贵阳市道路灰尘中多环芳烃的分布特征及源解析

采用高效液相色谱法测定贵阳市道路地表灰尘中PAHs的含量,并对其分布特征及来源进行解析.结果表明,贵阳市道路地表灰尘中PAHs主要为化石燃料的燃烧所致,高环PAHs含量较高.工业区和重要交通干道的ΣPAHs含量最高,公园最低,在不同粒径道路地表灰尘中∑PAHs在630.3~1 870.1μg/kg之间,∑PAHs均值为1 154.5μg/kg,∑PAHs浓度最大值及质量负荷率的最大值出现在粒径范围0.074~0.150mm灰尘样品中.     

典型峡谷城市地表灰尘中水溶性离子组分空间分布特征与来源解析

以典型峡谷城市黔江区城区地表灰尘作为研究对象,分析了地表灰尘中9种水溶性离子组分含量,研究其空间分布特征和污染来源解析.结果表明:研究区域的灰尘基本为微酸性和中性.9种水溶性离子总浓度范围为2.42×103～1.15×105 mg/kg,平均值为2.79×104 mg/kg.SO2-4、Ca2+、Na+、NO3-是灰尘...     

大兴安岭北端地形因子对针叶林土壤黑碳储量的影响

【目的】气候变化对人类社会发展产生的影响受到了世界各国的广泛关注,提高森林生态系统的固碳潜力被认为是经济可行且有效减缓大气二氧化碳(CO₂)浓度的重要途径之一,大兴安岭地区森林生态系统的黑碳储量在全球碳循环和碳汇方面具有重要的作用。研究大兴安岭不同地形因子条件下土壤黑碳的储藏分布特征,为区域森林土壤黑碳储量准确估算和森林土壤固碳功能的定量评估提供参考依据。【方法】在大兴安岭北端寒温带针叶林区,按照坡位、坡向差异,对称设置20块样地,采集1 m剖面内不同发生层土样。采用氢氟酸(HF)和盐酸(HCl)处理的重铬酸盐氧化方法对土壤黑碳进行分离,探讨了地形因子(坡位、坡向和坡度)对黑碳(BC)分布的影响,并借助逐步回归分析量化各因子对土壤黑碳密度变异的相对影响程度。【结果】①研究区土壤黑碳密度(面密度)范围为0.02~3.64 kg/m²,腐殖质层密度最大,占全剖面的50.3%,具有明显的表层集聚效应;黑碳占有机碳的比例范围为3.7%~42.5%,除凋落物层外随深度增加呈不断增加的趋势,说明黑碳含量依土层减小的程度比有机碳含量依土层减少的程度小,对比非黑碳成分黑碳向下迁移的程度更大,其稳定性更强;各土层黑碳含量变化范围为0.24~59.13 g/kg,空间变异性较大。②坡位显著影响土壤黑碳含量和密度的分布,不同土层之间下坡位的黑碳含量均显示高于上坡位,下坡腐殖质层黑碳密度是上坡的2.21倍,其1 m剖面黑碳密度是上坡的1.91倍;不同土层间黑碳占有机碳比例均显示下坡位高于上坡位,而差异未达到显著水平;逐步回归显示,坡位对土壤黑碳数量分异的影响较大,可独立解释腐殖质层黑碳密度空间变异的42.1%、1 m剖面黑碳密度空间变异的46.0%。③坡向通过光照和温度的不同影响黑碳储量分布,总体看来,BC含量(除凋落物层和母质层)和BC密度(除凋落物层)均显示阳坡略高于阴坡,但差异不显著,故坡向对黑碳影响较小;腐殖质层土壤BC密度与坡度无显著相关性,而按上下坡分组统计比较淀积层和全部1 m剖面,则上下坡点位分群趋势明显,下坡BC密度与坡度呈显著正相关,上坡BC密度与坡度无显著相关性,坡度对黑碳分布的影响不及坡位大。【结论】大兴安岭林区黑碳储量丰富,BC主要存在于土壤表层并缓慢向下迁移,其生物化学惰性可有效促进碳固定,提升森林土壤碳汇能力。坡位是影响研究区域森林土壤黑碳分布的主控因子,在同一发生层内,不同坡位的土壤剖面间由于土壤理化性质、植被类型、地表径流冲刷作用等因素的各异导致黑碳含量和密度存在较大差异。研究结果可部分解释区域黑碳分布规律,并为碳汇林立地的选取与经营提供参考。     

