烟含量是非常重要的。
为此，国家制定了一系列的标准，以保障环境空气中沥青烟的测定工作的质量和准确性。
一、沥青烟的定义和危害沥青烟是指沥青燃烧后产生的烟雾，其中含有大量的化学物质，如苯、甲苯、二甲苯等有害物质。
这些有害物质会对人体的呼吸系统、神经系统、免疫系统等产生影响，引发多种疾病，如肺癌、呼吸系统疾病、免疫系统疾病等。
此外，沥青烟还会对环境产生不良影响，如大气污染、水土污染等。
二、沥青烟的测定方法沥青烟的测定方法主要有两种：吸附法和色谱法。
1.吸附法吸附法是指将环境空气中的沥青烟通过吸附管收集起来，再通过加热、洗脱等步骤，将吸附管中的沥青烟转移到气相色谱仪中进行分析。
吸附法的优点是操作简单、成本低，可以实现大规模测定；缺点是灵敏度较低，不能同时分析多种化合物。
2.色谱法色谱法是指通过气相色谱仪对环境空气中的沥青烟进行分析。
该方法具有高灵敏度、高分辨率、能够同时分析多种化合物等优点，但操作复杂、成本较高。
三、国家标准为了保障环境空气中沥青烟的测定质量，国家制定了一系列的标准。
1.《大气环境空气质量标准》（GB3095-2012）该标准规定了大气环境中沥青烟的日均值和年均值的限值，以保障公众的健康和环境的稳定性。
2.《环境空气中挥发性有机物的测定方法》（HJ/T 400-2007）该标准规定了环境空气中挥发性有机物的采样、分析、计算等具体步骤和方法。
3.《环境空气中挥发性有机物的吸附管》（HJ/T 400.1-2007）该标准规定了环境空气中挥发性有机物的吸附管的制备、使用、贮存等具体要求，以保证吸附管的质量和测定结果的准确性。
四、结语沥青烟是一种影响人类健康和环境稳定性的污染物，准确、可靠地测定其含量是环境保护工作的重要任务。
国家制定的各项标准，为沥青烟的测定工作提供了具体的指导和保障。
邯郸市冬季大气PM_(2.5)中金属元素空间污染特征及生态风险评价
㊀第37卷㊀第1期2021年2月中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测Environmental Monitoring in ChinaVol.37㊀No.1Feb.2021㊀邯郸市冬季大气PM 2.5中金属元素空间污染特征及生态风险评价武振晓1,闫珊珊1,薛凡利1,刘召策1,吴㊀馨1,杨㊀旗1,胡㊀伟2,岳㊀亮3,樊景森1,牛红亚11.河北工程大学,河北省资源勘测研究重点实验室,河北邯郸0560382.天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院,天津3000723.河北省邯郸市环境监测中心,河北邯郸056001摘㊀要:为研究邯郸市大气细颗粒物(PM 2.5)中金属元素的污染特征,选取城区4个功能区(工业区㊁工业生活区㊁教学区和交通区)分别布设采样点位,采集2017年冬季PM 2.5样品㊂采用电感耦合等离子体质谱仪分析样品中11种金属元素(V ㊁Cr ㊁Mn ㊁Fe ㊁Ni ㊁Co ㊁Cu ㊁As ㊁Cd ㊁Ba 和Bi )的含量,对其空间污染特征进行比较,并运用主成分分析㊁聚类分析和绝对主成分得分-多元线性回归模型对金属元素的来源及其贡献率进行模拟计算,对Cr ㊁Ni ㊁Cu ㊁As 和Cd 的潜在生态风险进行评估㊂研究结果表明,邯郸市冬季PM 2.5污染较为严重,4个功能区的PM 2.5日均值远超‘环境空气质量标准“(GB 30952012)二级标准限值㊂对金属元素含量的分析表明,教学区大气PM 2.5中金属元素质量浓度的总和相对较低,尤其是Fe ㊁Cr ㊁Cd ㊁Mn 和Cu 的含量均低于其他3个功能区,但是As 的含量较高㊂富集因子计算结果显示,V ㊁Co 和Ba 在邯郸市的富集系数小㊁污染程度低,其余金属元素尤其是As ㊁Fe ㊁Cd 和Bi 的富集系数大㊁污染程度高㊂对研究区大气PM 2.5金属元素的来源进行解析发现,金属元素的主要来源包括工业生产㊁自然源㊁化石燃料的燃烧及交通运输活动㊂其中,Cr ㊁Mn ㊁Fe ㊁Cu ㊁Cd 和Ba 主要来自工业活动,V ㊁Co 和Bi 的主要来源是自然源,Ni 和As 主要来自化石燃料的燃烧及交通运输活动㊂潜在生态风险评估发现,邯郸市4个功能区金属元素的总生态风险指数均较高,尤其是As 和Cd 在各个功能区的潜在生态风险程度为极强,但Cr 和Ni 的潜在生态风险程度较低㊂关键词:PM 2.5;金属元素;污染特征;来源解析;生态风险中图分类号:X831㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1002-6002(2021)01-0076-11DOI :10.19316/j.issn.1002-6002.2021.01.11收稿日期:2019-10-29;修订日期:2020-04-28基金项目:国家自然科学基金(41807305,41805118);河北省杰出青年科学基金(D2018402149);河北省高校百名优秀创新人才支持计划(SLRC2019021);河北省人力资源和社会保障厅 三三三人才 工程(A201803004,A201901051);环境模拟与污染控制国家重点联合实验室(清华大学)开放基金(18K02ESPCT);河北省重点研发计划项目(19273705D)第一作者简介:武振晓(1995-),女,河北邯郸人,在读硕士研究生㊂通讯作者:牛红亚Spatial Pollution Characteristics and Ecological Risk Assessment of Metal Elements in PM 2.5in Winter in Handan CityWU Zhenxiao 1,YAN Shanshan 1,XUE Fanli 1,LIU Zhaoce 1,WU Xin 1,YANG Qi 1,HU Wei 2,YUE Liang 3,FAN Jingsen 1,NIU Hongya 11.Key Laboratory of Resource Survey and Research of Hebei Province,Hebei University of Engineering,Handan 056038,China2.Institute of Surface-Earth System Science,School of Earth System Science,Tianjin University,Tianjin 300072,China3.Environmental Monitoring Center of Handan,Handan 056001,ChinaAbstract :In order to understand the pollution characteristics of metal elements in fine particles (PM 2.5)of Handan City,PM 2.5were sampled in four functional areas (industrial area,industrial living area,educational area and traffic area)in winter of 2017.The contents of 11metal elements (V,Cr,Mn,Fe,Ni,Co,Cu,As,Cd,Ba,and Bi)in PM 2.5sample were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry,and the spatial pollution characteristics were compared.The source apportionment andcontribution of metal elements were simulated by PCA,CA and APCS-MLR.The potential ecological risks of five metal elements (Cr,Ni,Cu,As and Cd)were evaluated.The results showed that the PM 2.5pollution in four locations of Handan was serious inwinter,which excessed the Ambient Air Quality Standard (GB 3095-2012)24h mass-based standard of 75μg /m 3.The totalconcentration of metal elements in the educational area was relatively low,especially for the concentrations of Fe,Cr,Cd,Mn and㊀武振晓等:邯郸市冬季大气PM2.5中金属元素空间污染特征及生态风险评价77㊀㊀Cu,which were far lower than the other three functional areas.The concentration of As was higher in the educational area.The result of EFs showed that the enrichment coefficients of V,Co and Ba were lower in Handan City,which indicated almost pollution-free.The enrichment coefficient of other metal elements,especially As,Fe,Cd and Bi were higher,which showed serious pollution.By sources analysis,the metal elements mainly came from industrial emissions,natural sources,and combustion of fossil fuels and transportation.Cr,Mn,Fe,Cu,Cd and Ba were due primarily to industrial activities,V,Co and Bi were mainly from natural sources,and Ni and As were mainly caused by combustion of fossil fuels and traffic activities.The total ecological risk index of metal elements in four functional areas was higher.The potential ecological risks of As and Cd in