王申博
- 作品数：12 被引量：226H指数：9
- 供职机构：郑州大学化学与分子工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家环境保护公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程经济管理化学工程更多>>
- 安阳市大气PM2.5中水溶性离子季节特征及来源解析被引量：37
- 2020年
- 为探究安阳市大气PM2.5中水溶性离子的污染特征及其来源,于2018~2019年的典型月份在安阳市采集PM2.5样品,使用离子色谱测试了9种水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-和SO42-).开展了PM2.5和水溶性离子浓度水平的分析、阴阳离子平衡和氮氧化率(NOR)、硫氧化率(SOR)的计算、离子相关性和主成分分析等.结果表明,安阳市PM2.5和水溶性离子年均浓度分别为(85.81±45.43)μg·m-3和(48.21±30.04)μg·m-3,各离子浓度高低顺序为NO3->SO42->NH4+> Cl->K+> Ca2+> Na+>Mg2+>F-;阴阳离子电荷当量数值为0.75~0.94,大气气溶胶显碱性;NH4+和SO42-、NO3-以及K+和Cl-等具有显著的相关性;氮氧化率(NOR)和硫氧化率(SOR)的年均值分别为0.25和0.37;SO42-、NO3-和NH4+(SNA)的年均浓度为(42.72±27.87)μg·m-3,占水溶性离子总量的87.14%;春季、夏季和秋季的NH4+主要以(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在,冬季的NH4+主要以(NH4)2SO4、NH4NO3和NH4 Cl的形式存在;水溶性离子主要来自于二次生成、燃煤、生物质燃烧和扬尘.
- 孙有昌姜楠王申博段时光张瑞芹
- 关键词：PM2.5水溶性离子
- 郑州市大气PM_(2.5)中重金属的污染特征、来源及健康风险评估:基于高分辨数据被引量：10
- 2022年
- 为了研究城市大气PM_(2.5)中重金属的污染特征和来源,于2017年的7月和10月及2018年的1月和4月,利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_(2.5)中的21种元素进行在线检测,分析了重金属浓度变化;通过富集因子、主成分分析和潜在源贡献等方法对重金属进行溯源;采用环境健康风险评价模型评估其健康风险.结果表明,K、Zn、Mn、Pb、Cu、As、Cr和Se的浓度随污染等级的提高而增加;富集因子和主成分分析法结果表明,重金属主要来源为地壳源、混合燃烧源、工业源和机动车源;雷达特征图表明,地壳源主导的污染主要发生在春、冬两季,混合燃烧源主导的污染主要发生在冬季;Pb、As和Ni受汾渭平原、京津冀和河南南部的传输影响较大,Cd受采样点西北部影响较大;As对成年人和儿童均有显著致癌风险,Pb和Sb对儿童存在显著非致癌风险.
- 曲光辉孙俊苹王申博姜楠姜楠刘洋刘洋马双良
- 关键词：污染特征
- 郑州市PM2.5中水溶性离子特征及来源分析被引量：55
- 2019年
- 为探究郑州市PM2.5中水溶性离子污染特征,本研究自2017年12月1日至2018年11月30日对郑州市PM2.5中水溶性离子进行为期1a的高时间分辨率持续观测,并基于高时间分辨率观测数据分析水溶性离子特征并对其进行来源分析.结果表明,观测期间郑州市总水溶性离子平均质量浓度为42.7μg·m^-3,各离子质量浓度从大到小分别为:硝酸根(17.7μg·m^-3)、硫酸根(10.2μg·m^-3)、铵根(9.0μg·m^-3)、氯离子(2.3μg·m^-3)、钾离子(1.3μg·m^-3)、钠离子(1.3μg·m^-3)、钙离子(0.8μg·m^-3)和镁离子(0.1μg·m^-3).总水溶性离子质量浓度表现为冬季最高,秋季略高于春季,夏季最低的季节特征,在PM2.5中的占比表现为秋季(65.2%)>冬季(52.5%)>夏季(48.2%)>春季(43.0%).除钠离子和钙离子外,其余水溶性离子质量浓度均表现为冬季>秋季>春季>夏季的季节变化特征,而钠离子表现为秋季最高,夏季最低的季节变化特征,钙离子表现为秋季最高,冬季最低的季节变化特征.总水溶性离子质量浓度全年及春季、夏季和秋季均表现为单峰分布的日变化特征,冬季没有显著的日变化特征.观测期间二次离子(硫酸根、硝酸根和铵根)质量浓度占PM2.5的43.8%,是PM2.5的重要组成部分,主要以(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在.观测期间郑州市存在较大程度的二次转化过程,且相对湿度对硫氧化率的影响较大,而温度对氮氧化率的影响较大.观测期间二次离子间具有较好的相关性,钾离子与镁离子和氯离子也表现出较好的相关性.硝酸根、硫酸根和铵根的主要来源是气体污染物的二次转化,镁离子和钙离子通常来源于土壤尘和建筑尘,钾离子是主要的生物质燃烧标识物之一,钠离子来自于海盐和土壤尘,氯离子不仅来自于海盐,也可来自生物质燃烧和化石燃料燃烧.主成分分析结果表明观测期间郑州市PM2.5中水溶性离子主要受二次转化、燃烧源及土壤或建筑
- 杨留明王申博郝祺韩士杰李晨赵庆炎李晨张瑞芹
- 关键词：PM2.5水溶性离子
- 郑州市两次典型大气重污染过程成因分析被引量：22
- 2018年
- 于2017年11月21~29日利用在线金属分析仪及气象仪器在郑州大学站点进行连续观测,识别郑州市秋冬季节典型灰霾重污染爆发的成因.结果表明:观测期间采样点大气PM_(2.5)中As,Mn,Fe,Cu和Zn等元素浓度相比其他城市较高;基于气象数据统计分析可知,来自郑州市东北方向污染气团的传输,以及低风速、高湿度的静稳天气造成的本地排放污染物积聚是这两次重污染形成的主要气象因素;同时,利用正矩阵因子分解法(PMF)定量解析出观测期间主要贡献源:扬尘源(36.8%),机动车源(27.6%),工业源(21.0%)和燃烧源(14.6%).其中,扬尘源在清洁天的贡献占比较高,而重污染期间机动车源和燃烧源的贡献显著增大.
