重庆市主城区大气PM10来源的二重源解析研究

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我国城市大气污染严重,可吸入颗粒物质是衡量大气质量的重要指标,是影响城市空气质量的主要污染物,也是大气环境中危害人类健康的主要大气颗粒物。对PM10进行来源解析,摸清PM10的来源和定量解析出各污染源的分担率,将使大气颗粒物治理更加有针对性,对制定切实可行的大气污染控制措施和改善城市环境空气质量有着重要意义。为了给重庆市大气污染控制工作提供科学依据和技术支持,本文通过2008年各监测点的PM10监测,对重庆市主城区大气PM10来源进行解析研究,采用因子分析法(FA)确定主要污染源,利用二重源解析技术进行解析,为颗粒物来源解析技术方法的优化提供一些参考。得出如下主要结论:(1)春秋两季采样期间重庆市主城区大气中PM10的浓度分别为0.154mg/m3和0.230mg/m3;重庆市主城区PM10的质量浓度有着明显的季节性和区域性变化特征:各采样点秋季PM10的浓度均要高于春季。采样期间平均浓度最高的沙坪坝区为0.267mg/m3,最低的缙云山为0.092mg/m3,各区PM10平均浓度由高到低排列为:沙坪坝、大渡口、渝中区、渝北区、南岸区、江北区、缙云山;PM10的浓度分布遵循工业综合区>商业区>学校和住宅区>旅游风景区的变化规律。(2)重庆市主城区PM10中无机元素组分浓度有着较为明显的季节性和区域性变化特征:季节性分布上秋季PM10中无机元素组分浓度高于春季,其中Si、S和Ca的浓度有着较大升幅,Fe和K的浓度受季节变化的影响较小;空间分布上一般工商业发达、人口集中、交通密集的地区的组分浓度较高。(3)重庆市主城区PM10中的碳组分也呈现出季节性和区域性变化特征:秋季OC浓度值相比春季升高73.2%,EC浓度值有所升高,但升幅不大,说明EC在大气中的含量受气象条件变化的影响较OC小;空间分布上一般工商业发达、人口集中、交通密集的地区的组分浓度较高;两季平均OC的浓度在碳组分中占80%,而EC仅占20%,春、秋两季主城区的OC/EC平均值达到了4.46,其中秋季OC/EC的比值要高于春季;对相关性的研究可以推测出OC和EC来源较为一致,可能主要来源于汽车尾气排放和燃煤。(4)季节性上秋季水溶性组分的浓度值与春季相比普遍有所升高,其中NO3-、SO42-和NH4+有着较明显的升幅,分别升高34.66%、57.82%和79.01%;空间分布上一般工商业发达、人口集中、交通密集的地区的组分浓度较高;所有组分中SO42-在受体组分中含量最高,两季浓度监测的平均值为28.27μg/m3;主城区两个季节[NO3-]/[SO42-]的平均值为0.28,重庆市的主要污染源仍以固定源为主,主要来自燃煤的排放,但流动源的影响也逐步加大。(5)采用因子分析法将重庆市主城区大气PM10的主要来源归纳为二次污染源、扬尘、建筑材料尘、钢铁尘和交通尘5个污染因子。结合实际管理需要最终将重庆市主城区大气PM10的主要污染源确定为扬尘(施工扬尘和道路扬尘)、建筑材料尘、燃煤烟尘、机动车尾气尘、钢铁冶炼尘和二次粒子(二次硫酸盐、二次硝酸盐和次生有机碳),进一步完善了PM10污染源的分类体系。(6)采用二重源解析方法对重庆市土城区大气PM10的主要来源进行解析,结果显示重庆市土城区大气PM10主要污染源是扬尘、机动车尾气尘、二次粒子、建筑材料尘、钢铁尘和燃煤烟尘,其分担率分别为32.71%、20.14%、17.31%、9.23%、5.40%和3.98%。
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