each functional area were very strong,and these were relatively low for Cr and Ni.Keywords:PM2.5;metal element;pollution characteristic;source apportionment;ecological risk㊀㊀细颗粒物(PM2.5)是大气组成成分之一,含有大量有毒有害物质,具有潜在的生态环境破坏和人体健康损害风险㊂近年来,大气颗粒物及其组成成分研究成为全球大气环境研究领域的热点[1]㊂研究表明,PM2.5携带的金属元素可在环境中不断迁移㊁转化,对土壤和水体造成污染,被植物吸收利用后,可通过食物链进入人体,因其极难降解且具有生物毒性,可在体内不断累积,导致人体机能永久性损伤甚至死亡[2-5]㊂如直接暴露在高浓度的大气颗粒物中,其所含金属元素会对人体免疫系统和呼吸系统造成损害[6-7]㊂目前,国内关于大气颗粒物及其所含金属元素污染特征的研究主要针对北京㊁天津㊁西安等地区[8-13],对于中小型城市的研究相对较少㊂在大气污染普遍存在于各个地区的背景下,工业城市因污染源复杂且人类活动对大气环境的影响更大,会造成更为严重的生态和健康危害㊂因此,对于中小型重工业城市大气污染问题,应当给予更多的关注㊂邯郸市是河北省省辖市,是京津冀大气污染传输通道 2+26 城市之一㊂此外,邯郸是华北地区重要的交通枢纽,而且工业发达,是重要的产煤炼钢城市㊂复杂的自然地理条件和较强的人为活动影响使得该地区成为全国大气污染严重城市之一[14]㊂针对邯郸市PM2.5及其所含金属元素的研究,不仅对本地空气质量改善有重大意义,而且关系到京津冀地区大气环境治理问题㊂邯郸市冬季大气污染最为严重,且不同功能区的污染程度存在一定差别㊂因此,本文通过采集2017年冬季邯郸市各功能区大气PM2.5样品,对样品中金属元素的含量㊁空间污染特征㊁污染来源及潜在生态风险进行研究,以期进一步完善区域大气颗粒物基础数据,并为该地区大气中金属元素污染的预防和治理提供有效的参考信息㊂1㊀材料与方法1.1㊀样品采集本次实验根据研究目的选择了不同的功能区(工业区㊁工业生活区㊁教学区和交通区),依据功能区特点和大小确定采样点,且采样点均设置在周围没有建筑物遮挡的空旷地带[14],能较好地代表邯郸市各个功能区的污染状况㊂利用大气PM2.5采样器(青岛金仕达,KB-120F;青岛众瑞, ZR-3930D;武汉天虹,TH-1000)采集大气PM2.5样品至石英滤膜㊂采样前,将所有仪器集中清洗㊁调试及对比,有效降低由仪器所造成的系统误差㊂样品采集时间为2017年1月2日 1月11日,采样期内出现了不同污染状况的天气(清洁天, PM2.5ɤ75μg/m3;轻/中度污染天,75<PM2.5ɤ150μg/m3;重污染天,PM2.5>150μg/m3),采样数据能较好地代表邯郸市该季节的大气污染状况㊂每日18:00 次日17:30采集工业区㊁工业生活区和交通区PM2.5样品,每日08:00 19:30㊁20:00 次日07:30采集教学区PM2.5样品㊂同时,为消除滤膜在运输过程中及暴露在空气中可能受到的污染,1月12日在4个功能区均加采一个空白样品进行对照实验[15-16]㊂工业区㊁工业生活区和交通区各采集11个样品,教学区共采集20个样品㊂采样前,将滤膜放置于马弗炉中焙烧5.5h以去除杂质(如有机物等),然后放置在25ħ恒温箱(湿度为30%)中储存,直至采样前将其取出;采样后,将滤膜放置在-18ħ冰箱中密封保存[17],直至进行样品分析前将其取出㊂采样前后的滤膜均需使用电子天平称重,每张滤膜至少称重两次,且保证两次称重误差不超过0.04mg,然后利用差值法计算得出滤膜上采集到的PM2.5的质量㊂㊀78㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀1.2㊀样品分析分析前,使用陶瓷剪刀将滤膜剪碎倒入消解罐,然后加入6mL浓硝酸㊁2mL双氧水㊁2mL氢氟酸,置于烘箱150ħ消解10h㊂待消解罐温度冷却至45ħ时,开盖加入0.5mL高氯酸,再将消解罐移至电热板,温度设定为180~200ħ,进行赶酸㊂等到消解罐中的溶液只有黄豆粒大小时,取出消解罐,自然冷却,然后向消解罐中加入0.5mL浓硝酸,用移液枪把消解罐中的溶液移到容量瓶中,加入去离子水定容至10mL[1]㊂使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定PM2.5中11种金属元素(V㊁Cr㊁Mn㊁Fe㊁Co㊁Ni㊁Cu㊁As㊁Cd㊁Ba㊁Bi)的含量㊂为确保实验结果的准确性,采用空白膜进行对照㊂实验结果显示,空白滤膜中的元素本底值低于仪器检出限,对实验结果几乎不存在影响㊂1.3㊀评价方法1.3.1㊀富集因子法富集因子法是常用以表示大气颗粒物中元素的富集程度,判断和评价颗粒物中元素污染程度的方法㊂富集系数越大,说明污染程度越高;富集系数越小,说明污染程度越低㊂计算公式如下:EF=C i Cn()样品/C iCn()背景(1)式中:EF表示富集系数;C i为金属元素i的含量, mg/kg;C n为参比元素n的含量,mg/kg㊂元素富集程度与污染分级如表1所示[18]㊂表1㊀元素富集程度与污染分级表Table1㊀Elements enrichment and pollution classification指标EF<11ɤEF<22ɤEF<55ɤEF<2020ɤEF<40EFȡ40污染级别012345富集程度无轻度中度重度严重极重㊀㊀一般选择地壳或土壤中含量丰富㊁与其他元素相关性较强且化学性质稳定的元素作为参比元素,如Si㊁Al㊁Fe和Mn等[19]㊂本文选取Mn作为参比元素,其元素背景值参考‘中国土壤元素背景值基本统计量及其特征“[20]㊂1.3.2㊀金属元素多元统计分析为识别PM2.5中金属元素的来源,利用SPSS22.0软件对PM2.5中金属元素的含量数据进行主成分分析(PCA)和聚类分析(CA),两种统计方法在各项研究中均已得到广泛应用[1,10,21]㊂主成分分析的原理是在损失较少数据信息的基础上,利用数据之间的相关性,把多个变量合并划分为少数几个新的综合指标,通过降维处理技术大幅提高数据的分析效率㊂本研究使用最大方差旋转和Kaiser标准化对样品中的金属元素进行主成分分析㊂聚类分析是根据所得样品中金属元素的含量数据及金属元素性质上的差别,对其进行分组归类,进一步验证主成分分析的结果[10]㊂本研究采用离差平方和法和Euclidean距离法对研究数据进行聚类分析㊂在进行主成分分析和聚类分析的基础上,采用绝对主成分得分-多元线性回归模型(APCS-MLR)定量模拟各个污染源对邯郸市大气中不同金属元素的贡献率㊂其主要过程是将大气中实测得到的每种金属元素分别作为因变量,将所有非标准化的主成分因子得分作为自变量,进行多元线性回归,然后通过回归系数得出每种金属元素污染来源的贡献值[22-24]㊂1.3.3㊀潜在生态风险指数法潜在生态风险指数通常被用来反映某一特定环境中单个污染物和多种污染物的综合影响㊂本研究采用瑞典科学家HAKANSON提出的潜在生态风险指数法,评价金属元素对生态系统的潜在风险[11]㊂因部分金属元素毒性系数参考值缺失,本文仅对Cr㊁Ni㊁Cu㊁As和Cd5种元素进行潜在生态风险评估㊂计算公式为RI=ðn i=1E i(2)Ei=Tiˑ(CiCo)(3)式中:C i为样品中金属i的含量,mg/kg;C o为金属i的背景值,本研究采用中国土壤元素背景值[20], mg/kg;E i为单个金属元素的生态风险指数;T i为金属i的毒性系数,Cr㊁Ni㊁Cu㊁As㊁Cd的毒性系数分别为2㊁5㊁5㊁10㊁30;RI为各金属元素E i之和㊂潜在生态风险等级划分如表2所示[18,25]㊂㊀武振晓等:邯郸市冬季大气PM2.5中金属元素空间污染特征及生态风险评价79㊀㊀表2㊀潜在生态风险评价指标分级Table2㊀Grading of potential ecologicalrisk assessment indicators指标指标分级危害等级E iE i<40轻微生态风险40ɤE i<80中等生态风险80ɤE i<160强生态风险160ɤE i<320很强生态风险E iȡ320极强生态风险RIRI<150轻微生态风险150ɤRI<300中等生态风险300ɤRI<600强生态风险RIȡ600很强生态风险2㊀结果与讨论2.1㊀PM2.5质量浓度分析采样期间,邯郸市各采样点PM2.5含量特征如图1所示㊂工业区㊁工业生活区㊁教学区㊁交通区PM2.5日平均浓度分别为(170ʃ60)㊁(176ʃ64)㊁(149ʃ74)㊁(184ʃ92)μg/m3,是我国‘环境空气质量标准“(GB3095 2012)二级标准限值(日均值75μg/m3)的1.90~2.50倍[21]㊂其中,交通区污染天数(轻/中度污染天和重污染天)占比高达80%,其他功能区污染天数占比均为70%㊂该数据表明,邯郸市2017年冬季采样期整个区域的空气质量状况较差㊂与我国典型城市冬季PM2.5浓度水平相比,邯郸市PM2.5质量浓度略低于西安市,但明显高于吉林市[26]㊁南昌市[27]㊁北京市[28]㊁南京市[29]㊁淄博市[1]㊁上海市[30]等地区,说明邯郸市冬季采样期PM2.5污染较为严重㊂邯郸市冬季采样期PM2.5浓度超标的原因主要有两个:一是气象条件的影响㊂邯郸市冬季主要受冬季风的影响,静稳天气较多,且风速小㊁风频低,不利于污染物的扩散㊂二是采暖季的影响㊂煤炭等化石燃料使用量的增大导致PM2.5的排放量增加,使得空气污染较为严重[14-15,31-32]㊂尽管邯郸市已采取多种措施,如机动车限行㊁依法关停部分污染企业㊁加强道路绿化等,但是冬季空气污染依然较为严重㊂相关部门应当根据该地区污染状况,制定更为积极有效的环境管理政策,从而进一步改善邯郸市大气污染现状㊂金属元素是PM2.5的重要组成部分,因此,对PM2.5中金属元素的含量和来源开展分析研究,是控制PM2.5中金属元素的排放,改良邯郸市大气中金属元素污染现状的有效途径[18]㊂图1㊀采样期间各功能区PM2.5质量浓度Fig.1㊀Mass concentration of PM2.5in different functional areas during sampling period2.2㊀各功能区金属元素污染特征差异性评价2.2.1㊀金属元素在不同功能区含量的变化特征采样期间,邯郸市PM2.5中的金属元素在4个功能区的分布特征如图2所示㊂从图2可以得知,不同金属元素的质量浓度在各个采样点存在一定差别㊂图2㊀采样期间各功能区PM2.5中金属元素的质量浓度Fig.2㊀Mass concentration of metal elements in PM2.5 in different functional areas during sampling