刘保双
- 作品数：25 被引量：272H指数：10
- 供职机构：南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程更多>>
- 泰安市环境受体PM(2.5)组分特征与来源解析被引量：11
- 2017年
- 为了明确泰安市环境受体PM_(2.5)的污染特征和主要来源,该研究于2015年春、冬季在泰安市区采集了环境受体中PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)及其化学组分特征,建立了源化学成分谱,基于化学质量平衡(CMB)模型对泰安市环境受体PM_(2.5)进行了来源解析,利用后轨迹分析了PM_(2.5)的区域传输路径。结果表明:PM_(2.5)及其化学组分与污染源贡献都具有明显的季节特征。春季,机动车尘是PM_(2.5)的首要贡献源类,分担率为19.11%;其次为二次硫酸盐、扬尘和煤烟尘,分担率分别为18.07%、16.08%、10.53%。冬季,煤烟尘为首要的污染源类,分担率为16.32%;机动车源和城市扬尘对PM_(2.5)的分担率比春季低,分别为11.99%和13.42%。后轨迹分析表明,春季PM_(2.5)可能受来自内蒙古等地的土壤风沙尘的长距离运输影响;冬天可能受来自蒙古、河北、山东周边等地燃煤源的长距离运输的影响。
- 杨佳美刘保双毕晓辉梅如波隋本会崔然冯银厂
- 关键词：源解析后向轨迹
- 青岛市臭氧污染与非污染期间VOCs化学特征及来源解析被引量：2
- 2023年
- 青岛市夏季臭氧浓度水平高且污染事件频发,开展臭氧污染过程和非污染时期的挥发性有机物(VOCs)及其臭氧生成潜势(OFP)的精细化来源解析研究,对于有效降低沿海城市的大气臭氧污染,持续改善环境空气质量将会发挥重要的作用.因此,利用青岛市2020年夏季(6~8月)小时分辨率的在线VOCs监测数据,分析臭氧污染过程和非臭氧污染时期环境VOCs的化学特征,并通过正定矩阵因子分解(PMF)模型进行了环境VOCs及其OFP的精细化来源解析研究.结果表明,青岛市夏季环境ρ(TVOCs)平均值为93.8μg·m^(-3),臭氧污染过程相较于非臭氧污染时期TVOCs浓度上升了49.3%,其中芳香烃浓度增加最显著,增加了59.7%.夏季环境VOCs总的OFP达到246.3μg·m^(-3),臭氧污染过程相较于非臭氧污染时期环境VOCs的总OFP增加了43.1%;其中烷烃增加最多,增加了58.8%.间-乙基甲苯和2,3-二甲基戊烷是臭氧污染过程中OFP增加幅度最大的物种.青岛市夏季环境VOCs的主要贡献源为柴油车(11.2%)、溶剂使用(4.7%)、液化石油气及天然气(27.5%)、汽油车(8.9%)、汽油挥发(26.6%)、燃烧及石化相关企业排放(16.4%)和植物排放(4.8%).相较于非臭氧污染时期,臭氧污染过程中液化石油气及天然气浓度增加了16.4μg·m^(-3),是增加量最大的源类;而植物排放浓度增加了88.6%,是增加率最高的源类.另外,燃烧及石化相关企业排放是青岛市夏季OFP最大的贡献源,其OFP和贡献率分别达到38.0μg·m^(-3)和24.5%;其次为液化石油气及天然气以及汽油挥发.相较于非臭氧污染时期,臭氧污染过程中液化石油气及天然气、汽油挥发和溶剂使用对总OFP升高量的贡献率之和达到74.1%,是最主要的贡献源类.
- 贾智海顾瑶孔翠丽宋江邦孟赫石来元吴建会刘保双
- 关键词：源解析
- 泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在源被引量：5
- 2017年
- 为了明确泰山顶PM_(2.5)及其二次组分的输送路径与潜在来源,基于后向轨迹聚类方法对2015年冬季和春季抵达泰山顶的气团传输轨迹进行聚类分析,并利用PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)方法分析泰山顶冬季和春季PM_(2.5)、SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+的潜在源域.结果表明,冬季和春季来自不同方向的气团轨迹对泰山顶PM_(2.5)及其组分的潜在源分布的影响具有明显差异.冬季泰山顶ρ(PM_(2.5))和ρ(NO_3^-)平均值的最高值对应的气团轨迹来自湖北、河南、山东济宁等地区,而来自西北方向的轨迹1和轨迹2分别对应的ρ(SO_4^(2-))和ρ(NH_4^+)平均值最高;春季影响ρ(PM_(2.5))和ρ(NO_3^-)的气团轨迹主要来自西南方向的河南、安徽北部、山东聊城等地区,而源自蒙古国途经内蒙古、山西、河南北部和山东聊城的气团轨迹对ρ(SO_4^(2-))和ρ(NH_4^+)的贡献最大.泰山顶ρ(PM_(2.5))、ρ(SO_4^(2-))、ρ(NO_3^-)和ρ(NH_4^+)的PSCF分布特征与CWT分布特征类似,WPSCF(源区分布概率)和CWT的最高计算值主要集中山东济宁、聊城以及邻近的山西省、河北省和河南省,是泰山顶大气污染物的主要潜在源域.