海南新盈港红树林湿地沉积物有机碳分布特征及其影响因素

以海南岛新盈港红树林湿地为研究对象,研究边缘区林内、林缘和光滩沉积物有机碳含量及其分布特征,并分析其影响因素.结果表明:新盈港红树林湿地0~40 cm深度的沉积物有机碳含量介于1.11~74.39 g/kg之间,平均值13.36 g/kg.其沉积物有机碳含量在空间分布上不均衡.在水平方向上,光滩(8.26±1.03 g/kg)林缘(8.62±1.86 g/kg)林内(27.75±6.65 g/kg),说明由光滩到林内沉积物有机碳的累积能力不断增强.在垂直方向上,光滩中B层(10~20 cm)沉积物有机碳含量最大,为11.33 g/kg;林缘中A层(0~10 cm)沉积物有机碳含量最大,为11.61 g/kg;林内中A层(0~10 cm)沉积物有机碳含量最大,为31.19 g/kg.光滩、林缘和林内沉积物有机碳含量和粘粒、粉粒含量呈正相关关系,而与砂粒含量呈显著负相关关系,沉积物有机碳含量与pH呈显著负相关关系,但影响机制还需进一步深入研究.本研究为进一步了解海南岛红树林湿地沉积物有机碳循环提供了一定的理论依据.     

基于灰尘背景值的开封城市地表灰尘砷、汞污染评价

在开封市的工业区(ID)、居民区(RD)、文教区(CED)和交通密集区(TD)共采集27个地表灰尘样品,用冷原子荧光法测定样品As、Hg含量,采用地积累指数法(Igeo)和污染负荷指数法(PLI)开展开封城市灰尘污染评价.结果表明,开封市灰尘As、Hg平均含量分别为6.15mg/kg和225.15μg/kg,As含量略低于其背景值,而Hg含量远高于其背景值,城市灰尘组成的复杂性对As含量降低具有重要影响.ID、CED、RD和TD灰尘As平均含量分别为8.33、7.30、4.66和4.10mg/kg,灰尘Hg平均含量分别为162.10、189.77、358.86和143.48μg/kg.几乎所有样点没有发生As污染,而绝大部分样点发生了不同程度的Hg污染.全市灰尘平均PLI为2.28,总体上呈中污染,CED和ID污染较为严重,汞是最主要的污染因子.灰尘中Hg的来源与化石燃料燃烧、工业生产、生活垃圾和文教区各种实验室废物排放等多种因素有关.     

基于PM2.5中的黑碳变化探究上海冬季典型污染过程

2016年11月29日—12月9日,上海连续发生两起大气污染事件,最高小时PM_(2.5)质量浓度分别达到119和179μg/m~3.利用黑碳(black carbon,BC)仪的在线观测数据,结合大流量PM_(2.5)滤膜样品的化学组成数据——有机碳(organic carbon,OC)、元素碳(element carbon,EC)、水溶性离子、金属元素,观察两次污染过程中PM_(2.5)的化学组成和来源变化.结果表明,在两次污染过程中,污染期的平均PM_(2.5)质量浓度分别是洁净期的4.2和3.9倍,而平均黑碳质量浓度仅为洁净期的1.6和1.9倍.污染期的最高黑碳质量浓度为8.94μg/m~3,占PM_(2.5)的百分比为22.0%.在两次污染过程中,洁净期的平均黑碳质量浓度占PM_(2.5)的百分比分别为11.8%和7.5%,显著高于污染期的4.4%和3.7%.污染期的二次污染严重,平均二次污染物分别占PM_(2.5)的百分比为41.8%和31.9%,平均二次有机碳(secondary OC,SOC)占有机碳的百分比分别为42.5%和34.9%.在两次污染过程中,燃煤、机动车、船舶排放和生物质燃烧均有显著贡献.     

