石家庄市PM_(10)和PM_(2.5)中多环芳烃的分布及来源分析

于2013年春、夏、秋、冬四季采集石家庄市6个采样点PM10和PM2.5样品,分析其中的多环芳烃,研究了石家庄市PM10和PM2.5中PAHs在不同季节的污染水平、组成特征和主要来源。结果表明,石家庄市PM10和PM2.5中有15种PAHs检出,全年PM10中PAHs的质量浓度为7.5~510.5ng/m3,PM2.5中PAHs的质量浓度为3.6~460.6ng/m3;PAHs浓度季节变化明显,冬季浓度明显高于其他季节。春、夏、秋、冬四季PM10和PM2.5中的PAHs主要分布在细粒子中。4环和5环化合物是PAHs的主要成分,占比为66%~79%。与其他季节相比,冬季4环PAHs的含量高,5环和6环PAHs的比例相对低。运用比值法综合分析,石家庄市PM10和PM2.5中PAHs在冬季主要受到燃煤污染源的贡献,在春、夏、秋季,受燃煤污染和机动车污染综合作用。     

石家庄市冬季典型重污染过程分析

为研究石家庄市冬季重污染天气过程的成因及影响因素,对2015-01-07至2015-01-10这一时间段的重污染过程从PM2.5浓度变化、气象条件演变及其对PM2.5浓度的影响、PM2.5与主要气态污染物的相关性、区域性污染传输等方面进行分析。结果表明:此次石家庄市重污染过程是在区域性大气静稳态背景下形成的,地面压力及风场对PM2.5浓度影响较大;石家庄NO2浓度与PM2.5浓度相关性很高,机动车尾气对城市的污染逐渐加剧;SO2浓度与PM2.5浓度相关性高说明燃煤仍是石家庄市重要污染来源;该时间段河北南部城市区间存在污染物区域性传输。     

石家庄市大气污染现状及污染特征分析

为摸清石家庄市大气污染现状及特征,对石家庄市2002—2011年的空气质量自动监测数据进行分析。研究结果表明,石家庄的空气质量总体呈好转趋势,优良天数逐年增长,大气中3项主要污染物浓度连续2年均达到国家二级标准,PM10,SO2年均浓度呈显著下降,NO2年均浓度则呈上升趋势。污染物日变化各季节大致相同,其时空分布不均匀,SO2与PM10夏季浓度较低,春冬季较高,表现出明显的季节性特征;NO2季节性特征不显著。     

石家庄市2020年秋冬季首轮灰霾污染过程分析

为了探究石家庄市秋冬季重污染天气成因,采用石家庄市大气复合污染及灰霾监测超级站监测数据,结合地面空气站实况监测数据及气象资料,对2020年10月8日—11日石家庄市入秋后首轮灰霾污染过程进行分析,并探析污染物的组成及灰霾成因。结果表明：1）在此次污染过程期间,地面湿度较大且处于高压后部的辐合区,污染物形成堆积;2）根据组分重构污染特征分析可知,灰霾过程中NOx向硝酸根离子的转化驱动了PM_2.5不断攀升,日均浓度达到中度污染水平;3）与2019年入秋后首次污染过程相比,2020年入秋后首次污染过程移动源占比显著增加,呈现明显的机动车源特征。研究结果能够为石家庄市进一步加强机动车源管控提供依据,调整交通运输结构、提高交通管理水平提供依据,并可为城市环境精细化管理提供技术参考。[HJ]     

石家庄市2005-2012年环境空气质量变化及影响因素分析

利用石家庄市区环境空气质量定点监测资料,研究了市区2005-2012年环境空气质量变化趋势及影响因素。结果表明:石家庄市首要污染物是PM10(可吸入颗粒物),其次为SO2(二氧化硫),呈现尘污染和煤烟型污染特征;SO2和NO2(二氧化氮)、PM10月均值总体呈非采暖期小于采暖期的趋势,PM10在非采暖期3-5月份出现一个小高峰,沙尘天气影响可能是其主要原因。API(空气污染指数)的月均值与PM10月际变化趋势一致,表明石家庄市大气污染以尘污染为主。总体上,PM10呈现显著下降趋势,SO2和NO2呈不显著上升趋势,空气综合污染指数表现为不显著下降。能源结构变化、产业结构变化、污染源综合整治对减轻环境空气污染起到一定的作用。     

