成都冬季PM2.5化学组分污染特征及来源解析

• 作者: 吴丹 吴明 夏俊荣 杨清健 赵天良
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 成都 细颗粒物 水溶性离子 OC/EC 昼夜差异 源解析
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 76-85
• 页数: 10页
• 分类号: X513
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201805035

摘要

2017年1月1～20日在成都地区分昼夜对PM2.5进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM2.5的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m-3;总水溶性离子的质量浓度为(56.5±25.7)μg·m-3,其中SO2-4、NO-3和NH+4是最主要的离子,质量浓度分别为(13.6±5.5)、(21.4±12.0)和(13.3±5.7)μg·m-3,一共占到了水溶性离子的85.6％;有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为34.0μg·m-3和6.1μg·m-3,分别占PM2.5质量浓度的26.8％ 和4.8％.昼夜污染对比显示,PM2.5白天和夜晚质量浓度分别为(120.4±56.4)μg·m-3和(133.8±64.0)μg·m-3,夜间污染更为严重.SO2-4、NO-3和NH+4白天浓度高于夜间,这与白天光照促进了二次离子的形成有关;而Cl-、K+、OC和EC浓度夜间明显升高,可能是受夜间煤和生物质燃烧排放增加的影响.通过对近年来成都冬季PM2.5化学组分的研究进行文献总结和比较后发现,SO2-4浓度显著降低,从2010年的50.6μg·m-3降低到2017年的13.6μg·m-3;而NO-3浓度变化不大,维持在20μg·m-3左右.PM2.5中离子酸碱平衡分析表明,成都冬季PM2.5由于NH+4的相对过剩而呈现出碱性,与以往呈偏酸性结果存在差异.对成都冬季NO-3/SO2-4的比值进行计算,NO-3/SO2-4平均值为1.57,表明移动源对PM2.5污染影响更大.OC与EC的相关性表明,白天和夜间OC与EC的相关系数分别为0.82和0.90(P<0.01),OC与EC来源具有一致性.SOC估算结果显示,白天和夜间SOC浓度分别为8.5μg·m-3和11.9μg·m-3,占到OC的28.1％和31.8％.K+/EC平均值为0.31,并且K+与OC之间相关系数为0.87(P<0.01),说明生物质燃烧对成都冬季碳质气溶胶有一定影响.主成分分析表明,成都冬季PM2.5主要来源于燃烧源(燃煤、 生物质燃烧等)、 二次无机污染源以及土壤和扬尘源,其贡献率分别为32.8％ 、34.5％ 和21.5％.