2003年秋冬季西安大气中有机碳和元素碳的理化特征及其来源解析

2003年9月至2004年2月在西安站点开展了大气PM2.5和PM10中碳气溶胶的连续观测,并采集了三类主要污染来源样品(燃煤,机动车尾气和生物质燃烧)进行对比分析,采用IMPROVE-TOR方法准确地测量了样品的有机碳(OC),元素碳(EC)及其中的8个碳组分含量.西安秋季和冬季大气PM2.5中OC的平均含量ρOC分别为(34.1±18.0),(61.9±33.2)μg·m-3,EC的平均含量ρEC为(11.3±6.9),(12.3±5.3)μg·m-3.OC和EC均主要赋存于PM2.5粒级中.秋季OC和EC的相关性好(R2＞0.90),冬季一般(R2=0.66).总碳气溶胶在秋季PM2.5中占(48.8±10.1)%,在冬季也达到了(45.9±7.5)%.所有观测日的ρOC/ρEC比值均大于2.0,秋季PM2.5中ρOC/ρEC平均为3.3,冬季为5.1,这可能主要与直接排放来源有关.由碳气溶胶的8个碳组分数据,采用绝对主分量分析获得了主要排放来源对总碳的贡献份额,即秋季汽油车尾气占73%,柴油车尾气占23%,生物质燃烧占4%,而冬季燃煤占了44%,汽油车尾气占44%,生物质燃烧占9%,柴油车占3%.     

舟甬航道附近潮间带沉积物中总磷、总氮、总有机碳的分布特征

对宁波、舟山附近海域潮间带沉积物中的总磷、总氮和总有机碳的含量及分布特征进行研究。结果表明,研究海域总磷浓度范为0.28~0.36 mg/g,平均值为0.32mg/g,总氮浓度范围为0.54~1.53 mg/g,平均值为0.95 mg/g,总有机碳浓度范围为2.33~13.29 mg/g,平均值为6.05 mg/g。相关性分析结果说明,总磷、总氮和总有机碳间有较好的相关性。根据Redfield比值显示研究区域沉积物中有机质的来源以海源为主,也受人类活动带来的陆源污染影响。评价结果显示沉积物中的磷,碳处于清洁状态,而氮具有一定的生态风险。     

天津武清冬季PM2.5含碳组分的逐时观测及分析

为了解京津冀地区冬季气溶胶含碳组分浓度及变化特征, 2011年12月至2012年1月在天津市武清区针对PM_2.5中元素碳(EC)、有机碳(OC)、水溶性有机碳(WSOC)及水溶性离子组分进行实时半在线的逐时浓度综合观测。观测期间EC和OC的平均浓度分别为6.0±4.8和21.5±19.2 μg C/m³, 分别占PM_2.5观测组分总浓度平均值的8%和30%。WSOC平均浓度为14.3±11.8 μg C/m³, 占平均OC浓度的67%。观测期间, 污染物浓度的大幅变化主要受气象条件控制, OC, EC和WSOC日变化特征相对不显著。观测期间大部分时间OC/EC比值稳定, OC/EC平均值为3.9。通过含碳组分与其他示踪组分的相关性分析, 初步判定武清冬季的气溶胶含碳组分主要来自生物质燃烧的一次性排放, 且影响当地的气团经过明显老化过程。约一半的OC来自一次生物质燃烧排放, 另一半来自二次生成。     

典型峡谷城市地表灰尘中汞的分布及健康风险评价

以典型峡谷城市黔江区城区地表灰尘作为研究对象，分析了地表灰尘中汞的分布及健康风险评价。结果表明：黔江城区地表灰尘中汞含量平均值为0.173 mg/kg,高于重庆市主城区地表灰尘中汞的平均含量，为重庆市土壤背景值的3.3倍，表明黔江城区地表灰尘受到一定程度汞污染。地表灰尘中汞对儿童(6～17岁)和成人的总非致癌风险分别为1.90×10^-3和4.05×10^-4,均低于1,儿童的非致癌风险明显高于成人，表明黔江城区地表灰尘中汞对人体的非致癌风险在可接受范围内。从暴露途径来看，地表灰尘中汞通过手-口摄入方式风险最高；从功能区看，商业区地表灰尘中汞的非致癌风险值最大。     

上海重霾期PM2.5碳质组分污染特征及来源分析

基于Sunset碳分析仪对上海城区冬季重污染期PM_(2. 5)中的有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度展开为期一个月(2014年12月1日～31日)的小时分辨率在线连续监测,并采用优化的最小R2算法对二次有机气溶胶(SOC)含量进行了估算。观测期间的PM_(2. 5)、OC和EC的平均浓度(mean±1σ)分别为(67. 5±40. 5)μg·m~(-3),(9. 9±4. 8)μg·m~(-3),(3. 1±1. 7)μg·m~(-3),其中总碳TC占PM_(2. 5)质量浓度比重为32. 2%。OC/EC的平均值为3. 5,SOC的浓度(2. 4±2. 3)μg·m~(-3),占OC比重为24. 5%。EC浓度的日变化与车流量一致,呈现出显著的早晚高值,表明机动车是上海EC的主要污染源。SOC浓度在午后达到极大值,说明光化学反应是SOC形成的重要过程。对采样期间的一次典型污染事件(15日20:00～16日5:00)进行来源分析发现,来自于生物质燃烧输送和机动车一次排放的贡献较少;而SOC占OC的比重明显高于非污染期间,表明二次成核是雾霾期有机气溶胶污染的关键过程。     