- 王申博余雪赵庆炎杨留明尹沙沙张瑞芹
- 关键词：重污染
- 郑州市2014～2017年大气污染特征及气象条件影响分析被引量：57
- 2019年
- 根据郑州市2014~2017年大气主要污染物和气象数据的在线监测数据,分析了各污染物的浓度水平、季节变化、比值特征及气象条件影响.结果表明,2014~2017年郑州市大气中PM2.5和PM10的年均质量浓度分别为(88.1±49.8)、(95.8±60.2)、(78.6±70.3)、(72.0±53.5)μg·m^-3和(158.5±65.3)、(167.7±82.6)、(144.5±91.5)、(132.7±70.3)μg·m^-3,均超过我国年度二级标准限值的两倍左右.4年来,郑州市空气质量虽有所改善,但颗粒污染问题仍旧没有从根本上解决,且夏季O3-8h超标问题日益突出.利用特征比值法进行来源判断,结果表明燃烧源和二次生成是郑州市大气中PM2.5的主要贡献源,其中燃煤的贡献逐年下降,移动源的贡献逐年上升.此外,低风速、高湿度和降水少是造成大气污染严重的重要气象因素.利用潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)分析了郑州市PM2.5潜在来源分布及其贡献特征,结果表明,PM2.5污染源区主要分布在河南省内的周边城市以及山西南部、陕西东部、湖北北部、山东西北部、河北南部等相邻省份,其中,近距离传输对郑州市PM2.5的质量浓度贡献更为显著.
- 郭蒙蒙姜楠王申博段时光张瑞芹
- 关键词：PM2.5空气质量气象条件后向轨迹
- 典型背景区大气颗粒物中元素粒径分布特征被引量：11
- 2017年
- 为探究背景区域大气颗粒物中金属元素污染特征,该研究利用四级颗粒物撞击式采样器(<1μm、1~2.5μm、2.5~10μm和10~18μm)于2014年冬季在郑州市中牟县郊区采集颗粒物样品。使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析23种元素的浓度,并利用富集因子法(EF)和主成分分析法(PCA)解析颗粒物中元素来源。结果表明,该区域金属元素浓度高于上海和北京,且不同元素粒径分布具有差异性。金属Se、Cd、Ag、Sb、Pb、Sn、Zn、Cr、Cu和As受明显的人为源影响,Ca、Sr、Ba、Be、Mn、Mg、K、V、Fe、Al和Ti主要来自自然源。该区域大气中元素的主要来源有地壳源、燃煤源、机动车排放源、冶金化工排放源、垃圾焚烧排放源和建筑扬尘排放源。此研究成果可以为政府制定污染防治方案提供科学依据。
- 王申博余飞燕启社王群姜楠尹沙沙张瑞芹
- 关键词：金属元素粒径分布主成分分析源解析
- 河南省春节和疫情影响情景下PM2.5组分特征被引量：31
- 2020年
- 2020年1月我国爆发了新型冠状病毒疫情,期间我国各地区大气污染源排放特征发生了显著改变.为研究该情景下PM2.5组分特征,本研究于2020年1月1日~2月13日利用在线观测仪器对郑州、安阳和新乡市进行连续观测.根据春节假期和疫情爆发,将研究时期分为春节前(1月1~23日)、春节疫情期(1月24~31日)和节后疫情期(2月1~13日).受疫情和有利的气象条件影响,节后疫情期间郑州、安阳和新乡市除O3外其它污染物浓度较春节前均明显下降,其中NO2和PM2.5的降幅分别为65%、52%、72%和51%、55%、54%,但是污染物浓度仍较高,表明未来河南省冬季大气污染的较大幅度改善面临巨大挑战.从颗粒物组分来看,二次无机盐和有机物是观测期间PM2.5的主要组分.春节疫情期3个城市受烟花爆竹的影响较小,并且硝酸根和扬尘的贡献相比春节前轻微下降.节后疫情期间郑州、安阳和新乡市PM2.5中硝酸根浓度和占比显著下降,占比降幅为10.6%、4.1%和4%;硫酸根和有机物的占比上升,其中二次有机碳的贡献增大.以郑州市为例分析硝酸盐生成,相比春节前,节后疫情期间不同污染时段硝酸根的占比均下降,但硝酸根仍是污染时段PM2.5中占比最高的组分.日变化特征表明节后疫情期间大气中O3浓度和湿度的增高可能促进了NO2的转化,因此下一步应采取PM2.5和O3的协同管控,重视NO2和VOCs的协同减排.