- 王露刘保双毕晓辉梅如波吴建会隋本会冯银厂
- 关键词：PM2.5聚类分析
- 关中地区背景点位环境空气PM_(2.5)来源解析与多模型结果对比被引量：10
- 2017年
- 为研究关中地区远郊背景点位大气PM_(2.5)污染来源,于2014年12月—2015年10月在西安市区西南方向约34 km的背景点位(农村区域,108°44'13″E、34°00'53″N)开展样品采集,共获得218个有效样品,对29种化学组分进行了分析,并运用ME2和PMF模型进行同步解析、相互验证.结果表明:ME2和PMF模型各解析出5类因子,分别为二次无机盐、机动车尾气排放、生物质燃烧、煤烟尘和土壤尘.其中,二次无机盐分担率为42.23%~42.74%,是首要贡献源类,机动车尾气排放(22.40%~24.53%)、煤烟尘(14.57%~14.73%)、生物质燃烧(11.88%~13.42%)是另外3种主要贡献源,而土壤尘(6.28%~7.22%)分担率相对较小.2种模型同步解析大气颗粒物来源对比表明,ME2和PMF模型同步解析结果一致,各源类的日贡献浓度均呈正相关,其中二次无机盐、机动车尾气排放、土壤尘的相关性较强,R2在0.876~0.960之间,表明解析结果可信.
- 杨佳美戴启立刘保双毕晓辉宋文斌吴建会冯银厂
- 关键词：源解析
- 天津市郊夏季VOCs化学特征及其时间精细化的来源解析被引量：10
- 2021年
- 夏季为环境空气中臭氧污染事件的频发时期,针对挥发性有机化合物(VOCs)及其臭氧生成潜势(OFP)的时间精细化的来源解析研究,对有效地进行臭氧污染防控具有非常重要的作用.利用2019年夏季(6~8月)天津市郊区点位监测的小时分辨率VOCs在线数据,分析臭氧污染事件和非臭氧污染时期环境受体中VOCs及其OFP的变化特征,并利用正定矩阵因子分解(PMF)模型进行精细化的来源解析研究.结果表明,夏季环境受体中VOCs平均体积分数为24.42×10^(-9),臭氧污染事件中的VOCs平均体积分数为27.72×10^(-9),较非臭氧污染时期增加15.69%.夏季总VOCs(TVOCs)的OFP为87.92×10^(-9),其中烯烃的OFP最高,对TVOCs的OFP的贡献达58.28%.臭氧污染事件中TVOCs的OFP为102.68×10^(-9),较非臭氧污染时期增加19.59%.臭氧污染事件中VOCs的来源分别为石化工业及汽油挥发(29.44%)、柴油车尾气(23.52%)、液化石油气及汽油车尾气(22.00%)、天然气及燃烧(13.41%)、溶剂使用(6.14%)和植物排放(5.49%).相比于非臭氧污染时期,液化石油气及汽油车尾气和柴油车尾气分别增长4.84%和5.29%.石化工业及汽油挥发和植物排放的贡献均表现为08:00开始上升,11:00达到最高,这与太阳辐射增强和温度不断上升密切相关.液化石油气及汽油车尾气和柴油车尾气均具有明显的早晚高峰特征,并在夜间(00:00~06:00)保持较高贡献水平.根据PMF结果并结合OFP的计算方法,解析了不同源类对臭氧生成潜势的贡献.石化工业及汽油挥发(31.01%)和柴油车尾气(36.64%)是较高贡献源类,相比非臭氧污染时期分别增加了1.74%和8.27%;并且石化工业及汽油挥发贡献率在臭氧污染事件发生过程的上升阶段显著增加,而在下降阶段明显下降.