period采样期间,工业区各金属元素质量浓度介于0.002~1.670μg/m3,金属元素质量浓度排序为Fe>Mn>As>Ba>Cr>Cu>Ni>Cd>Bi>V>Co,11种金属元素总的质量浓度为2.34μg/m3,占PM2.5质量浓度的1.38%;工业生活区各金属元素质量浓度范围为0.002~2.100μg/m3,各金属元素含量排序为Fe>Mn>As>Cr>Ba>Cu>Ni>Cd>Bi>V>Co,㊀80㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀11种金属元素质量浓度之和为2.75μg/m3,占PM2.5质量浓度的1.56%;教学区各金属元素质量浓度介于0.001~0.680μg/m3,排序为Fe>As> Mn>Ba>Cr>Cu>Ni>V>Bi>Cd>Co,11种金属元素总的质量浓度为1.30μg/m3,占PM2.5质量浓度的0.87%;交通区各金属元素质量浓度范围为0.002~1.280μg/m3,排序为Fe>Cr>As>Mn>Ba> Cu>Ni>Cd>Bi>V>Co,11种金属元素总的质量浓度为1.89μg/m3,占PM2.5质量浓度的1.03%㊂此结果表明,工业区㊁工业生活区和交通区大气PM2.5中金属元素的含量高于教学区㊂在计算金属元素质量浓度的基础上,对11种金属元素在不同功能区的变异系数进行了分析㊂变异系数可以反映金属元素在不同环境中的异质性,元素的变异值越大,说明其在不同采样点的分布越离散,即可能存在高污染功能区[10,33]㊂邯郸市大气PM2.5中金属元素的变异值由大到小依次为Fe(0.37)㊁As(0.33)㊁Cr(0.27)㊁Cd(0.25)㊁Mn(0.24)㊁Cu(0.23)㊁Co(0.18)㊁V(0.16)㊁Ni (0.15)㊁Ba(0.14)㊁Bi(0.13)㊂Co㊁V㊁Ni㊁Ba和Bi 的变异系数均小于0.20,属于低变异元素;Cr㊁Cd㊁Mn和Cu的变异值介于0.20~0.30,为中等变异度;Fe和As的变异系数均大于0.30,属于高度变异元素㊂邯郸市大气PM2.5金属元素变异系数计算结果表明,Bi㊁Ba㊁Ni㊁V和Co在各功能区的含量差异较小,剩余6种元素表现为中高等变异度㊂其中,Cu和Fe在教学区的质量浓度显著低于其他功能区;Mn和Cd在教学区的含量较低,在工业区和工业生活区的含量较高;Cr在教学区的含量低,在交通区的含量高;As在教学区的质量浓度远高于其他功能区㊂该结果表明,教学区为Fe㊁Cr㊁Cd㊁Mn和Cu元素的低值区,同时还是As元素的突出高值污染区㊂不同功能区金属元素含量的差别可能与人类活动的影响程度有关㊂与教学区相比,其他3个功能区的交通流量大㊁工业活动密集程度高,使得局地空气中某些金属元素的含量较高㊂As元素的主要来源是煤炭的燃烧㊂教学区As元素质量浓度明显高于其他功能区,可能是由于教学区附近存在大量小型饭店和街头烧烤摊点,其使用的煤炭大多未经加工处理,且没有任何废气净化处理设施㊂燃煤产生的废气及其携带的As元素大量排放到空气中[34],造成教学区As 元素含量较高㊂2.2.2㊀不同功能区金属元素富集程度的变化特征PM2.5中的金属元素在邯郸市各功能区的富集系数如表3所示㊂金属元素的富集系数可反映其在空气中的富集程度,富集系数越高,说明富集程度越高㊂污染级别用数值0~5表示,数值越高,表示该金属元素的污染级别越高[18]㊂表3显示,V和Co在各个功能区的富集系数均小于1,即4个功能区的V㊁Co元素不存在富集,污染级别为0;Ba在教学区的富集系数为1.23,存在轻度富集,在其他功能区均小于1,说明邯郸市大气中Ba元素造成的空气污染级别较低;Ni在不同功能区的富集系数均介于2~5,存在中度富集,污染级别为2;Cr和Cu在4个功能区的富集系数均介于5~20,为重度富集,污染级别为3;As在工业区和工业生活区的富集系数介于20~40,为严重富集,在教学区和交通区的富集系数远大于40,为极重富集,说明邯郸市As元素污染严重,尤其是教学区的富集系数高达129.23,污染程度极高;Fe㊁Cd㊁Bi在4个功能区的富集系数均大于40,富集程度为极重,污染级别为5,但与其他3个功能区相比,教学区Fe和Cd元素的富集系数相对较低,即在整个区域Fe和Cd污染极重的背景下,教学区的污染程度相对较轻㊂表3㊀各功能区不同金属元素的富集系数Table3㊀Enrichment factor of the metal elements in different functional areas功能区V Cr Mn Fe Co Ni Cu As Cd Ba Bi 工业区0.22 5.55 1.001706.920.57 2.468.4535.35260.900.6547.51工业生活区0.17 5.01 1.002170.140.58 2.157.1831.37245.230.5557.01教学区0.087.17 1.001251.020.68 4.957.81129.2379.92 1.2372.1交通区0.0812.28 1.001992.630.76 3.3811.0859.97237.470.8052.672.3㊀金属元素来源的识别及贡献率计算2.3.1㊀金属元素的来源解析为探究邯郸市2017年冬季采样期PM2.5中金属元素的主要来源,本研究结合相关参考文献,对PM2.5中金属元素的来源展开分析[35-37],并通过主成分分析法和聚类分析法对V㊁Cr㊁Mn㊁Fe㊁㊀武振晓等:邯郸市冬季大气PM2.5中金属元素空间污染特征及生态风险评价81㊀㊀Co㊁Ni㊁Cu㊁As㊁Cd㊁Ba和Bi共11种元素的来源进行判别㊂邯郸市大气PM2.5中金属元素的主成分分析结果见表4㊂由表4可知,经过最大方差旋转后,提取3个特征值大于1的主因子,即主因子1(4.43)㊁主因子2(2.91)和主因子3(1.20), 3个因子的累计方差贡献率为77.67%㊂主因子1中,Cr㊁Mn㊁Fe㊁Cu㊁Cd和Ba的载荷值较大,方差贡献率为40.26%;主因子2中,V㊁Co和Bi的载荷值较大,方差贡献率为26.48%;主因子3主要由Ni和As两种元素构成,Ba的载荷值在主因子3中也较大,该因子的方差贡献率为10.93%㊂图3为邯郸市PM2.5中金属元素的聚类分析结果㊂由图3可知,邯郸市PM2.5中的金属元素可被分为V-Co-Bi㊁Mn-Fe-Cu-Cr-Cd-Ba和Ni-As 3类,与主成分分析结果一致㊂表4㊀三大主成分对邯郸市PM2.5中金属元素的解释总方差Table4㊀Total variance explained of three principalcomponents of metal elements inPM2.5in Handan City元素主因子1主因子2主因子3V-0.090.990.08Cr0.72-0.040.25Mn0.950.030.07Fe0.890.090.07Co-0.090.990.08Ni0.330.020.76Cu0.860.010.23As0.22-0.090.80Cd0.770.150.01Ba0.59-0.080.37Bi0.030.990.05特征值 4.43 2.91 1.20方差贡献率/%40.2626.4810.93累计方差贡献率/%40.2666.7477.67㊀㊀第一组元素Cr㊁Mn㊁Fe㊁Cu㊁Cd和Ba在主成分分析中被归为同一主成分,在聚类分析中也被归为同一类,说明邯郸市PM2.5中的Cr㊁Mn㊁Fe㊁Cu㊁Cd和Ba元素具有相同或者相似的来源㊂相关研究表明,Fe是钢铁制造中的主要材料,其冶炼过程会向空气中释放大量的Fe元素[37];Cr和Mn可作为工业活动(冶炼㊁采矿等)排放的指示元素[13];Cu㊁Ba通常被用于轴承㊁轮胎及刹车片等的制造,极易通过磨损作用进入空气[33];Cd与矿区煤炭开采活动密切相关,且煤矸石堆的风化过程也会释放一定量的Cd[33]㊂因此,主因子1的来源为工业源㊂第二组元素V㊁Co和Bi属于同一主成分,结合聚类分析结果可知,邯郸市大气中V㊁Co和Bi的来源具有一致性㊂V㊁Co受人类活动的影响较小,其主要来源可能是自然源(土壤尘等)[10]㊂关于Bi元素的研究相对较少㊂本研究中,Bi与Co之间的相关系数高达0.95,且主成分分析与聚类分析均将两者分为同一组,说明这两种元素的来源具有高度一致性㊂因此,可以推断主因子2主要代表自然源㊂第三组元素Ni和As在主成分分析中为同一因子所含元素,且在聚类分析中被划分为同一类, Ba元素在因子3中也具有一定的载荷值,说明邯郸市大气中的Ni和As两种元素同源,且该来源可能是空气中Ba元素的来源之一㊂As是煤炭燃烧的标识性元素[34];Ba是燃油和汽车尾气排放的元素之一,此外,汽车制动过程中刹车片㊁轮胎和轴承的磨损均可造成Ni和Ba元素的释放[10,33]㊂因此,主因子3代表的是化石燃料的燃烧和交通运输活动混合来源㊂图3㊀PM2.5中金属元素聚类分析结果Fig.3㊀Cluster analysis of metalelements in PM2.52.3.2㊀不同污染源贡献率的计算基于主成分分析结果,运用APCS-MLR解析3种主要污染源对邯郸市PM2.5中不同金属元素的贡献率(表5)㊂对比各金属元素质量浓度模拟均值与实测均值的比值可见,除Fe元素外,其他元素均介于0.80~1.20,说明除Fe元素外,其他金属元素的模拟值与实测值的拟合度较高㊂此外,11种金属元素的实测值与模拟值之间的相关系数(r)均大于0.85,进一步说明该模型的回归拟合准确度很高㊂表5中,主成分分析所得3个㊀82㊀中㊀国㊀环㊀境㊀监㊀测第37卷㊀第1期㊀2021年2月㊀主因子对V㊁Mn㊁Fe㊁Co㊁Cu㊁Cd㊁Ba和Bi8种金属元素的贡献率之和均为100%,但对Cr㊁Ni和As 的贡献率之和均小于100%,表明还存在其他污染源对Cr㊁Ni和As在大气中的含量产生影响㊂由表5可知,在邯郸市,自然源贡献了95.81%的V和93.92%的Co,化石燃料的燃烧和交通运输活动对V㊁Co的贡献率分别为4.19%㊁6.08%;工业活动贡献了80%以上的Mn㊁Fe㊁Cu 和Cd,自然源对Mn㊁Fe㊁Cu㊁Cd的贡献率分别为1.29%㊁15.32%㊁1.37%㊁12.92%,此外,还有10.00%的Mn㊁3.45%的Fe㊁12.91%的Cu和0.39%的Cd元素来自化石燃料的燃烧及交通源; Ba的主要来源是工业活动,工业源对Ba的贡献为67.83%,化石燃料的燃烧及交通运输活动对其含量的影响也较大,贡献率为32.17%;自然源是Bi的主要来源,贡献率为97.08%,工业活动㊁化石燃料的燃烧及交通运输活动对其含量的影响均较小,贡献率之和为2.92%;工业活动贡献了74.81%的Cr和5.48%的As,化石燃料的燃烧及交通运输活动对Cr㊁As的贡献率分别为16.35%㊁81.43%,此外,还有8.84%的Cr和13.09%的As为未知来源;工业活动㊁自然源㊁化石燃料的燃烧和交通源对Ni的贡献率分别为10.42%㊁3.25%㊁73.87%,此外,还有12.46%的Ni来源未知㊂通过对邯郸市大气中金属元素的来源进行分析可知,污染源的贡献率从大到小依次是工业源㊁自然源㊁化石燃料的燃烧及交通源㊂金属元素的来源较为复杂,且不同来源对各金属元素的贡献率存在较大差别,Cr㊁Ni和As存在未知污染源㊂表5㊀不同来源对各金属元素的贡献率、模拟均值与实测均值比值及相关系数Table5㊀Source