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京津冀典型城市大气颗粒物化学成分同步观测研究

吴勇 | -> | 1282| 2| 450.884MB |大气颗粒物,化学成分,质量重构,粒径分布,京津冀城市群

吴勇 吴勇 | 文档量 |浏览量71044

摘要: 为解析京津冀城市群大气颗粒物化学组成,寻求区域大气污染协同防控方法,分别在北京、天津、唐山和保定4 个典型城市和兴隆大气本底对照区设置观测站点,使用环境颗粒物在线监测仪和安德森撞击式9 级采样器获取不同粒径段大气颗粒物的质量浓度并分析其化学成分. 结果表明,上述4 个城市站点PM10年均值( 2009 年6 月~ 2010 年5 月) 分别为124、141、151 和183 μg·m - 3 ,日均值超过国家二级标准的天数分别为29% 、36% 、39% 和52% ; PM2. 5年均值分别为55、68、79 和116μg·m - 3 ,分别是区域大气本底对照站点的1. 5、1. 9、2. 2 和3. 2 倍,日均值超过WHO 第一阶段指导值的天数分别为29% 、33% 、42% 和65% . 城市站细粒子( PM2. 1) 中二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘和建筑尘的质量百分比分别为28. 5% 、5. 8% 、1. 8% 、14. 8% 和3. 8% ; 上述5 类化学成分在粗粒子( PM2. 1 ~ 9) 中分别为11. 3% 、6. 7% 、1. 1% 、43. 5% 和7. 6% . 河北保定颗粒物污染程度明显高于其它城市,粗、细粒子中主要成分分别为矿物尘和二次无机盐. 区域细粒子污染在冬季最为严重,其主要污染成分为二次粒子. 北京大气细粒子中人为源与自然源的贡献比值高达3. 5 ∶ 1,而在粗粒子中的相应比例仅为0. 6∶ 1; 一次排放与二次生成的污染物对北京大气细粒子的贡献相当,而在粗粒子中的相应比例为5∶ 1. 燃煤、汽车尾气和建筑扬尘对区域大气颗粒物质量浓度具有较大影响,对重金属和二次粒子前体物的控制也应引起重视.
    大气颗粒物是由元素碳、有机碳、铵盐、硝酸盐、硫酸盐、矿物尘、海盐、痕量重金属元素以及水等成分组成的复杂混合体[1],研究其化学组成对深入了解颗粒物在全球气候变化中所起的作用以及对人类和生态环境健康的影响具有重要意义[2 ~ 4].京津冀是我国政治、经济和文化中心,随着社会经济快速发展,能源消耗不断攀升,区域大气污染日趋严重,颗粒物已成为首要污染物[5,6],但由于其化学组成复杂多变,目前尚难以对其所有组分进行直接检测[7]. 近年来有关北京和天津颗粒物组成的研究较多[8 ~ 13],但缺乏对区域内其它工业城市及背景地区大气颗粒物质量浓度、粒径分布及其化学组成的同步观测研究. 本研究的主要目标是用质量平衡方法通过已测化学成分对大气颗粒物组成进行重构,以了解各类源成分对京津冀城市群大气颗粒物质量浓度的贡献,研究结果有利于科学认知区域大气颗粒物污染特征,同时也可为区域大气污染协同防控提供决策参考.
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