基于SPAMS研究石家庄市春节期间重污染过程

2018年2月15日—2月21日春节假期,石家庄市出现了2月份以来污染最重、持续时间最长的一次空气污染过程。为探究重污染天气成因,采用位于石家庄市大气自动监测站的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS),对春节期间的细颗粒物化学组成进行了分析,结合空气质量状况及气象条件等因素,对重污染天气的成因进行了推定。结果表明,在此次污染过程期间,地面持续处于低压幅合,边界层低,逆温现象严重,致使18日和19日的污染物浓度累积升高;同时根据SPAMS污染特征分析可知,春节期间发生的重污染过程中,燃煤和工业工艺源的累积,加剧了二次转化,且随着PM2.5浓度的攀升,细颗粒物中重金属和矿尘颗粒占比有一定的增加,二次无机源和烟花源的贡献变化较为突出。研究石家庄市春节期间大气污染物的组成及其成因,可为科学有效地制定大气环境调控策略提供技术参考。     

基于SPAMS的石家庄市2018年春节期间重污染过程研究

2018年2月15日—2月21日春节假期,石家庄市出现了2月份以来污染最重、持续时间最长的一次空气污染过程。为探究重污染天气成因,采用位于石家庄市大气自动监测站的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS),对春节期间的细颗粒物化学组成进行了分析,结合空气质量状况及气象条件等因素,对重污染天气的成因进行了推定。结果表明,在此次污染过程期间,地面持续处于低压幅合,边界层低,逆温现象严重,致使18日和19日的污染物浓度累积升高;同时根据SPAMS污染特征分析可知,春节期间发生的重污染过程中,燃煤和工业工艺源的累积,加剧了二次转化,且随着PM2.5浓度的攀升,细颗粒物中重金属和矿尘颗粒占比有一定的增加,二次无机源和烟花源的贡献变化较为突出。研究石家庄市春节期间大气污染物的组成及其成因,可为科学有效地制定大气环境调控策略提供技术参考。     

石家庄市冬季大气中TSP，PM10，PM2.5污染水平研究

为研究石家庄市冬季大气颗粒物污染特征,于2013年2月采集TSP,PM10,PM2.5样品,用重量法分析其质量浓度,并对其相关性进行分析。结果表明,用环境空气质量标准(GB 3095-2012)来衡量,石家庄市冬季大气颗粒物TSP,PM10和PM2.5的日均浓度超标率分别为57.9%,82.9%和81.6%;超标倍数分别为1.28,1.86和2.24倍,超标情况严重;TSP与PM10和PM10与PM2.5相关系数分别为0.748 9和0.760 4,相关性较好;ρ(PM10)/ρ(TSP)平均值为0.74,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)平均值为0.61,表明PM10和PM2.5污染严重。     

石家庄市环境空气中VOCs及恶臭污染特征研究

采用SUMMA罐采样-空气预浓缩-GC/MS,对石家庄市东北工业区10个环境受体点位30个样品中VOCs及恶臭污染物进行定性定量分析。结果显示,石家庄市VOCs及恶臭污染物检出物质的总质量浓度为639.8～1 403.8μg/m3,全市平均总质量浓度为1 019.2μg/m3。各点位硫化物含量最低,质量分数低于1.0%;卤代烃和芳香烃所占比例分别达到29.0%(质量分数)和21.3%(质量分数);烷烃和烯烃含量分别为17.8%(质量分数)和15.9%(质量分数)。将石家庄市各类VOCs平均浓度与国内外其他城市作比较,石家庄市的环境空气中VOCs的浓度处于较高的水平。根据石家庄市受体成分谱图显示,乙酸丁酯是成分谱图中含量最高的组分,所占比例为9.5%(质量分数),甲苯次之,含量为9.4%(质量分数),显示出乙酸丁酯和甲苯污染源对于石家庄市受体的重要影响。烷烯烃类中,C3—C5低碳数组分相对含量较高;在卤代烃的化合物中,二氯甲烷是含量最高的组分,所占比例为5.0%(质量分数)。     

石家庄市气态污染物垂直分布特征研究

利用石家庄市电视塔垂直4层观测平台(高度分别为20,86,116,200m),对各层大气中的O3,CO,SO2,NO,NO2浓度进行了连续观测,分析了2012-01-01至2012-08-01气态污染物在垂直梯度上总体变化趋势、逐月变化趋势,以及采暖期和非采暖期不同梯度气态污染物浓度逐时变化趋势。结果表明:石家庄市的大气污染物浓度具有明显的季节变化特征,CO,SO2,NO,NO2浓度冬季最高,夏季最低,而O3浓度则是夏季较高,冬季较低;除CO外,其他4种污染物在采暖期和非采暖期都表现出了不同的日变化趋势,在早晨上班高峰期7:00—9:00,SO2,NO,NO2的污染最重,15:00—17:00的污染最轻,次高峰出现在晚上21:00—24:00,而受太阳辐射影响,O3一天中的峰值出现在16:00左右。1月—4月,除O3外,其他4种污染物基本呈现低层级处污染物浓度高,高层级处污染物浓度较低;5月—7月SO2,NO,NO2的垂直梯度浓度变化不明显,均处于较低水平,O3浓度在垂直梯度呈现明显差异。     