apportionments and ratios of estimated mean value to measured mean value of metal elements using APCS-MLR元素贡献率/%工业源自然源化石燃料的燃烧和交通源未知来源模拟均值E/(μg/m3)实测均值O/(μg/m3)E/O rV0.0095.81 4.190.00 5.93ˑ10-3 5.11ˑ10-3 1.160.96 Cr74.810.0016.358.849.60ˑ10-2 1.14ˑ10-10.840.97 Mn88.71 1.2910.000.00 1.22ˑ10-1 1.52ˑ10-10.800.97 Fe81.2315.32 3.450.00 1.05ˑ100 1.43ˑ1000.730.98 Co0.0093.92 6.080.00 2.23ˑ10-3 2.16ˑ10-3 1.030.97 Ni10.42 3.2573.8712.46 1.98ˑ10-2 2.32ˑ10-20.850.97 Cu85.72 1.3712.910.00 4.74ˑ10-2 5.12ˑ10-20.930.95 As 5.480.0081.4313.09 1.51ˑ10-1 1.68ˑ10-10.900.89 Cd86.6912.920.390.00 5.84ˑ10-3 6.14ˑ10-30.950.92 Ba67.830.0032.170.008.26ˑ10-29.89ˑ10-20.840.87 Bi0.0297.08 2.900.00 6.00ˑ10-3 4.98ˑ10-3 1.200.942.4㊀潜在生态风险评估邯郸市大气PM2.5中Cr㊁Ni㊁Cu㊁As和Cd的潜在生态风险指数及风险程度分级见表6㊂Cr和Ni在4个功能区的潜在生态风险指数均小于40,潜在生态风险程度为轻微;Cu在工业区的潜在生态风险指数大于80,潜在生态风险程度为强,在其他3个功能区均介于40~80,潜在生态风险程度为中等;As和Cd在4个功能区的潜在生态风险指数均远大于320,潜在生态风险程度为极强,且As在教学区的潜在生态风险指数远高于其他功能区㊂此外,4个功能区各金属元素潜在生态风险指数之和介于9144~14986,均远超过600,说明5种元素在整个邯郸市的总生态风险很高㊂但与其他3个功能区相比,教学区潜在生态风险指数的总和(9144)较低,说明教学区PM2.5中金属元素的潜在生态风险程度相对较低㊂将本研究结果与北京市城区[9]㊁天津市取暖期[8]PM2.5中金属元素生态风险评价结果进行对比(表6)㊂结果显示,邯郸市Cu的生态风险指数略低;邯郸市教学区Ni的潜在生态风险指数略高于北京市城区;邯郸市Cr和As的潜在生态风险远高于北京市和天津市;邯郸市Cd的生态风险远高于天津市,且除教学区外,邯郸市其他功能区Cd的生态风险指数也高于北京市㊂邯郸市4个功能区总生态风险指数均高于北京市(8235),表明应当高度重视邯郸市PM2.5中金属元素的潜在生态风险㊂。
不同高度大气飘尘中有机污染物组成和生物效应对比实验通过鉴定
不同高度大气飘尘中有机污染物组成和生物效应对比实验通过
鉴定
吴轲
【期刊名称】《环境研究与监测》
【年(卷),期】1990(000)001
【摘要】1989年8月19日,国家环保局科技司于兰州主持召开“不同高度大气飘尘中有机污染物组成和生物效应对比实验”科研项目鉴定会。
出席鉴定会的有省内外有关环境医学、大气化学、大气物理的专家、教授,以及国家环保局、省科委、省环保局等部门代表共10余人。
【总页数】2页(P48-49)
【作者】吴轲
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】X8
【相关文献】
1.大气飘尘中不同有机组分致突变性 [J], 朱惠刚;赵启宇
2.超临界流体萃取对大气飘尘中有机污染物的分析 [J], 游静;陈淑莲;王国俊
3.应用HP GC／MSD／DS系统定性分析厂区大气飘尘中的有机污染物 [J], 范元中
4.不同高度大气飘尘样品的采集与有机物分离 [J], 马万奎
5.兰州市不同高度大气飘尘中有机物污染的时空变化规律 [J], 田裘学;周伶芝;吴仁铭
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环境影响评价技术导则 大气环境——综合测试试题
环境影响评价技术导则大气环境——综合测试试题共20个单选，5个不定项。
相对较简单。
1. 以下属于基本污染物的是（） [单选题] *A．SO2和NOxB．NOx和NO2C．PM2.5和PM10(正确答案)D．CO和CO2答案解析：记忆口诀:一二三、颗粒物。
一指CO，二指SO2和NO2，三指O3，颗粒物指PM2.5和PM10。
2.根据《环境影响评价技术导则大气环境》，AERMOD模式不适用于评价范围边长是（）km的一级评价项目。
(2012年考题) [单选题] *A.30B.40C.50D.60(正确答案)3.根据《环境影响评价技术导则大气环境》，一级评价项目大气污染源点源调查内容不包括（）。
(2013年考题) [单选题] *A.排气筒几何高度B.排气筒烟气抬升高度(正确答案)C.排气筒底部中心坐标D.排气筒底部海拔答案解析：抬升高度是个虚拟的高度，不是调查出来的，是根据烟气温度、排气速率、气象等模拟计算出来的。
4.某拟建项目大气环境影响评价工作等级为三级，项目所在区域环境空气质量较好。
根据《环境影响评价技术导则大气环境》，关于该项目大气污染源调查与分析对象的说法，正确的是（）。
(2016年考题) [单选题] *A.须调查分析该项目污染源(正确答案)B. 须调查分析评价范围内与该项目排放污染物有关的已建项目污染源C.须调查分析评价范围内与该项目排放污染物有关的在建项目污染源D.须调查分析评价范围内与该项目排放污染物有关的拟建项目污染源答案解析：根据《环境影响评价技术导则大气环境》，三级评价项目只需调查本项目新增污染源和拟被替代的污染源。
5.根据《环境影响评价技术导则大气环境》，项目排放的下列污染物中可不作为大气环境影响预测评价因子的是（）。
(2017年考题) [单选题] *A.常规污染物B.有国家环境质量标准的特征污染物C.有地方环境质量标准的特征污染物D.无环境质量标准的特征污染物(正确答案)答案解析：预测因子根据评价因子而定，选取有环境质量标准的评价因子作为预测因子。
郑州市大气PM2.5中多环芳烃的污染特征及健康风险评价
㊀第52卷第2期郑州大学学报(理学版)Vol.52No.2㊀2020年6月J.Zhengzhou Univ.(Nat.Sci.Ed.)Jun.2020收稿日期:2019-05-29基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC0212400);郑州市大气颗粒物源解析项目(20170053A);郑州市城市尺度精细化来源解析项目(DQGG0107-26)㊂作者简介:董喆(1995 ),女,吉林四平人,博士研究生,主要从事大气环境颗粒物研究,E-mail:dongzhe__9922@;通信作者:张瑞芹(1965 ),女,河南南阳人,教授,主要从事大气环境污染与控制㊁节能减排和生物质能源研究,E-mail:rqzhang@㊂郑州市大气PM 2.5中多环芳烃的污染特征及健康风险评价董㊀喆1,㊀姜㊀楠1,㊀王㊀佳2,㊀李利萍1,㊀郭蒙蒙1,㊀张瑞芹1(1.郑州大学环境科学研究院㊀河南郑州450001;2.郑州大学公共卫生学院㊀河南郑州450001)摘要:为探究郑州市大气细颗粒物PM 2.5中多环芳烃(PAHs)的污染特征,在2017年10月 2018年7月期间,选取典型月份采集四季PM 2.5样品进行分析㊂郑州市PM 2.5和PAHs 的年均质量浓度分别为(93.0ʃ54.6)μg /m 3和(26.3ʃ21.0)ng /m 3,呈现冬季高㊁夏季低的季节变化趋势;冬季4环PAHs 的占比高达41%,春㊁夏㊁秋3个季节的环数分布以5和6环比例最大;苯并[a]芘(BaP)和BaP 毒性当量的年均质量浓度分别为2.3ng /m 3和4.0ng /m 3,四季的质量浓度均在较高水平㊂增量终生致癌风险评估结果表明,PAHs 致癌风险值在0.13ˑ10-6~1.45ˑ10-6范围内,部分时间高于美国环境保护署规定的可接受风险水平,存在一定的健康风险㊂关键词:PM 2.5;多环芳烃;污染特征;健康风险;郑州市中图分类号:X513㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1671-6841(2020)02-0108-06DOI :10.13705/j.issn.1671-6841.20192250㊀引言随着中国经济的快速发展,大气污染及防治问题成为学术界关注的焦点[1]㊂细颗粒物PM 2.5作为主要的污染因素,其复合污染作用超过传统的大气污染物,具有形态和组成复杂㊁在大气中滞留时间长以及输送距离长的特点,对大气能见度㊁全球气候变化和人体健康等具有重要的影响[2]㊂其中,多环芳烃(PAHs)作为含碳有机物中的一部分,是已知的潜在人类致癌物和诱变物,广泛存在于环境大气中,对公共健康造成严重危害,因此备受重视㊂PAHs 是指含有两个或多个苯环的碳氢化合物,属于持久性有机污染物中的一种,具有低流动㊁难降解的特点,其非极性和疏水性决定了它们在环境中的持久性㊂PAHs 极易通过呼吸作用吸入身体,沉积在人体器官,不易降解,长期累积会对人体产生极大的健康危害[3]㊂大气环境中的PAHs 主要来自于燃料不完全燃烧或有机物热解,普遍存在在全球大气环境中,通常更多集中在城市中心附近[4]㊂郑州市作为河南省省会城市,是中原城市群中心城市,近年来工业化进程的加快㊁城镇化水平的提高和经济的高速发展导致郑州市空气污染问题日益严重㊂2013 2017年郑州市每个月的空气质量状况排名一直处在我国环境保护部公布的74个主要城市中的倒数20名以内,大多数月份处在倒数10名以内㊂2017年,郑州市在74个第一批实行新标准的城市中排名倒数第7位,大气污染情况不容乐观,因此对大气污染的研究受到越来越多的关注㊂本研究选取郑州市郑州大学新校区采样点,利用大流量采样器采集大气PM 2.5膜样品,分析PM 2.5中PAHs 的污染特征,评估其对人体健康的潜在风险㊂1㊀采样分析1.1㊀样品采集和保存采样点位于郑州大学新校区资源与材料产业协同创新中心4楼平台(113ʎ32ᶄE,34ʎ48ᶄN),是郑州大学901㊀第2期董㊀喆,等:郑州市大气PM2.5中多环芳烃的污染特征及健康风险评价与郑州市环保局共建的科研点位,附近无高大建筑物遮挡,采样平台开阔,采样条件适宜㊂在2017年10月 