- 王艺璇刘保双吴建会张裕芬冯银厂
- 关键词：夏季源解析
- 青岛市港口区域PM_(2.5)污染特征及来源解析研究被引量：2
- 2022年
- 港口区域因大气污染物排放量大且污染源复杂,已成为沿海城市大气污染防治的关键区域.为明确青岛港口区域PM_(2.5)污染特征及主要贡献源类,于2019年在青岛市3个港口区域和1个背景点位采集了不同季节的环境PM_(2.5)样品,并分析了其化学组分特征;同时,采用正定矩阵因子分析模型(PMF)和潜在源贡献函数(PSCF)分别分析了港口区域PM_(2.5)的主要贡献源类及各源类潜在的影响区域.结果表明,2019年青岛港口区域ρ(PM_(2.5))年均值为64μg·m^(-3),是我国空气质量二级标准的1.8倍,其中,董家口点位最高(74μg·m^(-3)),崂山点位最低(55μg·m^(-3)).NO_(3)^(-)、OC和SO_(4)^(2-)是PM_(2.5)的主导组分,其中,NO_(3)^(-)-含量(13.1%)明显高于其它组分.董家口点位ρ(NO_(3)^(-))、ρ(SO_(4)^(2-))、ρ(OC)和ρ(EC)(分别为13.0、7.09、8.98和2.91μg·m^(-3))明显高于其它点位,燃煤、工业特别是钢铁企业及货车等影响可能较为明显.同时,冬季这些组分浓度也显著高于其它季节,而夏季Na的浓度(0.96μg·m^(-3))和占比(2.13%)明显较高;春季Si和Al的浓度(1.27和0.45μg·m^(-3))和占比(2.79%和1.00%)明显高于其它季节.PMF源解析结果表明,二次硫酸盐和二次有机碳气溶胶(SOA)混合源(22.4%)及二次硝酸盐(20.1%)是港口区域PM_(2.5)的主要贡献源类,其次为机动车源(16.7%)和扬尘源(14.6%),燃煤源的贡献率为13.8%,而海盐和船舶源的贡献为7.2%.从季节变化来看,春季扬尘贡献(32.1%)较高,夏季二次硫酸盐和二次有机碳气溶胶(SOA)混合源(31.6%)、海盐和船舶源(19.2%)贡献较高,而冬季燃煤(16.6%)、机动车(22.8%)、二次硝酸盐(23.9%)、钢铁及相关冶金源(3.2%)和建筑水泥尘(3.6%)贡献较高.河北省中南部及山东省中西部地区是青岛港口各源类的主要潜在源区,黄海是船舶排放的主要潜在源区.
- 张子祎刘保双孟赫石来元王静吴建会冯银厂
- 关键词：港口源解析
- 菏泽市冬季大气PM2.5和PM10中碳组分来源解析被引量：9
- 2017年
- 为研究菏泽市冬季大气颗粒物中碳组分的污染特征和来源,于2016年1月采集菏泽市冬季大气PM2.5和PM10样品,基于热光反射法分析样品中OC(有机碳)、EC(元素碳)及8个碳组分[OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3和OP(裂解碳)]的含量,并计算得到ρ(Char-EC)(Char-EC为燃料燃烧后固体残渣中的EC)和ρ(Soot-EC)(Soot-EC为燃烧后气相挥发物质再凝结形成的EC),以定性识别大气颗粒物中碳组分的来源.结果表明,菏泽市冬季大气颗粒物样品中碳组分浓度处于较高水平,PM2.5中的ρ(OC)、ρ(EC)分别为26.34、9.22μg/m3,PM10中ρ(OC)、ρ(EC)分别为31.82、10.71μg/m3.采样期间大气PM2.5中碳组分(OC、EC、OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、Char-EC、Soot-EC)浓度与PM10中相应各组分浓度的比值均大于0.5(0.60~0.90),表明碳组分多集中于细粒子(PM2.5).大气颗粒物样品中各碳组分浓度具有明显空间差异,各点位大气PM2.5和PM10中ρ(OC)均显著高于ρ(EC)(T检验,P<0.05).菏泽市冬季大气PM2.5和PM10中Char-EC/Soot-EC(二者质量浓度之比)分别为10.04、8.00,并且存在显著的空间差异性(T检验,P<0.05).PMF(正定矩阵因子分解法)解析结果表明,菏泽市冬季大气PM2.5和PM10中碳组分来源主要有4类,包括两类柴油车(1类排放的碳组分中以EC2为主,定义为柴油车-1;1类排放的碳组分中以EC3为主,定义为柴油车-2)、汽油车、生物质燃烧和燃煤混合源,对大气PM2.5中碳组分的分担率分别为13.98%、5.13%、24.47%、41.97%,对大气PM10中碳组分的分担率分别为16.08%、8.21%、18.34%、47.35%.可见,菏泽市冬季大气PM2.5和PM10中碳的主要来源是柴油车、汽油车、生物质燃烧和燃煤.
