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2014年APEC期间北京及周边重点城市PM2.5中水溶性离子变化特征

刀谞 , 朱红霞 , 谭丽 , 陈烨 , 王绍俊 , 滕恩江 , , 李国刚

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.08.2015012704

2014年11月北京APEC会议前后,采集了北京、天津、石家庄、保定、济南的PM2.5样品,并测定了其中CI-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+等8种水溶性离子的质量浓度.结果表明:(1)北京市在特殊减排期内水溶性离子浓度均有显著降低,2013年是该时段的1.2-5.2倍,会后为该时段的1.5-6.1倍.其中变化较大的是Ca2+,由2.58 μg·m-3降至0.494 μg·m-3,其次为SO42-、NOx,说明土壤尘、硫化物及氮氧化物的控制尤为显著.(2)APEC期间整个北京及周边城市群地区,水溶性离子特征呈现了一定的区域性特征,二次离子占水溶性离子的80%以上,模拟方程计算可知,大气气溶胶中SO42-、NO3-和NH4+是以(NH4)2SO4和NH4NO3形式共存.水溶性离子占PM25质量浓度的比重均较以往及会后降低,其中北京最低为37.8%.针对区域的阴阳离子平衡计算,阴阳离子较高的相关性(R=0.974)说明了区域呈现一定的整体性特征.会后NO3-/SO42-比值下降,说明硫化物在减排期间浓度显著降低.污染减排措施在APEC期间对大气颗粒物中的水溶性离子污染的减轻起到了积极作用.

关键词: 北京APEC , PM2.5 , 水溶性离子

同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱法测定大气中多溴联苯醚和多溴联苯153

郑晓燕 , 于建钊 , 许秀艳 , 于海斌 , 陈烨 , 谭丽 ,

色谱 doi:10.3724/SP.J.1123.2015.05018

针对环境监测的特点和要求,建立了同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱测定大气中多溴联苯醚( PBDEs)和多溴联苯153( BB153)的方法。采用正己烷/二氯甲烷(1:1,v/v)及正己烷分别对 PBDEs 和 BB153进行快速溶剂萃取,并通过复合硅胶柱净化。在校准曲线最高浓度的10%和90%加标水平下得到的天然内标的平均回收率分别为100%和104%,平均相对标准偏差( n=7)分别为5%和6%;二至十溴代联苯醚和BB153相应的13 C同位素标准物质回收率在36.5%~133%之间;而一溴代联苯醚13 C同位素标准物质回收率较差,可能是由于物化性质与其他化合物不同。在实际采样体积为300 m 3的情况下,未发生污染物穿透现象;分析物检出限低于2×10-4 ng/Nm3,提取内标回收率在56%~126%之间(一溴代联苯醚除外)。实验结果表明该方法能对化合物准确定量,适用于大气中二至十溴代联苯醚和 BB153的分析。

关键词: 同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱 , 多溴联苯醚 , 多溴联苯153 , 大气 , 环境监测

APEC会期5个城市空气细颗粒物中重金属健康风险评估?

张霖琳 , 薛荔栋 , , 许人骥 , 滕恩江 , 李国刚

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.06.2014123001

于2014年11月2日—12日,在北京、天津、石家庄、保定和济南等5个城市采集空气细颗粒物样品,微波消解ICP?MS法测定其中10种元素浓度,针对6种有毒有害且关注度高的重金属开展健康风险评估.结果表明,APEC会期5个城市PM2.5日平均值略高于二级标准限值75μg·m-3,在11月4日和11月9日前后出现两次高峰期.6种有毒有害的重金属浓度依次为Zn>Pb>Cu≈Mn>As>Ni.As致癌风险较低,石家庄>济南>保定>天津>北京,成年人健康风险高于儿童.Ni致癌风险可以忽略.非致癌金属元素风险大小为Mn>Pb>Zn>Cu, Pb、Zn和Cu的风险可以忽略,Mn存在潜在的非致癌风险.APEC期间6种元素的健康风险水平整体低于2012年和2013年同期.

关键词: PM2.5 , 重金属 , 健康风险 , APEC

环境空气中六价铬的分析方法研究进展?