2018年7月期间,采用TE-6070D大流量采样器,选取四季中典型月份(秋季:2017年10月㊁11月;冬季:2017年12月㊁2018年1月;春季:2018年4月;夏季:2018年7月)采集大气PM2.5样品㊂采样滤膜使用美国Pall公司生产的石英微孔滤膜(20.3cmˑ25.4cm),采样期内每天采集一次样品,采样时间为每日10:00至次日9:00,采样时长23h㊂若采样过程中出现断电㊁采样暂停㊁仪器故障等情况,导致累计采样时间未达到要求,则该样品作废㊂采样前将空白石英滤膜用铝箔包裹在450ħ下灼烧4h,随后放置在恒温㊁恒湿的平衡室里平衡48h至恒重(温度为20ħ,相对湿度为50%),使用瑞士梅特勒-托利多公司高精度天平(Mettler Toledo XS205)称重,完成后放入滤膜袋中保存待用㊂样品采集完成后,滤膜立即放回之前包裹用的铝箔袋中,置于平衡室内平衡后使用高精度天平称重,然后放置于-18ħ的冰箱冷藏至分析㊂1.2㊀样品分析采用加速溶剂萃取法提取PM2.5中的PAHs,选取GC/MS方法分析PAHs㊂前处理过程为:用不锈钢剪刀将石英采样膜剪碎后,使用加速溶剂萃取仪(ASE350,Dionex,USA)萃取样品,萃取剂为二氯甲烷,萃取压力为10.34MPa,萃取温度为100ħ,静态萃取5min,循环2次,最后得到萃取液约75mL㊂将萃取液转移到100mL氮吹瓶内,萃取仪接收瓶用二氯甲烷润洗3次后一并转移至氮吹瓶中,利用全自动氮气浓缩仪(QZDJT-12S)将氮吹瓶内的溶液在206.85kPa压力下氮吹浓缩至1mL以下,加入20μL内标混合溶液(5种氘代PAHs标准品为Nap-D8㊁Ace-D10㊁Phe-D10㊁Chry-D12和Pery-D12),用二氯甲烷定容至1mL后转移至GC小瓶(2mL)待测㊂选用气相色谱-质谱联用仪(Agilent7890B/5977A)对样品进行定量分析,色谱柱选用DB-5MS毛细柱(30mˑ0.25mmˑ0.25μm),使用的载气为高纯氦气(99.999%)㊂气相色谱测试条件如下:进样口温度为300ħ,恒流模式,流速为1mL/min,不分流进样,进样量为1μL㊂初始温度70ħ保持2min,以10ħ/min 升温至320ħ,保持5min㊂质谱检测条件如下:EI电离源为70eV,离子源温度为300ħ,传输线温度为300ħ,扫描方式为SIM模式㊂采用内标标准曲线法进行定量分析㊂1.3㊀质量控制与质量保证采样过程㊁分析过程均要做好质量控制与质量保证,排除外在条件和人为因素干扰,得到尽可能准确的大气PM2.5和其中PAHs的质量浓度㊂每批样品均进行1个试剂空白㊁1次实验空白和1次空白加标分析㊂实验室分析结果表明,16种PAHs的标准曲线线性良好,相关系数ȡ0.995;空白膜加标重复测定7次以计算精密度,相对标准偏差为0.2%~4.4%,样品检出限为0.01~0.13ng/m3,空白膜加标回收率为76%~ 106%㊂2㊀结果与讨论2.1㊀PM及PAHs的污染特征2.52.1.1㊀质量浓度水平及季节变化趋势㊀采样期间PM2.5的质量浓度变化如图1所示㊂郑州市PM2.5的年均质量浓度为(93.0ʃ54.6)μg/m3,是我国‘环境空气质量标准“(GB3095 2012)中二级标准年均值(35.0μg/m3)的2.7倍,采样期间PM2.5日均质量浓度超过我国‘环境空气质量标准“中二级标准日均值(75.0μg/m3)的天数占总采样天数的59.0%㊂秋季㊁冬季㊁春季和夏季PM2.5的平均质量浓度分别为(74.1ʃ31.0)㊁(127.4ʃ60.3)㊁(101.5ʃ42.5)和(61.8ʃ25.4)μg/m3,表现出冬季PM2.5的平均质量浓度最高,而夏季最低的季节变化趋势㊂采样期间PM2.5和PAHs的季节平均质量浓度如图2所示㊂16种PAHs分别为:萘(Nap)㊁苊烯(Ace)㊁苊(Acp)㊁芴(Flu)㊁菲(Phe)㊁蒽(Ant)㊁荧蒽(Flt)㊁芘(Pyr)㊁苯并[a]蒽(BaA)㊁屈(Chry)㊁苯并[b]荧蒽(BbF)㊁苯并[k]荧蒽(BkF)㊁苯并[a]芘(BaP)㊁茚并[1,2,3-cd]芘(Ind)㊁二苯并[a,h]蒽(DahA)和苯并[ghi]芘(BghiP)㊂其中BbF㊁Flt㊁Chry㊁Phe㊁Pyr㊁Flu和BkF是16种PAHs中占比最大的物种,这7种PAHs 含量占总PAHs的60%以上㊂总PAHs的年均质量浓度为(26.3ʃ21.0)ng/m3,在PM2.5中占0.3‰㊂与郑州郑州大学学报(理学版)第52卷图1㊀采样期间PM2.5的质量浓度变化Figure1㊀PM2.5mass concentration change during sampling period市历史数据[5-8]相比,采样期间郑州市总PAHs的质量浓度水平明显降低,说明郑州市PAHs的污染情况有所改善,这可能与气象条件有关,同时与郑州市近年来采取的提高空气质量的相关措施密切相关㊂春㊁夏㊁秋㊁冬季PM2.5中总PAHs的质量浓度分别为(19.6ʃ5.6)㊁(10.3ʃ2.9)㊁(20.4ʃ8.8)㊁(45.8ʃ26.8)ng/m3,呈现出冬季>秋季>春季>夏季的季节变化趋势㊂这些季节变化特征可能是由于污染源排放量的季节性差异,以及气象条件的多变且不统一性造成的㊂采样期间不同季节的气象条件如表1所示㊂可以看出,郑州市四季分明且温差较大㊂夏季气象条件良好,降水强度大,降雨频繁,污染物可以得到有效扩散和沉降,所以夏季PAHs的污染水平较低;冬季集中供暖,燃煤量大幅度增加,并且冬季温度低㊁气压高,频繁出现逆温等不利于污染物扩散的气象条件,大气稳定度较高,阻碍了大气污染物的扩散,造成污染物的局地积累形成重污染,导致冬季PAHs的质量浓度较高;秋季存在大量的秸秆燃烧等生物质燃烧现象,污染物排放量增加,PAHs的质量浓度也较高㊂图2㊀PM2.5和PAHs的季节平均质量浓度Figure2㊀PM2.5and PAHs average massconcentration in different seasons表1㊀采样期间不同季节的气象条件Table1㊀Meteorological conditions during samplingperiod in different seasons季节温度/ħ相对湿度/%压力/kPa风速/(m㊃s-1)降雨强度/(mm㊃d-1)春季17.146.9100.1 1.0 4.2夏季29.669.899.00.7 6.6秋季13.256.2101.0 1.70.2冬季 3.452.7101.2 1.10.82.1.2㊀不同环数PAHs的分布特征㊀根据PAHs的结构和性质,16种PAHs可以分为3类㊂其中Nap㊁Ace㊁Acp㊁Flu㊁Phe和Ant为2或3环PAHs,称为低相对分子质量PAHs,易挥发,颗粒相中分布较少,主要分布在气相中;Flt㊁Pyr㊁BaA和Chry为4环PAHs,称为中相对分子质量PAHs,属于半挥发性有机物,既存在于固相又存在于气相中;BbF㊁BkF㊁BaP㊁Ind㊁DahA和BghiP为5或6环PAHs,称为高相对分子质量PAHs,难挥发,大多分布在固相颗粒物中㊂不同环数PAHs的质量浓度分布情况如图3所示,其占比如图4所示㊂可以看出,不同环数PAHs的质量浓度随季节变化特征明显,与总PAHs的质量浓度变化趋势相似㊂郑州市PM2.5中5和6环PAHs在总PAHs中的占比,在秋季㊁冬季㊁春季㊁夏季分别为48%㊁37%㊁48%㊁47%;4环PAHs在四季的占比分别为27%㊁41%㊁26%㊁22%;2和3环PAHs在四季的占比分别为25%㊁22%㊁27%㊁31%㊂春季㊁夏季和秋季均为5和6环PAHs的占比最高,而冬季4环PAHs的占比高于其他环数PAHs,并且明显高于其他季节㊂不同环数PAHs呈现季节变化的原因与气象条件在各个季节的多变性㊁污染源的排放量以及PAHs的理化性质有关㊂郑州属于北方城市,冬季处于集中供暖的时期,燃煤量大幅度增加,4环PAHs中的Flt㊁Chry 011㊀第2期董㊀喆,等:郑州市大气PM2.5中多环芳烃的污染特征及健康风险评价和Pyr是燃煤源排放的标志性物种[9],所以冬季4环PAHs的质量浓度大大增加;夏季日照时间长,光照强烈,高环PAHs可能因发生光化学反应而被降解,所以夏季高环PAHs的质量浓度大幅度减少,另外夏季温度高,低环PAHs易挥发,在固相中的含量降低,所以夏季低环PAHs的质量浓度也降低,但不同环数PAHs在总PAHs中的占比与总PAHs的质量浓度密切相关,呈现出不同的分布特征㊂图3㊀不同环数PAHs的质量浓度分布Figure3㊀PAHs mass concentration with differentrings图4㊀不同环数PAHs的占比Figure4㊀PAHs ratios with differentrings图5㊀BaP和BaP-TEQ四季及全年的质量浓度水平Figure5㊀BaP and BaP-TEQ mass concentrationsin different seasons and all year round2.2㊀PAHs的健康风险评价2.2.1㊀BaP质量浓度水平及毒性当量㊀由于PAHs具有致畸㊁致癌和致突变的性质,因此对人体健康存在有害影响㊂低相对分子质量的PAHs具有急性毒性,高相对分子质量的PAHs具有潜在的致癌性,其中BaP具有强致癌性,对人体健康危害极大[10]㊂根据我国‘环境空气质量标准“(GB3095 2012)中的规定,环境空气中BaP的年均质量浓度标准限值为1.0ng/m3,24h平均质量浓度标准限值为2.5ng/m3㊂本研究中有效样品量为83组,PM2.5中BaP的24h平均质量浓度超标率达到37.3%㊂图5给出了BaP四季及全年的质量浓度水平㊂可以看出,BaP的年均质量浓度(2.3ng/m3)超过了我国环境空气质量的标准限值,BaP四季的质量浓度均在较高的水平㊂与历史数据相比,郑州市PM2.5中BaP的年均质量浓度(2.3ng/m3)小于2011年㊁2012年㊁2013年㊁2015年PM2.5中BaP的质量浓度(9.9㊁8.1㊁11.6㊁2.6ng/m3)[6-7],略大于2016年PM2.5中BaP的质量浓度(2.1ng/m3)[8],整体来看郑州市PM2.5中BaP的污染情况有所改善,但在年际变化中时有反复,其污染状况及对人体健康的危害仍然不容忽视㊂不同种类PAHs对人体健康的风险不尽相同,世界卫生组织(WHO)总结了BaP毒性当量(BaP-TEQ)法来评价多种PAHs对健康的风险[11]㊂该方法选择BaP作为标准物质,其计算公式[12]为BaP-TEQ=([Nap]+[Acp]+[Ace]+[Flu]+[Phe]+[Flt]+[Pyr])ˑ0.001+([Ant]+[Chry]+[BghiP])ˑ0.01+([BaA]+[BbF]+[BkF]+[Ind])ˑ0.1+([BaP]+[DahA])ˑ1㊂图5也给出了郑州市PM2.5中BaP-TEQ四季及全年的质量浓度计算结果㊂可以看出,PM2.5中BaP-TEQ四季和全年的质量浓度均超过我国环境空气质量浓度的标准限值,污染状况严重,对人体存在很大的健康危害㊂此外,BaP-TEQ季节分布特征明显,呈现出冬季>秋季>春季>夏季的特征,与PAHs四季的质量浓度分布特征一致㊂2.2.2㊀增量终生致癌风险㊀PM2.5中的PAHs进入人体内,对人体存在潜在的致癌风险,其健康风险可利用致癌风险模型进行评估㊂增量终生致癌风险是指暴露于致癌物质中所产生的超过正常水平的癌症发病率, PAHs通过呼吸暴露途径造成的增量终生致癌风险(ILCR)的计算公式[13]为ILCR=CSF㊃C㊃IR㊃T㊃EF㊃EDBW㊃AT㊃cf,式中:CSF为BaP的呼吸致癌斜率因子,3.1(kg㊃d)/mg;BW为成年人体重,70kg;C为PM2.5中BaP-TEQ的111郑州大学学报(理学版)第52卷图6㊀PAHs 