【摘 要】
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随着《大气污染防治行动计划》和京津冀及周边“2+26”重点城市污染防治措施的提出,我国城市大气环境质量有所好转,但重污染天气仍然频发,超过环境空气质量标准限值的情况时有发生。郑州市是河南省省会,也是污染传输通道中的“26”城市之一,近年来整体环境污染呈下降趋势,但依然面临秋冬季重污染频发的情况。随着对大气中细颗粒物(PM2.5)研究的深入,PM2.5对人体健康的危害逐步被广泛认识,其中芳香族化合物
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随着《大气污染防治行动计划》和京津冀及周边“2+26”重点城市污染防治措施的提出,我国城市大气环境质量有所好转,但重污染天气仍然频发,超过环境空气质量标准限值的情况时有发生。郑州市是河南省省会,也是污染传输通道中的“26”城市之一,近年来整体环境污染呈下降趋势,但依然面临秋冬季重污染频发的情况。随着对大气中细颗粒物(PM2.5)研究的深入,PM2.5对人体健康的危害逐步被广泛认识,其中芳香族化合物来自煤炭和生物质等不完全燃烧,是PM2.5中有机气溶胶的重要组分,同时对二次有机气溶胶生成有重要贡献,并且具有致癌和致畸性,严重危害人体健康。本研究在郑州市高新区郑州大学设立采样点位,在2019年4月至2020年1月对不同季节的典型月份进行PM2.5样品采集,系统分析了样品中36种芳香族化合物,包括28种多环芳烃（PAHs）和8种芳香酸（AAs）,从浓度水平、季节变化特征、健康风险、诊断比值等方面探究其污染特征,同时通过正交矩阵因子分析模型对其来源进行定量解析,并利用后向轨迹模型对不同季节污染物的来源和区域传输途径进行分析。本研究的主要结论如下:（1）采样期间郑州市高新区PM2.5的年均质量浓度为（70.3±39.4）μg·m-3,是环境空气质量标准（GB3095-2012）二级标准年均限值(35 μg·m-3)的2.0倍,采样期间超过标准日均限制(75 μg·m-3)的污染天数占总采样天数的31.8%,PM2.5浓度的最大值为210.1 μg·m-3,说明郑州市高新区PM2.5污染较为严重。有机碳（Organic Carbon,OC）和元素碳（Elemental Carbon,EC）分别占 PM2.5 的13.7%和2.3%,即碳质组分是PM2.5的重要组分。OC与EC在秋冬季的相关性较好,表明OC与EC在秋冬季来自相似的污染排放源。本研究中的总有机化合物的年均浓度为283.5 ng·m-3,AAs的质量浓度是PAHs的4.3倍。（2）采样期间∑28-PAHs的年均质量浓度为53.4 ng·m-3,∑28-PAHs和PM2.5的季节浓度变化趋势相似,均为冬季＞秋季＞春季＞夏季,冬季的质量浓度是夏季的4.5倍,显示出PAHs的主要来源季节为冬季排放。PAHs的年均优势环数为5环和4环,共占68.7%。特征比值法发现PAHs的主要来源为煤炭燃烧源、生物质燃烧源和机动车排放源。郑州市高新区儿童和成人的PAHs致癌风险均处于可接受风险水平(10-6)。∑8-AAs的年均质量浓度为230.1 ng·m-3,季节变化规律具体表现为:冬季＞秋季＞夏季＞春季。邻苯二甲酸是本研究中最丰富的芳香酸,占总芳香酸化合物的50.6%。3种苯三甲酸（1,3,5-苯三甲酸、1,2,3-苯三甲酸和1,2,4-苯三甲酸）之间具有显著相关性,表明其来源前体物相似且均来自二次生成。（3）使用正交矩阵因子分析模型对PM2.5中多环芳烃和芳香酸的来源进行定量解析,结果表明郑州市高新区大气碳质气溶胶的来源分别为燃煤排放（26.8%）、生物质燃烧排放（22.2%）、机动车排放（19.5%）、二次光化学氧化（17.7%）和工业排放（13.8%）。后向轨迹表明郑州市高新区夏季受到季风天气影响较为显著;其他三个季节均主要受到京津冀大气污染传输的影响,其次为西北方向的污染传输。浓度权重分析表明省内传输是污染物主要的来源,其次来自于邻近省份。
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