- 张家营刘保双毕晓辉吴建会冯银厂张裕芬张勤勋
- 关键词：颗粒物源解析
- 武汉市大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源被引量：55
- 2019年
- 于2016年8月—2017年4月采集了武汉市PM2.5样品,使用离子色谱法分析了PM2.5中的水溶性离子(F-、Cl-、SO2-4、NO-3、Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+),并研究其污染特征及来源.结果表明,武汉市PM2.5质量浓度变化范围为24.8～215.7μg·m-3,均值为(81.3±38.1)μg·m-3.9种水溶性离子的年均质量浓度占PM2.5质量浓度的29.3%,其中,SO2-4、NO-3、NH+4(三者合称SNA)为主要的水溶性离子,SNA占PM2.5质量浓度的23.3%～32.0%.硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)年均值分别为0.4、0.1,说明武汉市大气存在较强的SO2向SO2-4、NO2向NO-3转化的二次过程.观测期间,武汉市的细颗粒物整体呈弱碱性.Ca2+与Mg2+,以及NH+4与NO-3、SO2-4等均有显著相关性,NH+4、NO-3、SO2-4主要以(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在.武汉市全年NO-3/SO2-4比值为0.9,表明固定源贡献相对较大.主成分分析结果表明,武汉市大气PM2.5中水溶性离子主要来自于燃煤及机动车排放、工业生产、扬尘等.
- 程渊吴建会毕晓辉杨佳美刘保双戴启立李蒲郁佳冯银厂
- 关键词：水溶性离子污染特征
- 天津市区夏冬季环境空气PM2.5中碳组分污染特征及来源研究被引量：28
- 2018年
- 为了明确天津市区环境受体PM_(2.5)中碳组分的污染特征及来源,本研究分别于2016年2月(冬季)和8月(夏季)在天津市区设置6个采样点位同步采集PM_(2.5)样品,采用热光反射法测定样品中各个碳组分(OC1~OC4、EC1~EC3和OP(裂解碳))的含量,并计算得到OC、EC、CharEC和Soot-EC,以定性识别大气颗粒物中碳组分的来源.结果表明,夏季PM_(2.5)中OC平均浓度为(7.5±3.0)μg·m-3,占PM_(2.5)的11.7%±4.1%;而冬季相比于夏季OC的浓度和占比均有增加,分别为(13.1±7.0)μg·m-3和13.9%±2.8%.夏季和冬季EC浓度分别为(4.0±1.8)μg·m-3、(4.3±2.4)μg·m-3,占PM_(2.5)的6.1%±2.0%和4.6%±1.2%.OC与EC的相关性在夏季(r=0.83,p<0.01)和冬季(r=0.96,p<0.01)均显著,而冬季CharEC与OC(r=0.94,p<0.01)、EC(r=0.98,p<0.01)相关性明显高于夏季(OC:r=0.44,p<0.01;EC:r=0.45,p<0.01).PM_(2.5)中OC/EC平均值在夏季和冬季分别为1.9和3.0,估算得到夏季SOC为(2.6±1.4)μg·m-3,占OC的33.5%±13.6%;冬季为(3.5±2.5)μg·m-3,占OC的26.6%±12.0%.夏季Char-EC/Soot-EC为6.5,高于冬季(4.9),并且空间差异性显著(t检验,p<0.05).正定矩阵因子模型(PMF)解析结果表明,天津市区大气PM_(2.5)中碳组分主要有4类来源:燃煤及生物质排放混合源、柴油车、汽油车、道路尘,对夏季PM_(2.5)中碳组分分担率分别为35.4%、16.4%、20.5%、14.4%;对冬季碳组分分担率分别为41.3%、15.5%、18.1%、16.3%.可见,燃煤和机动车是天津市区PM_(2.5)中碳组分的主要来源.
- 程渊刘保双毕晓辉吴建会董海燕李立伟肖致美张裕芬冯银厂
- 关键词：PM2.5PMF
- 泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在源研究
- 随着城市化进程的加速和经济的快速发展，我国大气颗粒物污染问题日益突出，并趋向于以细颗粒物(PM2.5)污染为主.目前我国的大气污染类型已转变成以细颗粒物、硫化物和NOx等为代表的区域复合性污染为主.
- 王露刘保双毕晓辉冯银厂
- 关键词：PM2.5聚类分析