的增量终生致癌风险Figure 6㊀Incremental lifetime cancer risk of PAHs 质量浓度(ng /m 3);IR 为呼吸速率,0.83m 3/h(假设成年居民每年的暴露时间为350d,每天吸入的空气体积为20m 3);T 为日暴露时间,4h;EF 为年暴露频率,每年350d;ED 为暴露期,成年人为53y;AT 为平均寿命,成年人的寿命按70y 计算,约为25550d;cf 为转换因子,10-6㊂基于4h 的日暴露时间,计算得到的PAHs 通过呼吸暴露途径造成的ILCR 如图6所示㊂郑州市ILCR 的年均值为0.43ˑ10-6,其中采样期间郑州市ILCR 的变化范围为0.13ˑ10-6~1.45ˑ10-6,呈现冬季>秋季>春季>夏季的特征,与BaP-TEQ 的质量浓度变化特征一致㊂美国环境保护署规定:ILCR >10-4时表明致癌风险很高,10-6~10-4是具有潜在致癌风险的范围,ILCR <10-6是可接受风险水平㊂本文评估结果表明,研究区域在采样期内有高于可接受健康风险水平(10-6)的时间,存在一定的致癌风险,居民应注意采取保护措施,尽量减少与污染物的接触,同时政府应采取相关措施,减少环境空气中PAHs 的含量,降低致癌风险㊂3㊀结论在采样期间,郑州市PM 2.5的年均质量浓度为(93.0ʃ54.6)μg /m 3,呈现冬季PM 2.5平均质量浓度最高㊁夏季最低的季节变化趋势㊂PAHs 的年均质量浓度为(26.3ʃ21.0)ng /m 3,季节变化趋势为冬季>秋季>春季>夏季,郑州市PAHs 的污染水平与往年相比有明显改善㊂冬季4环PAHs 的占比为41%,高于其他环数PAHs,冬季燃煤量的增加是4环PAHs 含量明显升高的主要因素,春㊁夏㊁秋3个季节的环数分布以5和6环比例最大㊂BaP 和BaP 毒性当量的年均质量浓度分别为2.3ng /m 3和4.0ng /m 3,四季的质量浓度均在较高水平㊂增量终生致癌风险的评估结果显示,采样期郑州市大气PM 2.5中PAHs 的致癌风险值在部分时间高于美国环境保护署规定的可接受风险水平,存在一定的健康风险㊂参考文献:[1]㊀张向敏,罗燊,李卓凡,等.中国空气质量空间格局影响因素研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2020,33(1):83-88.ZHANG X M,LUO S,LI Z F,et al.Impact factors research of spatial pattern of air quality in China[J].Journal of Xinyangnormal university (natural science edition),2020,33(1):83-88.[2]㊀何涛,彭燕,李璐,等.长三角一次局地污染过程分析[J].环保科技,2017,23(2):42-46.HE T,PENG Y,LI L,et al.Analysis of a local air pollution event in Yangtze River Delta[J].Environmental protection andtechnology,2017,23(2):42-46.[3]㊀朱利中,松下秀鹤.空气中多环芳烃的研究现状[J].环境科学进展,1997(5):18-29.ZHU L Z,SONGXIA X H.Progress in research on polycyclic aromatic hydrocarbons in air [J].Progress in environmentalscience,1997(5):18-29.[4]㊀ABDEL-SHAFY H I,MANSOUR M S M.A review on polycyclic aromatic hydrocarbons:source,environmental impact,effect on human health and remediation[J].Egyptian journal of petroleum,2016,25(1):107-123.[5]㊀WANG J,GENG N B,XU Y F,et al.PAHs in PM 2.5in Zhengzhou:concentration,carcinogenic risk analysis,and source apportionment[J].Environmental monitoring and assessment,2014,186(11):7461-7473.[6]㊀WANG J,LI X,JIANG N,et al.Long term observations of PM 2.5-associated PAHs:comparisons between normal and episode days[J].Atmospheric environment,2015,104:228-236.[7]㊀WANG Q,JIANG N,YIN S S,et al.Carbonaceous species in PM 2.5and PM 10in urban area of Zhengzhou in China:seasonal variations and source apportionment[J].Atmospheric research,2017,191:1-11.[8]㊀LI Q,JIANG N,YU X,et al.Sources and spatial distribution of PM 2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons in Zhengzhou in 2016[J].Atmospheric research,2019,216:65-75.[9]㊀蒋秋静,李跃宇,胡新新,等.太原市多环芳烃(PAHs)排放清单与分布特征分析[J].中国环境科学,2013,33(1):14-20.JIANG Q J,LI Y Y,HU X X,et al.Estimation of annual emission and distribution characteristics of polycyclic aromatic hydro-211㊀第2期董㊀喆,等:郑州市大气PM2.5中多环芳烃的污染特征及健康风险评价carbons(PAHs)in Taiyuan[J].China environmental science,2013,33(1):14-20.[10]郑志侠,潘成荣,高坤龙,等.合肥市大气颗粒物PM10和PM2.5中PAHs的污染特征及健康风险评估[J].环境科学导刊,2014,33(6):55-59.ZHENG Z X,PAN C R,GAO K L,et al.Pollution characteristics and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in PM10and PM2.5of Hefei city[J].Environmental science survey,2014,33(6):55-59.[11]黄楠,王贝贝,钱岩,等.多环芳烃呼吸暴露的健康风险评估研究进展[J].环境与可持续发展,2011,36(1):1-4.HUANG N,WANG B B,QIAN Y,et al.Advances in health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons for respiratory exposure[J].Environment and sustainable development,2011,36(1):1-4.[12]NISBET I C T,LAGOY P K.Toxic equivalency factors(TEFs)for polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)[J].Regulatorytoxicology and pharmacology,1992,16(3):290-300.[13]王飞,孙如峰,韩斌,等.儿童多环芳烃个体暴露特征及健康风险评价[J].南开大学学报(自然科学版),2013,46(6):48-57.WANG F,SUN R F,HAN B,et al.The characterization and the health-risk assessment of children respiratory exposure to PAHs in PM2.5[J].Acta scientiarum naturalium unicersitatis nankaiensis,2013,46(6):48-57.Pollution Characterization and Health Risk Assessment of PM2.5-boundPAHs in Ambient Air in ZhengzhouDONG Zhe1,JIANG Nan1,WANG Jia2,LI Liping1,GUO Mengmeng1,ZHANG Ruiqin1(1.Institute of Environmental Sciences,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China;2.School of Public Health,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China) Abstract:In order to explore the pollution characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in fine particulate matter(PM2.5)in Zhengzhou,typical months were selected to collect PM2.5samples from