黑碳对沉积物和土壤中乙草胺吸附作用

黑碳是自然界普遍存在的物质,它对持久性污染物的迁移转化有重要影响.研究了沉积物和土壤中的黑碳在农药乙草胺吸附行为中的作用.结果表明:乙草胺在黑碳上的初始吸附符合一级动力学模型.在黑碳与有机碳相对含量较低(fBC/fOC=0.02～0.09)时,非黑碳的有机碳对吸附起主要作用.在黑碳与有机碳的相对含量较高(0.30～0.61)时,黑碳对吸附起主导作用,黑碳相对含量越高,对KOC影响越大.同时,建立了乙草胺吸附体系中KOC与fBC之间的关系模型用于预测不同黑碳含量的天然吸附剂对乙草胺的吸附能力.     

淮北芦岭矿区土壤中PAHs的分布特征及分析

在运用气相色谱-质谱方法对淮北芦岭煤矿区17个代表性土壤样品和一个煤矸石样品进行28种PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons)测试和分析的基础上,研究了PAHs在矿区土壤中的分布特征及迁移行为,评价了PAHs在矿区的环境影响.结果表明,研究区28种PAHs,总含量(干重)∑28PAHs从0.35μg/g到6.21μg/g,平均值为1.69μg/g.其中16种是USEPA规定的优控PAHs,总含量(干重)∑16PAHs从0.23μg/g到3.53μg/g,平均值为1.00μg/g.按相关评价标准,该区部分土壤受到PAHs中度到重度污染,且该区PAHs污染来源是煤矸石堆和生物质燃料燃烧.通过毒性评价可知,PAHs污染土壤的环境风险主要是苯并[a]芘,TEQ达60.68%.     

安徽芜湖市土壤汞污染评价及影响因素分析

以芜湖市区五个功能分区为研究区,采集土样174个,在分析土壤汞含量水平的基础上对芜湖市土壤汞污染状况进行评价,同时对土壤中汞含量与土壤理化性质做了相关性分析.结果表明,芜湖市土壤汞含量的变化范围为0.024-2.844mg·kg -1 ,平均值为0.207mg·kg -1 ,单因子指数和地积累指数均显示仅有镜湖区为轻度污染区,其它四个区均属于清洁区.相关性分析表明:土壤的理化性质与土壤汞含量具有不同程度的相关性,相关性程度为土壤汞含量与总磷的相关性＞土壤汞含量与阳离子交换量的相关性＞土壤汞含量与有机质的相关性,pH与土壤汞含量无明显相关性.芜湖市土壤汞的分布格局是土壤母质和人类共同作用的结果.     

锦州市道路扬尘碳组分特征及来源分析

为研究道路扬尘PM_2.5碳组分的污染特征及其来源，于2018年4月采集锦州市道路扬尘样品，通过再悬浮采样器得到PM_2.5滤膜样品，再利用热光碳分析仪测定PM_2.5样品中OC（有机碳）和EC（元素碳），并分析其特征及来源.结果表明，PM_2.5中ω（TC）为10.52%（支路）-19.05%（主干道），ω（OC）为8.89%（支路）-15.99%（主干道），ω（EC）为1.63%（支路）-4.63%（次干道），ω（OC）明显高于ω（EC）;OC/EC比值均大于2，说明锦州市道路扬尘PM_2.5可能存在二次污染.Spearman相关分析结果表明，锦州市道路扬尘PM_2.5中OC、EC来源相近或相同；聚类分析结果表明，锦州市道路扬尘PM_2.5中碳组分主要来源于柴油车与汽油车尾气的排放，以及生物质燃烧与煤炭燃烧的排放.     