- 王申博范相阁和兵张瑞芹张瑞芹
- 关键词：PM2.5化学组分硝酸盐减排效果
- 郑州市PM_(2.5)组分、来源及其演变特征被引量：19
- 2021年
- 为探究郑州市PM_(2.5)主要来源以及季节差异特征,本研究于2019年进行PM_(2.5)周期采样,并分析PM_(2.5)中的无机水溶性离子、碳组分和元素浓度.结果表明,郑州市2019年采样膜样品的PM_(2.5)平均浓度为(67.0±37.2)μg·m^(-3),冬季浓度最高,夏季最低.PM_(2.5)中主要组分依次为:硝酸根、铵根、硫酸根、有机物(OM)、地壳物质和元素碳,春秋季节受地壳物质影响较大,夏季主要受硫酸盐影响,冬季有机物与硝酸盐浓度显著增高.二次转化是硫酸盐和硝酸盐的主要来源,夏季受光化学反应贡献显著,冬季受高湿条件下的液相反应影响明显.NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)和OC/EC的值表明郑州市PM_(2.5)受汽车尾气排放、煤炭燃烧以及生物质燃烧影响较大.源解析结果表明,2019年二次源贡献最高(49.8%),其中在冬季贡献达到56.5%;一次源中,扬尘在春季(15.2%)和秋季(11.4%)占比略高,机动车源在夏季贡献最大(12.3%),冬季受燃煤源影响较大(13.2%).2014~2019年郑州市PM_(2.5)受二次源影响逐年升高;工业源、生物质燃烧源和燃煤源整体呈下降趋势.
- 赵孝囡王申博杨洁茹马秋红刘洋刘洋
- 关键词：化学质量平衡法
- 郑州市某耐火材料厂排放颗粒物中金属元素粒径分布特征
- 耐火材料是钢铁、有色金属、水泥、玻璃等高温技术工业领域的基础材料之一.作为我国重要的耐火材料生产基地之一,2015 年河南省耐火材料产量达4985 万吨,约占中国产量的42.6％.统计数据显示,河南省耐火材料厂主要集中在...
- 王申博余飞燕启社王群郭月尹沙沙姜楠张瑞芹
- 关键词：耐火材料颗粒物金属元素粒径分布
- 郑州市典型污染过程PM_(1)中重金属浓度、来源及健康风险评估被引量：11
- 2022年
- 颗粒物中重金属元素可对人体健康造成不利影响,粒径越小危害越大.利用在线重金属观测仪于2021年1月7~25日在郑州市连续测定PM_(1)中Al、Si、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ba、Pb和Cd共16种重金属元素.结果表明,观测期间ρ(K)的浓度最高(0.62μg·m^(-3)).根据污染物浓度和气象特征,将观测期间划分为清洁日、沙尘日和霾日.大气PM_(1)中重金属污染特征和健康风险评价在不同污染过程下的贡献不同.利用美国EPA健康风险评价法评估重金属的健康风险,采用富集因子法和正定矩阵因子模型(PMF)解析重金属来源,并利用浓度权重轨迹分析法(CWT)和后向轨迹法对传输的影响进行评估.结果表明在不同污染过程下Zn、As、Se、Pb和Cd的富集因子超过100,均受人类活动影响较大.在观测期间重金属主要来源为工业源、燃煤/生物质源、机动车源和扬尘源.将健康风险结果代入PMF分析发现,在清洁日、沙尘日和霾日期间工业源是致癌与非致癌健康风险的主要贡献源,且本地区PM_(1)中重金属元素对成人的致癌风险超过对儿童的致癌风险.通过CWT和后向轨迹法发现区域传输是影响本地健康风险的主要因素之一.
- 翟诗婷王申博张栋赵孝囡杨洁茹刘洋陈红阳张瑞芹
- 关键词：重金属元素源解析