石家庄市一次雨雪过程大气污染特征分析

为了研究气象条件与大气污染之间的关系,结合气象资料和环境监测数据分析了2015-11-21至2015-11-25石家庄市一次雨雪过程对各类污染源及污染物浓度的影响,并利用Pearson相关系数法分析不同污染物之间及污染物浓度与气象要素之间的相关关系。结果表明:此次雨雪过程对面源影响最大,扬尘接近零排放;对移动源的影响主要表现为机动车早晚高峰时段及车辆怠速时间的延长;对工业点源影响较小。颗粒态污染物与SO2,NO2和O3(8h)的浓度呈显著正相关,说明污染物来源呈现一定的同源性。雨雪期间主要污染物浓度与温度呈显著相关性,风速的扩散和稀释作用仅对PM2.5有较明显的影响。     

石家庄市冬防期细颗粒物污染特征及源解析

为了探究石家庄市冬防期细颗粒物（PM_2.5）的主要污染来源,推动石家庄市环境空气质量持续改善,采用在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）捕集的PM_2.5粒子信息,结合自适应共振神经网络分类方法（ART-2a）和石家庄市污染源谱图信息,对2017年10月1日—2018年3月31日、2019年10月1日—2020年3月31日、2021年10月1日—2022年3月31日的石家庄市PM_2.5污染物来源进行解析。结果表明：1）石家庄市冬防期PM_2.5主要受燃煤源、机动车尾气源、工业工艺源共同作用的影响,3种污染源对PM_2.5浓度的贡献率超过60%;2）第3阶段与前2个阶段相比,在不同月份和污染时段机动车尾气源对PM_2.5贡献率占比均升高9个百分点以上,贡献占比最大,机动车尾气源逐渐取代工业工艺源成为PM_2.5首要污染源;3）受春节影响,2月份机动车尾气源对PM_2.5贡献率明显降低;4）第3阶段燃煤源和工业工艺源对PM_2.5浓度的影响降低,但2个污染源对PM_2.5浓度的贡献率仍然较大,贡献占比超过30%。研究结果为石家庄市进一步加强对机动车尾气源的管控提供了依据,同时对未来石家庄市提前采取针对性污染源管控,减缓大气污染的发生提供了数据支撑。     

石家庄市春季PM_(10)和PM_(2.5)浓度及其水溶性离子组分特征分析

对2013年春季石家庄市PM10和PM2.5中水溶性离子进行分析,石家庄市春季PM10平均质量浓度为354.9μg/m3,总水溶性无机离子质量浓度为105.48μg/m3,其中SO2-4,NH+4,Ca2+,Cl-和NO-3是主要的水溶性无机离子,占总离子质量分数依次为40.89%,17.93%,13.49%,10.75%和9.09%,共计92.15%;PM2.5平均质量浓度为174.4μg/m3,总水溶性无机离子质量浓度为86.45μg/m3,与PM10中一样,SO2-4,NH+4,Cl-,NO-3和Ca2+是主要的水溶性无机离子,占总离子质量分数依次为41.06%,24.25%,12.11%,8.34%和5.32%,共计91.08%。石家庄市春季PM10及PM2.5中NO-3/SO2-4比值分别约为0.22和0.20,由此判断石家庄市春季主要污染以固定源为主,以燃煤及工业生产为主要来源。     

石家庄市不同梯度大气颗粒物碳组分特征分析

为了探讨石家庄市大气颗粒物中碳组分浓度水平与梯度变化,于2013年7月采集了石家庄市不同梯度大气颗粒物PM2.5,PM10和TSP样品,采用重量法测定颗粒物浓度,采用热光碳分析仪测定颗粒物中的EC(元素碳)和OC(有机碳)的浓度,并采用相关分析及丰度分析探讨石家庄市不同梯度碳气溶胶污染变化特征。结果表明:大气颗粒物中EC和OC主要存在于细颗粒物中,不同梯度颗粒物中OC和EC相关性较好,说明OC与EC的来源相似;不同梯度的ρ(OC)/ρ(EC)大部分超过2.0,表明石家庄市空气中存在一定的二次污染。从颗粒物中8个碳组分丰度初步判断石家庄市颗粒物中碳组分的主要来源是燃煤、汽车尾气及道路扬尘。