乌江流域下游梯级水库沉积物中木质素的特征及有机碳来源辨析

以位于中国西南喀斯特地貌乌江流域下游的两座大型深水水库(思林水库、彭水水库)为研究对象,利用木质素生物标志物技术对沉积柱中的陆源有机碳(organic carbon,OC) 进行了定性分析和定量计算.研究结果表明:木质素含量指标∑8 值在 0.55～2.97 mg/10 g dw (dry weight,干重)之间,A8 值在 0.38～1.42 mg/100 mg OC 之间;木质素母源植被信息显示,沉积柱中的木质素主要来源于被子植物的草本组织;木质素受白腐菌和棕腐菌共同作用,发生较低程度的去甲基/去甲氧基以及侧链氧化降解.端元模型结果显示,沉积柱中外源有机碳的贡献总体上略大于内源有机碳,其中土壤有机碳贡献最大.河流梯级筑坝作用对沉积物中有机碳的影响表现为外源有机碳的拦截和内源有机碳的积蓄两个方面,并且内外源有机碳分布存在明显的空间异质性.     

黑碳对有机污染物环境行为的影响

黑碳是化石燃料及生物质不完全燃烧的产物,广泛分布于大气、水体、土壤、冰雪等环境介质中。鉴于黑碳在气候效应、大气质量以及人体健康等方面的重要影响,近几十年来引起了研究者的关注。本文综述了黑碳的来源、性质及其在多种环境介质中的浓度,并重点阐述了黑碳对有机污染物吸附及降解作用的影响,这有助于揭示黑碳在有机污染物环境归趋及其生物可利用性方面的重要作用,也可为全球气候变化和环境污染防治提供理论依据。     

广州PM2.5中有机碳和元素碳的污染特征

于2015年6月～2016年5月对广州大气细粒子PM_(2.5)进行持续观察,分析了样品中有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的含量.结果表明:广州大气PM_(2.5)含量为(66.03±43.11)μg·m~(-3),OC含量为(8.19±5.01)μg·m~(-3),EC含量为(1.75±0.80)μg·m~(-3); OC,EC和总碳(total carbon,TC)占PM_(2.5)的比例分别为16.73%,3.85%和20.58%,表明广州细粒子的碳污染程度较为严重; PM_(2.5),OC和EC污染都呈现冬季春季夏季秋季的特征,与历史研究基本一致; OC,EC相关系数较高(R~2=0.929),表明二者来源较为相近,且PM_(2.5)中EC1占比例最高(45.41%),表明广州燃煤和机动车尾气是重要的污染源;二次有机碳(SOC)为(4.10±3.56)μg·m~(-3),占OC的比例为46.19%,表明广州二次有机碳的排放与形成是碳污染的重要因素.与历史数据相比,广州大气污染情况有所改善,碳气溶胶污染几乎达到历史最低值.     

开封市城市土壤有机碳含量和密度的变化分析

城市土壤有机碳是全球碳循环的重要环节,对全球环境变化具有一定的影响. 在野外调查和样品分析的基础上,讨论了开封市1994年和2006年土壤有机碳含量和密度的变化. 结果表明:(1)2006年土壤表层有机碳含量、密度和剖面有机碳密度基本都比1994年有所增加,增幅分别为0.99～28.19 g/kg、0.12～23.39 kg/m2和0.39～7.59 kg/m2. (2)各剖面的有机碳含量都随深度的增加而降低. 1994年有机碳含量的垂直变化和缓,2006年垂直变化较剧烈. (3)土壤有机碳含量和密度的垂直分布在剖面点之间存在差异. (4)土地利用方式的变化可以改变有机碳在土壤中的贮存与分布. 农业土壤向城市土壤的转变,会增加表层有机碳含量并干扰有机碳沿剖面垂直递减的分布规律.     

道路灰尘中多环芳烃的污染特征、来源解析及其健康风险评估

采用网格布点法在上海中心城区采集了夏冬两季112个道路灰尘样品,用以评估上海市中心城区道路灰尘中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的浓度水平及其对人体健康的潜在影响,同时定性解析了路面灰尘中多环芳烃的来源.着重分析了美国环保署优先控制的16种多环芳烃,测得夏季PAHs浓度范围为0.817～21.800μg/g,平均值为1610.400μg/g;冬季PAHs浓度范围为4.08～59.90μg/g,平均值为23.70μg/g.对于功能区16差异的研究显示,冬夏两季PAHs高值均出现在交通枢纽、施工区和商业区等区域,而低值则出现在近江区、空旷区和近绿地区等区域,且冬季PAHs浓度与人口密度有一定的相关性.16通过特征比值法解析来源,发现夏冬两季道路灰尘中PAHs的主要来源存在一定的差异.而健康风险评估显示,虽道路灰尘中多环芳烃不具有潜在致癌风险,但也存在一定的危害人体健康风险.此外,冬季道路灰尘中PAHs的终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk,ILCR)明显高于夏季,且灰尘中PAHs对成年人的终生致癌风险高于儿童.