October2017to July2018.The averagely total mass concentrations of PM2.5and PAHs in Zhengzhou were(93.0ʃ54.6)μg/m3and(26.3ʃ21.0)ng/m3,presenting the significant seasonal dynamics with remarkably higher concentration in winter and lower concentration in summer.The proportion of PAHs with4rings in winter was as high as41%,while the percentages of PAHs with5and6rings in other sea-sons were the largest.The averagely total mass concentrations of Benzo[a]pyrene(BaP)and BaP toxici-ty equivalent quantity were2.3ng/m3and4.0ng/m3,and the concentrations of them in four seasons were all at a high level.The results of incremental lifetime cancer risk assessment showed that the carci-nogenic risk values of PAHs were in the range of0.13ˑ10-6~1.45ˑ10-6,part of which were higher than the acceptable level of carcinogenic risk set by the US Environmental Protection Agency,indicating that there was certain health risk.Key words:PM2.5;PAHs;pollution characterization;health risk;Zhengzhou city(责任编辑:孔㊀薇)311。
雾霾特征污染物PM25监测和成分分析操作手册
雾霾特征污染物PM25监测和成分分析操作手册操作手册一、引言雾霾是指由颗粒物和气态污染物混合而形成的大气污染现象。
其中，PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是雾霾污染的主要成分之一。
本操作手册旨在介绍雾霾特征污染物PM2.5的监测以及成分分析的具体操作流程和注意事项。
二、PM2.5监测操作流程1. 设备准备a. 检查监测设备是否正常工作，包括颗粒物采样器、穿透式检测器等；b. 确保监测设备与电源连接稳定；c. 校准监测设备，确保准确性和可靠性。
2. 定位监测点a. 选择监测点位，通常为城市中心、工业区等污染程度较高的地方；b. 确保监测点位周围环境稳定，避免影响数据准确性。
3. 采样a. 启动颗粒物采样器，使其开始采集空气样品；b. 采样时间一般为24小时，确保样品覆盖全天不同时间段。
4. 样品收集a. 关闭颗粒物采样器，取出采集好的滤纸样品；b. 将滤纸样品放入密封袋中，并标注好监测点位、日期等信息。
5. 实验室检测a. 将样品送至实验室进行PM2.5的质量测定；b. 遵循实验室所用方法和仪器的操作要求进行检测。
6. 数据分析与报告a. 根据实验室提供的数据，进行PM2.5浓度的计算；b. 生成监测报告，包括监测时间、地点、浓度等信息，并进行分析说明。
三、PM2.5成分分析操作流程1. 样品制备a. 将收集好的滤纸样品放置在干燥器中，去除水分；b. 将干燥后的样品粉碎，以获得可靠的测试样品。
2. 提取目标成分a. 样品提取通常采用溶剂提取法，选择适当的溶剂进行提取；b. 控制提取时间和温度，确保提取效果。
3. 仪器分析a. 将提取得到的样品注入仪器进行分析；b. 常用的分析方法包括质谱仪、红外光谱仪等，根据需要选择合适的分析方法。
4. 数据处理与解释a. 根据仪器提供的数据，分析目标成分的含量和分布规律；b. 结合其他数据和文献资料，对成分的来源和环境影响进行解释。
四、操作注意事项1. 操作人员应具备相关的实验室操作和安全知识，遵循实验室规范和操作流程；2. 监测设备应定期进行校准和维护，确保准确性和可靠性；3. 采样点应选择代表性的监测点，避免环境因素对监测结果的干扰；4. 操作过程中应注意个人防护，穿戴合适的防护装备，避免暴露于有害物质中。
空气质量设计--5班25号,赵金丽资料
沈阳医学院空气质量测量实验设计学生姓名：赵金丽学号：20110102040525专业：预防医学年级、班级：11级5班课程名称：环境卫生学实验实验项目：空气质量的测定实验类型：验证实验时间：2015年3月15-31日实验指导老师：李鹏飞实验评分：一、实验提出的理论和实践意义随着工业迅猛发展和城市化进程的加快，城市人口不断增长和聚集，能源和物质消费激增，人为排放的污染物明显增多，以城市为中心的复合污染问题日益严重。
有研究表明，随着工业发展和能源利用的增长，城市空气污染水平迅速升高。
生活燃煤、工业及火山喷发、汽车尾气等污染来源不断地向人类生存空间喷洒着毒水，造成呼吸系危害、急性应急性危害及其他系统的危害。
同时，二次污染酸雨等还会循环危害，更是让人们猝不及防。
综上，通过测定校园内大气环境污染物的含量，要掌握空气质量评价的方法，尤其要掌TSP/SO2/NO x的测定方法,通过大气质量检测可控制和改善大气质量，弄清区域环境质量变化发展的规律，制定区域环境综合防治方案，实施区域环境质量管理和区域环境规划，达到区域和质量目标。
二、与项目相关的国内外发展概况国内外控质量的研究纷繁踊跃，陆雅静等，在石家庄市2005—2012年环境空气质量变化及影响因素分析中提出，颗粒物是目前石家庄市的首要污染物，且PM10和PM2.5浓度高，其来源和形成机制复杂，存在二次污染，且除人为污染源外，外来型自然沙尘源的影响也很大。
郑艳琳( 2010 ) 运用方差分析和多元线性回归分析的方法研究了SO2排放量与原煤中可燃硫和不可燃硫含量的关系，建立了燃煤SO2 排放量的回归测算模型，并以山东省火电厂为例进行数值模拟，结果显示模拟精度高，效果好。
在气体污染物排放的减排对策方面，陈一萍(2011)针对福建省社会经济发展和环境保护的实际情况，提出了加强工业污染源的治改造，控制人口、优化能源结构，加大投资力度，实施碳排污交易，降低污染物排放强度，调整产业结构等减排策略和建议。
大气污染热脱附一气质联用法测定固定污染源挥发性有机物
工作曲线溶液$取适量 c&PO$ 标准品溶液于S# =B 容量瓶中"甲 醇 作 为 稀 释 溶 剂"配 制 成 浓 度 为$"#V##" K#V##"S#V##""##V##"K##V## -.的标准溶液"摇匀& 分 别取 " $B注入热脱附管中"aK 流速为O# =BT=’-的情 况下吹扫 S =’-"而后两端盖管"待分析& ABC @ 吸 附 管 的 老 化 和 保 存
?@引@言 工 业 烟 粉 尘 ) >XK 等 一 直 是 我 国 大 气 污 染 防 治
的重点& 随着我国城市化)工业化进程和经济的转 型 升 级 "我 国 大 气 污 染 已 逐 渐 从 以 粉 尘 )>XK 排 放 为 主 的 煤 烟 型 污 染 过 渡 到 以 细 颗 粒 物 )XO 污 染 为 主 要 特 征 的 复 合 型 大 气 污 染 & 对 于 后 者 " aX= 和 挥 发 性 有 机 物 ! eX(E# 在 细 颗 粒 物 ) XO ) 二 次 粒 子 等 气 相 反 应)液相反应 等 化学 形成 中占据非常重 要 的 位 置& eX(E是 大 气 中 普 遍 存 在 的 一 类 化 合 物 " 一 般 是 指 在标 准 状 态 下 饱 和 蒸 汽 压 较 高 ! 标 准 状 态 下 b"OVOO Q*# )沸 点 较 低 )分 子 量 小 )常 温 状 态 下 易 挥 发的有机化合物&
城市大气PM2.5监测及化学组成分析李秀阳李超
城市大气PM2.5监测及化学组成分析李秀阳李超发布时间：2023-05-18T09:16:59.072Z 来源：《中国科技信息》2023年4期作者：李秀阳李超[导读] 空气污染已经成为全球性的环境问题，其中PM2.5是引起关注的主要污染物之一。
中科宇图科技股份有限公司 100020摘要：空气污染已经成为全球性的环境问题，其中PM2.5是引起关注的主要污染物之一。
城市是PM2.5污染最为严重的地区之一，因此，城市大气PM2.5监测及化学组成分析显得尤为重要。
随着技术的发展和环境保护意识的增强，城市大气PM2.5监测和化学组成分析已经成为城市空气质量评估、污染源识别和控制、环境规划等领域的重要手段。
本文将就城市大气PM2.5监测和化学组成分析进行阐述，以期能更好地了解和掌握城市大气PM2.5的监测和化学组成分析技术。
关键词：城市大气；PM2.5；监测；化学组成；0引言城市大气PM2.5污染已成为全球性环境问题之一。
PM2.5是一种细小的颗粒物，直径小于或等于2.5微米，具有高度的空气悬浮能力和较长的寿命，在空气中存在时间较长，能够对人体健康和环境造成严重危害。
为了有效地控制和治理城市大气PM2.5污染，需要深入了解其化学组成和来源，因此对城市大气PM2.5的监测和化学组成分析变得尤为重要。
本文将探讨城市大气PM2.5的监测方法和化学组成分析技术，以及其在污染源识别和治理方面的应用。
1PM2.5来源分析1.1自然来源和人为活动来源PM2.5是一种复杂的空气污染物，其来源包括自然来源和人为活动来源。
自然来源主要来自土地和水表面的挥发、植物花粉、孢子和胞外释放、海洋表面的飞沫和盐粒、沙尘暴、火山喷发等自然灾害。
而人为活动来源主要包括工业生产和能源消耗、道路交通运输、建筑施工和拆除、生物质燃烧（如家庭采暖和烹饪）、需要使用燃料的家庭设备（如壁炉和汽车引擎）以及化学工厂和制药工厂的废气排放。
了解PM2.5的来源对于有效控制其浓度和减少其对人体健康的影响具有重要意义。
大气环境污染监测及环境保护举措研究_4
大气环境污染监测及环境保护举措研究发布时间：2022-07-16T08:53:19.588Z 来源：《科学与技术》2022年第5期第3月作者：徐达剑、胡真平、李静[导读] 随着我国对大气污染治理工作的愈发重视，围绕大气污染治理而研发与推广的各项监测设施设备越来越科学化与现代化，并逐步实现了面向基层单位的推广与应用，在打赢大气污染防治攻坚战中发挥了重要作用徐达剑、胡真平、李静阿克苏地区环境保护监测站新疆阿克苏 843000摘要：随着我国对大气污染治理工作的愈发重视，围绕大气污染治理而研发与推广的各项监测设施设备越来越科学化与现代化，并逐步实现了面向基层单位的推广与应用，在打赢大气污染防治攻坚战中发挥了重要作用。
