基于光散射原理的 PM2.5 传感器在近几年快速发展,中国、美国以及欧盟均发布了关于大气 PM2.5 传感器使用的指南.传感器类 PM2.5 设备受湿度、温度、颗粒物组成等影响,国内外相关应用重点集中在空气质量监测、预报预测、健康暴露评估及污染源精准识别等领域,中国在基于传感器的 PM2.5 高密度网格化监测的设备研发、建设规模及应用等均走在世界前列.研究从 PM2.5 传感器设备相关的原理、影响因素、性能指标,以及基于传感器形成的高密度网格化监测体系相关的标准规范、质控校准以及业务应用等方面进行了国内外资料调研,为传感器技术应用于大气精细化环境管理提供支撑.
随着国家对大气环境治理的推进,可凝结颗粒物(CPM)成为工业烟气防治的关键污染物.CPM 在烟道高温环境中为气态物质,排入大气环境后快速凝结成颗粒态物质,对其进行准确测量是国内外的前沿技术挑战之一.通过研究分析 CPM 在烟气和烟羽中演化特征与监测技术现状,阐明 CPM 的概念、形成机制与排放特征,阐释已有的工业烟气CPM 采集与分析方法及其存在的问题,并进一步对超低排放烟气中 CPM 的在线监测和质控技术提出展望.
基于河南省常规空气污染物、颗粒物组分等数据,开展烟花爆竹燃放对空气质量影响的定量评估.结果表明:2023 年元宵节期间,河南省 PM2.5 质量浓度小时峰值为 226 μg/m3,仅次于 2019 年的 239 μg/m3,明显高于 2022 年的86 μg/m3,正月十六重度及以上污染天数为历史最高值;烟花爆竹燃放造成 K+、SO2-4、Cl-浓度快速上升,对 K+浓度影响最为显著,河南省 K+小时峰值浓度较基准时刻平均上升了 26.6 倍;烟花爆竹燃放对河南省正月十五、十六 PM2.5 日均值贡献分别为 31.5%、31.8%,使 PM2.5 质量浓度分别上升 39 μg/m3 和 57 μg/m3,2 d的烟花爆竹燃放可使河南省 2023 年PM2.5 年均质量浓度上升 0.26 μg/m3,造成河南省 12 个城市空气质量从中度及以下污染变为重度及以上污染.
为研究广东省某矿区开展生态修复多年后下游农田土壤的金属污染状况,选取该矿区下游某村周边农田土壤及灌溉水渠作为研究对象,对该区域采集了 40 个土壤表层样本和 8 个水体样本,利用 Arcgis 软件对农田土壤样品中 As、Cu、Cd、Pb、Zn、Mn和 Fe2 O3 的质量分数进行克里金空间插值,解析该区域农田土壤金属的空间分布特征;采用综合污染指数法和潜在生态风险指数法对该区域耕作层土壤中 As、Cu、Cd、Pb、Zn 和 Mn 进行风险评价.结果表明,40 个土壤样品中 As、Cd、Cu、Zn和 Pb的超标率分别为 77.5%、70%、87.5%、27.5%和 67.5%,说明调查区域农田土壤污染属于多金属复合污染,且对农作物的生产和安全产生巨大的威胁.部分土壤样品中As、Pb和Cd含量超过了中国农用地土壤污染风险管制值,需采取严格管控措施.通过分析土壤金属的空间分布,发现土壤金属含量超标点位主要位于灌溉口与受污染河流周边,且含量与离灌溉口距离成反比.结合目前灌溉水样中的金属均未超标的情况,得出该区域农田土壤污染是由该矿区生态环境修复前所产生的含金属灌溉水导致土壤中金属的积累引起的.土壤中金属的综合污染指数平均值为1.89,属于轻微污染;潜在生态风险指数平均值为 277.63,潜在生态风险程度为中.调查区的农田土壤存在系统性风险,应当加强土壤环境监测与修复.
化石燃料燃烧产生的温室气体与大气污染物具有同根同源性,但具体治理中减污降碳的协同效果尚不明确.以浙江省 11 个设区市为研究样本,对环境空气质量和二氧化碳(CO2)排放数据进行分析研究,结果显示:2016-2020 年浙江省环境空气质量持续改善,但 CO2 排放总量仍处于增长阶段.11 个设区城市 PM2.5 年均浓度降幅在 26%～41%之间,二氧化氮(NO2)年均浓度下降趋势不明显,大部分城市呈现碳排放增加、NO2 浓度下降的特征,只有杭州和温州两市呈现碳排放总量和 NO2、PM2.5 浓度协同下降的趋势.因子相关性分析结果表明,各设区市呈现 NO2 浓度与碳排放相关性较大、协同性强,PM2.5 浓度与碳排放相关性较小的特点.进一步通过减污降碳协同定量评价分析表明,浙江地区在环境空气质量改善和温室气体减排已表现出一定成效,但各设区市因产业结构、环境基础条件、协同程度等不同导致减污降碳综合绩效有明显差异.从源头减排实现大气污染物和温室气体协同控制是未来的重要方向和方法.
