《霾複合污染作用下大氣氣態汞與顆粒態汞循環特徵研究》是依託上海交通大學，由程金平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：霾複合污染作用下大氣氣態汞與顆粒態汞循環特徵研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程金平
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前我國霾污染非常嚴峻，廣州、上海等城市每不到3天就有一次灰霾天氣。2009年UNEP 25屆部長級會議上所公布的檔案中認為中國對全球汞排放的貢獻大於1/3。而參與全球汞循環主要是大氣氣態單質汞（零價Hg）。為了闡明有機弱酸、光化學因子（臭氧、自由基）、細顆粒物、水溶性無機鹽金屬離子、NO3-和SO42-以及EC/OC共存的複合污染背景條件下大氣氣態汞與顆粒態汞的循環特徵，本申請擬通過現場監測，實驗室氣相氧化、均相反應、液相氧化、甲基化與脫甲基化模擬實驗，結合動力通量箱與沉降實驗，闡明霾複合污染條件下大氣汞賦存形態，揭示大氣氣態汞與顆粒態汞在霾複合污染作用下化學反應特徵，明確大氣氣態汞與顆粒態汞之間的相互轉化及吸附過程。為建立霾複合污染背景下大氣汞的循環途徑以及更為準確估算我國目前霾污染頻繁發生情況下汞污染對全球的貢獻提供線索。
結題摘要
目前霾污染和大氣汞污染均是我國面臨的主要環境問題，已引起國際社會的廣泛關注。大氣汞主要有三種形態，分別為氣態單質汞（Hg0）、活性氣態汞和顆粒態汞，其中Hg0可以遠距離傳輸參與全球汞的循環，顆粒態汞和活性氣態汞在大氣中的停留時間短，一般為數天，易沉降，是大氣汞沉降的主要部分，即參與全球大氣汞循環主要是氣態汞。為了探討霾複合污染背景下，大氣氣態汞和顆粒態汞污染及轉化特徵，本研究以霾污染為研究對象，分別採用PM2.5採樣儀和Nano-moudi 13級（9.9~18µm、6.2~9.9µm、3.1~6.2µm、1.8~3.1µm、1.0~1.8µm、0.56~1.0µm、0.32~0.56µm、0.18~0.32µm、0.10~0.18µm，0.056~0.10µm、0.032~0.056µm、0.018~0.032µm、0.010~0.018µm）顆粒物分級採樣器，進行樣品採集。分析了顆粒物上總汞、不同存在形態汞、甲基汞、金屬元素（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cu、Cr、Cs、Fe、Ga、Li、Mn、Ni、Pb、Pb、Se、Sn、Sr、Te、Tl、Zn等）、水溶性陰離子（Cl−、 SO42−、NO3− 等）、陽離子（NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+等）、EC/OC等化學組分，同時分析了大氣氣態汞含量。在現場和實驗室模擬實驗基礎上，重點研究了不同粒徑顆粒態汞的污染特徵，大氣氣態汞和顆粒態汞之間的轉化、循環特徵，並對顆粒態汞進行了源解析。結果表明，霾污染期間顆粒態汞的濃度是非霾期間的2-4倍，呈現明顯季節變化特徵；霾污染期間細顆粒物上各形態汞均比非霾期間相應形態汞高，細顆粒總汞占氣態元素汞的比例約為4%；細顆粒物中的汞主要以Hg(II)和Hg(re)存在，Hg(0)占有一定比例，而只有很少量是Hg(w)；霾與非霾期間汞均參與了顆粒物的成長過程；不同粒徑顆粒物中顆粒態汞的濃度霾天均比非霾天高；顆粒態汞主要分布在超細顆粒物上；不同模態的顆粒態汞含量存在顯著差異；霾天氣期間顆粒態汞與PM2.5、PM10、SO2、NO2等污染物有很好的相關性；霾污染天氣有利於汞的非生物甲基化；顆粒態汞的來源主要為人為源，其中燃煤是主要污染源；霾污染期間大氣中汞的轉化仍以零價汞氧化為活性二價汞為主；上海市濕沉降通量占總汞沉降通量的70.5%，乾沉降通量占總汞沉降通量的29.5%。