环境监测是专门机构对环境质量状况进行监视和测定，获得物理、化学指标，对污染程度和生态系统进行评价。
开展环境监测工作，能明确环保工作方向，准确分析污染源，规避突发污染问题，并科学治理环境污染现象。
近年来，随着人们的环保意识提高，对大气污染事件的关注力度加强，做好环境监测和污染治理工作，成为相关机构的关注要点。
关键词：大气环境；科学监测；环境保护；举措引言随着我国经济的迅速发展以及城市化建设的持续推进，在有效推动社会繁荣运作的同时，也在一定程度上对我国的大气环境造成了较为显著的污染危害。
为了充分转变此种状况，则需要进一步加强对大气环境的全面监测与治理，精准检测大气环境污染中的具体指标，创建较为健全的运作方案，同时打造完善的大气污染监测体系，从而增进对环境的保护，以更好推动环境的长期良性发展。
1我国大气环境污染的整体状况及阿克苏市环境空气污染状况近些年来，我国各个区域雾霾天气情况逐步增进，而大气污染其本来就有着极速化扩张的特征，这无疑也进一步提升了开展大气污染整治工作的难度。
阿克苏市空气质量在全国337个发布空气质量的城市中处于靠后位置，影响地区空气质量排名的主要因子为颗粒物（PM10和PM2.5），冬季和采暖期阿克苏市城市空气质量较差主要来自人类的生产活动所带来的污染影响。
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计算:
C=A/V0 式中g) V0：换算成标准状态下采样体积(L)
大气氮氧化物（NOx）的测定 ——盐酸萘乙二胺比色法
实验器材 • U型多孔玻板吸收管 • 空气采样器（0~1L/min） • 10ml具塞比色管 • 氧化管 • 分光光度计及1ml比色杯
机理/危害
实验设计
参考文献
火山喷发
工业废气
炼有 油色 和金 硫属 酸的 厂冶 等炼 的、 生钢 产铁 过、 程化 工 、
来源
机理/危害
实验设计
参考文献
由颗粒物和SO2协同作用引起的伦敦烟雾
呼吸系统危害
◆ SO2浓度为10～15ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能 均能受到抑制 ◆ 浓度达20ppm时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度 100ppm8小时，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织 受损 ◆ 浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。SO2与飘尘一起被吸入 ，飘尘气溶胶微粒可把SO2带到肺部使毒性增加3～4倍。若飘尘 表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使SO2氧化为硫酸雾，其 刺激作用比SO2增强约1倍。
确定大型工程项目及区域规划，为环境部门制定环境规划，实施环境 管理提供服务
根本目的是为各级政府有关部门制定经济发展计划能源政策，
仪器 试剂
方法
预期 结果
统计 分析
方 法
TSP 二氧化硫 重量法 盐酸副玫瑰苯胺比色法
氮氧化物
盐酸萘乙二胺比色法
地点：博学湖、正门、生活区
实验 设计
原理
仪器、试剂
危害
实验设计
（NOX）的测定记录
博学湖 0.087 0.465 5.25×10-5 18℃ 755mmHg 公卫楼下 0.044 0.235 3.32×10-5
NO2-含量（μ g）
NO2-浓度（mg/m3） 采样时间 采样气压 采样速度
0.5L/min
原理
仪器、试剂
危害
实验设计
实验 设计
测量结果
原理
仪器、试剂
（TSP）的测定记录
生活区 30 760 15.5 2.8256 2.8339 0.0083 0.19 危害 公卫楼前 30 760 15.5 2.8164 2.8273 0.0109 0.17 实验设计
原理
实验 设计
测量结果
正门 吸光度A 0.046 生活区 0.026
（SO2）的测定记录
博学湖 0.035 公卫楼下 0.045
来源
机理/危害
实验设计
参考文献
其他系统的毒害
◆
研究表明SO2不仅可以引起呼吸系统疾病，而且对心血管 系统，免疫系统等都会产生慢性毒作用
●
● ●
肝脏损害 脑损伤 免疫力下降 变态反应
●
●
促癌作用
来源 机理/危害 实验设计 参考文献
SO2 引 起 的 中 毒 反 应
来源
机理/危害
实验设计
参考文献
◆ SO2在大气中可被氧化成SO3，在溶于水汽中形成
空 气 质 量 评 价 报 告
题目:大气TSP，SO2，NOX的测定
设计人：赵金丽 25号
国内外研究近况
国内外控质量的研究纷繁踊跃，陆雅静等，在石家庄市2005—2012年环境空气质量变化及影响 因素分析中提出，颗粒物是目前石家庄市的首要污染物，且PM10和PM2.5浓度高，其来源和形 成机制复杂，存在二次污染，且除人为污染源外，外来型自然沙尘源的影响也很大。郑艳琳( 2 0 1 0 ) 运用方差分析和多元线性回归分析的方法研究了SO2排放 量与原煤 中可燃硫 和不可燃 硫 含量 的关 系 ， 建立 了燃煤SO2 排放量的回归测算模型，并以山东省火电厂为例进行数值模拟 ，结果显示模拟精度高，效果好。在 气体污染物排放的减排对策方面，陈一萍( 2 0 1 1 ) 针对福 建省社会经济发展和环境保护的实际情况，提出了加强工业污染源的治改造，控制人口、优化能 源结构，加大投资力度，实施碳排污交易，降低污染物 排放强度，调整产业结构等减排策略和建 议】。高彩玲等 ( 2 0 1 2 ) 运用 L M D I方法将中国 空气污染物 排放变化分解为规模效应、区域 经济结构效应、能源强度效应、能源结构效应、产污系数效应和污染治理效应六个因素，并进行 了东、中、西和东北四个地区的差异分解分析，建议按照不同地区结合实际情况实行灵活的减排 政策。Perman 等( 2 0 0 3 ) 的研究认为硫污染物和GDP之间不符合环境库 兹涅茨曲线 ( Environment Kuznets Curve，简称EKC )关系1 。沈利生等( 2 oo8 )运用投入产出模型实证分 析了对外贸易对我国SO2 排放的影响，研究结果表明：2003—2006年我国出口污染排放强度低 于进口污染减排强度，但是巨额 外贸顺差以及进口减排强度与出口排放强度之比的下降造成了我 国对外贸易染排放的逆差，而出口产品结构的恶化则是最为根本的原因；另外，减排技术进步的 速度跟不上对外贸易的增长速度，使得出口产品的污染排放总量还在上升[ 6 1 。张成等 ( 2Ol1 ) 的研究发现：环境污染与经济增长的关系具有多种表现形态，这主要取决于地区和污染指标的选 取，具体会呈现单调递减、“ U ” 型、倒“ U ”型 、“ N ”型和倒“ N ，' 型五种关系；不 同组别的当前经济水平会给不同污染物带来不同的内生性影响。
NOX
3.23-3.27
4
1
0
近20天内沈阳医学院整 体水平较好大多数在国 家标准一级或二级
3.30-4.05
3
1
1
危害 实验设计
原理
仪器、试剂
实验 设计
测量结果
不同污染物污染次序排列表
计算： C=（W2-W1）×1000/V0
式中：C为总悬浮颗粒物的质量浓度，㎎ /m3； W2为采样后滤膜重量，g； W1为采样前滤膜重量，g； V0为换算成标准大气压下的采样体积， m3。
大气SO2测定——盐酸副玫瑰苯胺比色法
• 实验器材 • 仪器：棕色U形多孔波板吸收管 • 小流量气体采样器（流量0.2-1L/min） • 分光光度计 • 10ml具塞比色管 • 试剂：四氯汞钾吸收液（0.04mol/L） • 1.2% 氨基磺酸铵溶液 • 0.04%盐酸副玫瑰苯胺溶液 • 0.1000N 碘酸钾标准溶液 • 0.1N 碘溶液 • 亚硫酸钠标准溶液：碘量法标定后，使用前用 前稀释为1毫升含2微克SO2的标准溶液。
硫酸雾，硫酸雾是SO3的二次污染物，对呼吸道的 附着合刺激作用更强，如果硫酸雾等凝结成大颗 粒，遇冷下降就形成了酸雨
来源
机理/危害
实验设计
参考文献
来源
作用机理
危害
结论分析
来源
机理/危害
实验设计
参考文献
来源
作用机理
实验设计
参考文献
• 总悬浮物颗粒物（total suspended particulate，TSP）指粒径小于100μ m的 颗粒物。TSP对呼吸系统、心血管系统有严 重的危害可导致肺心病，加重哮喘病，引 起慢性鼻咽炎、慢性支气管炎等一系列病 变。
来源 机理/危害 实验设计 参考文献
急性刺激作用
◆ SO2 吸入后，在呼吸道粘膜表面与水作用生成亚硫酸，再经氧化而 成硫酸，对呼吸道粘膜具有强烈的刺激作用
◆ 刺激支气管的神经末稍， 引起反射性的支气管痉挛 ，或是细胞坏死 ◆ 吸入高浓度SO2，可使深部呼吸道和肺组织受损， 引起肺部充血、肺 水肿或产生反射性喉头痉挛而导致窒息致死
实验步骤
(1)采样 多孔玻板吸收管内装入5ml吸收液，进气口接上一
个氧化管，管口先下倾斜。流量为0.5L/min避光采气至吸 收液变为淡玫瑰红色为止，记录采样时间。如果吸收液不 变色，则应延长采样时间。采气量不少于5L (2)标准曲线的绘制 将各管摇匀后静置15分钟，用1㎝比色 杯，在540nm波长处，测光密度，以光密度对NO2-含量（ ug）绘制标准曲线。 (3)样品测定 采样后，将吸收液全部移入比色管中，在波长 540nm处测定吸光度。然后通过查标准曲线，得NO2-质量 （ug）。
危害
实验设计
实验 设计
测量结果
定量 资料
SPSS统计学分析
T检验
具有统计 学意义
原理
仪器、试剂
危害
实验设计
实验 设计
原理
仪器、试剂
危害
实验设计
实验 设计
测量结果
污染 物 TSP 测量日期 3.16-3.22 国家标准 一 2 二 2 三 1
统计学分析
分别统计五个班测量一天内 属于国家标准天数
SO2
SO2含量（μ g）
SO2浓度（mg/ml ）
2.243
1.19×10-7
1.268
0.67×10-7 766mmHg 40min 0.5L/min
1.707
0.91×10-7
2.195
1.16×10-7
采样气压 采样时间 采样速度
原理
仪器、试剂
危害
实验设计
实验 设计
测量结果
正门 吸光度A 0.075 0.401 5.15×10-5 生活区 0.122 0.653 8.02×10-5
操作步骤：
（1）将滤膜放在干燥器中平衡24小时，准确称量至 恒重W1. （2）将称量过的滤膜毛面向上，平放在滤膜夹的支 持网上，四角夹紧，然后接通电源开始采样。 （3）采样一小时并记下采样日期、采样时的温度、 气压和现场采样流量（m3/min）。 （4）样品采好后，用镊子轻轻取出滤膜，毛面向里 对折两次，放入滤膜保存袋内。将滤膜放在干燥 器中平衡24小时，准确称量至恒重W2。
• 氮氧化物：对眼睛和上呼吸道粘膜刺激较 轻，主要侵入呼吸道深部和细支气管及肺 泡作用出现肺水肿。 • 并造成呼吸道阻力增加，降低对感染的抵 抗力。