石家莊霾污染過程大氣顆粒物化學組分分析及來源解析.pdf

1、京津冀、長三角、珠三角、關(guān)中平原和成渝盆地，為我國大氣顆粒物造成霾污染最為嚴重的典型區(qū)域，同時也是氣態(tài)污染物高排放地區(qū)。石家莊霾污染監(jiān)測研究及源解析，是京津冀區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的重要組成部分，但對石家莊大氣顆粒物水溶性離子等化學成分分粒徑段的分析研究鮮有報道，結(jié)合詳細化學組成對該區(qū)域的大氣顆粒物來源解析工作也剛剛開始。
　　為認知石家莊典型霾污染過程中顆粒物化學組成特征和濃度水平，并進一步進行大氣顆粒物源解析工作，于2013年6

2、-8月、10-11月、2014年1月和4-5月，利用慣性撞擊式9級采樣器(Andersen)、美國熱電公司環(huán)境儀器和石英微量振蕩天平(TEOM)對石家莊城區(qū)夏、秋、冬和春四個季節(jié)霾污染期間大氣顆粒物進行了實時連續(xù)監(jiān)測和分粒徑段的采樣分析。使用離子色譜儀、熱光碳分析儀和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)對氣溶膠中8種水溶性無機離子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-)、EC/OC以及24種金屬元素

3、進行了分析。并使用EPA PMF5.0模型對霾污染期間大氣細顆粒物進行了來源解析，提出了石家莊大氣污染優(yōu)先控制的排放源。研究結(jié)果如下:
　　石家莊采樣期間顆粒物濃度有明顯的季節(jié)變化特征。霾污染時期PM2.5平均濃度冬季最高，秋季次之，夏季最低。夏、秋、冬、春四個季節(jié)PM2.5平均濃度分別為:73.9±33.0、272.8±142.4、170.5±75.7、75.4±42.0μg/m3;NO2和SO2平均濃度的季節(jié)變化與顆粒物的季節(jié)

4、變化一致。SO2夏、秋、冬、春平均濃度分別:38.3±16.7、68.5±26.9、199.5±70.0、37.1±15.3μg/m3; NO2夏、秋、冬、春平均濃度分別:42.5±18.0、87.4±20.5、113.8±31.4、44.2±19.0; O3濃度的變化主要受溫度、濕度、太陽紫外輻射強度等的影響，O3平均濃度夏季最高，冬季最低，春季高于秋季，夏、秋、冬、春每日8小時滑動平均最大值的均值分別為:169.5±50.0、36.

5、8±20.1、11.73±13.4、137.6±37.8μg/m3。
　　大氣顆粒物水溶性離子的濃度也有明顯的季節(jié)變化，水溶性離子濃度冬季＞秋季＞夏季＞春季。霾污染的過程中水溶性離子濃度的增長主要是二次離子的增長在起主要作用。重霾天較高的相對濕度，促進了氣溶膠中的液相反應(yīng)，二次離子由凝結(jié)模態(tài)向液滴模態(tài)轉(zhuǎn)移的跡象明顯。OC和EC在輕霾天和重霾天有相同的季節(jié)分布特征，OC為冬季最高，春季最低，夏季高于秋季，EC為冬季＞春季＞秋季＞夏季

6、。OC、EC均呈現(xiàn)典型的“雙峰型”分布，但不同季節(jié)出現(xiàn)峰值的粒徑段和峰高有所差異。重金屬元素在大氣顆粒物中的分布總體上呈現(xiàn)與大氣顆粒物濃度季節(jié)變化一致解析出霾污染時期石家莊PM2.5來源為6類:揚塵(13.4％)、二次源(15.6％)、交通源(21.2％)、工業(yè)源(26.8％)、燃煤(11.0％)以及未解析出來部分(12.1％)。PM2.5中工業(yè)和交通的貢獻最大共計48％，交通源主要為柴油機車的導致。因此石家莊市霾污染的控制，需要優(yōu)先控