刀谞 , 王超 , 张霖琳 , , 滕恩江

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.10.2015030401

六价铬Cr(Ⅵ)对人体健康存在严重影响,是公认的致癌物质,2004年美国环保署将六价铬列为对人体危害最大的18种化学物质之一。我国新颁布的环境空气质量标准( GB 3095—2012)中明确规定了对环境空气中六价铬的标准限值。本文比较了不同国家及地区的环境空气中的浓度水平,综述了六价铬的环境空气样品分析方法进展,分析国内外前处理方法和仪器分析的现状,剖析技术难点,并对在我国进行相关研究提出了建议,以期推动六价铬的研究工作。

关键词: 环境空气 , 六价铬 , 监测方法

我国四个大气背景点颗粒物浓度及其元素分布特征?

张霖琳 , 刀谞 , 王超 , 金小伟 , 滕恩江 ,

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.01.2014040401

选择全国由南至北的4个大气背景站(广东南岭、湖北神农架、山西庞泉沟和吉林长白山),于2013年分4个季度同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解电感耦合等离子体质谱法测定滤膜样品中60余种元素.结果表明,4个背景点PM2.5日均质量浓度平均值为17μg·m-3,PM10为29μg·m-3,低于《环境空气质量标准》( GB 3095—2012)规定的一级浓度限值.第一季度的PM10和PM2.5最高,除长白山第三季度高于第四季度之外,其他3个点位均呈现第二季度>第四季度>第三季度的趋势.PM2.5和PM10二者呈线性正相关,4个季度的PM2.5/PM10比值均小于0.5,第二、第三季度较高,而第一、第四季度较低.PM10和PM2.5中元素随季节变化不大,PM2.5含量在同一水平上低于PM10.Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn质量浓度在0.1—10μg·m-3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb质量浓度在10—100 ng·m-3之间,Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等质量浓度在0.01—10 ng·m-3之间.K、Al、Ca含量大于10%,S、Mg、Na、Fe、Zn、Pb、Mn含量大于1%,Cu、P、Ba、Ti量介于0.5%—1%,其他痕量元素含量所占比例小于0.5%.

关键词: 大气背景站 , 颗粒物 , 元素

硅胶吸附管采样-超高效液相色谱法测定空气中7种苯胺类化合物?

王超 , 王绍俊 , 陈烨 , 刀谞 , , 滕恩江

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.03.2014112001

建立了空气中苯胺类化合物( ADs)的硅胶吸附管采样?超高压液相色谱分析方法.通过硅胶填料吸附管,以0.5 L·min-1流速采集空气中ADs.采用1 mL含1%氨水的甲醇,对硅胶填料解吸20 min.解吸溶液经0.22μm尼龙滤膜过滤,采用超高效液相色谱法分析,紫外检测波长为250 nm.7种ADs在5 min内实现基线分离,在0?05—2.0 mg·L-1线性相关系数均大于0.999,方法检出限为0.3—4.5μg·m-3(采样体积10 L),在0?05、0.2μg和2.0μg加标水平下,回收率分别为86%—121%、90%—119%和87%—103%,RSD分别为2?2%—4?8%、0.7%—3.6%和1.6%—3.6%.结果表明该方法适用于空气中7种ADs的同时测定.

关键词: 苯胺类化合物 , 超高效液相色谱 , 硅胶吸附管 , 空气

长江重庆段表层水体中多环芳烃的分布及来源分析?

王超 , 谭丽 , , 滕恩江 , 滕曼

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.01.2014032003

采集了长江重庆段干流以及重要支流共7个断面的表层水样,采用液相色谱法分析15种优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,水体中总PAHs浓度范围为6.44—109.39 ng·L-1,平均值为41.83 ng·L-1.在5个断面水体中检出苯并(a)芘,浓度为0.05—1.32 ng·L-1,低于我国地表水标准限值(2.8 ng·L-1).长江重庆段的PAHs浓度水平低于大部分国内其他河流,与国外一些河流的浓度水平相当. PAHs组成以中低环PAHs (3环和4环)为主,平均比例分别为55.7%和38.8%,高环PAHs(5环和6环)含量较低,分别占3.6%和1.9%.示踪PAHs比值法结果显示长江重庆段表层水体PAHs主要来源于石化产品的泄漏污染.

关键词: 多环芳烃 , 长江重庆段 , 表层水 , 分布 , 来源

京津冀冬季与夏季PM2.5/PM10及其水溶性离子组分区域性污染特征分析?

刀谞 , 张霖琳 , 王超 , 陈烨 , , 滕恩江

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.01.2014032603

为研究京津冀地区冬、夏两季大气颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2月、7月对北京、天津、石家庄及4个国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,分析了质量浓度及9种水溶性离子,结果表明:(1)京津冀地区颗粒物污染冬季重于夏季,冬季污染水平石家庄>天津>北京,夏季污染天津、北京>石家庄,区域内PM2.5与PM10之间有很好的相关性,相关系数r冬季为0.8796,夏季为0.8424,说明整个区域颗粒物污染有较为相近的来源,大气颗粒物污染表现出区域性特征;(2)京津冀地区PM2.5及PM10中的9种水溶性离子浓度规律为NO-3、SO2-4、NH+4>Cl-、Ca2+>K+、Na+>F-、Mg2+.该地区水溶性离子污染冬季最重为石家庄,夏季则为北京;(3)在京津冀地区二次离子NO-3、SO2-4、NH+4是主要的污染离子,3种离子质量浓度总和在PM2.5、PM10中冬季分别占48.9%、27.8%,夏季分别占58.7%、48.5%.二次离子主要集中在PM2.5中,其对细离子浓度的升高起到直接作用,且二次离子的构成关系也在发生变化.整个区域向硝酸型污染转变,二次离子的季节分布也呈现区域特征,冬季NO-3离子质量浓度比重最大.夏季则为SO2-4;(4)粒径越小富集水溶性离子的能力越强,在PM1中分布了50%以上的水溶性离子,73.9%—94.8%的水溶性离子分布在PM2.5中.

关键词: 京津冀 , 大气颗粒物 , 水溶性离子

我国4个大气背景点环境空气颗粒物(PM2.5、PM10)中水溶性离子分布特征?

刀谞 , 王超 , 张霖琳 , , 滕恩江

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.06.2014103101

为研究国家大气背景点颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2月、7月、9月、12月分别对4个国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,通过超声萃取?IC法测定了样品中的9种水溶性离子(F-、Cl-、NO-3、SO2-4、Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+)质量浓度,结果表明:(1)可吸入颗粒物浓度水平一、二季度重于三、四季度,PM2.5、PM10年均值分别为17μg·m-3、32μg·m-3,与其他主要国家和地区背景区域浓度相当,背景点大气状况良好;(2)PM2.5中水溶性离子比重全年波动不大,为35.5%—42.2%,浓度排序为SO2-4、NH+4、NO-3> Ca2+、Cl-、K+、Na+>F-、Mg2+,第一季度PM10中Ca2+浓度显著升高,控制风沙尘将有效降低PM10的浓度;PM2.5及PM10中的9种水溶性离子在不同季节的浓度分布规律与颗粒物浓度类似,一季度较高,三、四季度较低;(3)二次离子是背景点区域的主要水溶性离子,浓度值与其他主要国家和地区相当.NO-3、SO2-4的物质的量浓度与NH+4存在显著相关性,相关系数r为0.7539,斜率小于1,水溶性离子中酸性离子的量比铵根离子略占优势,对气溶胶酸度产生重要贡献.

关键词: 国家大气背景点 , PM2.5 , PM10 , 水溶性离子

环境中汞化学形态分析研究进展?

许秀艳 , 朱红霞 , 于建钊 , 梁宵 , 刀谞 ,

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.06.2014102902

作为一种剧毒元素,汞的毒性与其化学形态密切相关。环境介质中汞的化学形态监测分析主要涉及样品的采集、保存、前处理、分离和测定等步骤。本文综合国内外相关文献,系统介绍了开展环境介质中汞化学形态监测分析的相关测试技术和方法,并阐述了我国开展汞化学形态监测存在的问题及其意义。

关键词: , 形态分析 , 研究进展

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