重慶主城區(qū)大氣可吸入顆粒物與霧水污染特征研究.pdf

1、隨著人類活動的不斷加劇，大氣中微粒的不斷增加帶來的對氣候、環(huán)境和人體健康的影響已引起了人們的日益關(guān)注，城市大氣顆粒物污染已成為研究的熱點課題。我國顆粒物污染問題十分嚴(yán)重，大部分城市在絕大部分天數(shù)首要空氣污染物均為PM10。重慶市2000～2003年P(guān)M10平均值基本維持在150ug/m3左右，超過國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)50％。對重慶主城區(qū)PM10和霧水進(jìn)行采樣和全樣品分析的研究十分重要和必要。本文緊密圍繞當(dāng)前城市空氣污染研究的熱點和前沿問

2、題，通過系統(tǒng)的野外采樣、外場觀測、室內(nèi)分析和模型計算等研究方法，對顆粒物、霧、霧水、雨水的物理化學(xué)特征以及顆粒物的來源進(jìn)行了比較全面的研究。主要包括以下幾方面內(nèi)容： （1）重慶市PM10濃度的時空變化規(guī)律研究。研究了重慶市區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)清潔對照點在不同季節(jié)及一天中的不同時段中PM10及污染水平變化。本研究針對上述問題進(jìn)行調(diào)查，探討了重慶大氣PM10和的時空變化規(guī)律以及氣象因子對顆粒物污染的影響。研究表明： 主城區(qū)PM10平均

3、濃度為159μgm-3，清潔對照點的縉云山為65.3μg m-3，城區(qū)兩個采樣點顆粒物超過國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)0.06倍，是縉云山清潔對照點的2.43倍。市區(qū)和清潔對照點大氣顆粒物污染水平具有明顯的季節(jié)性。城區(qū)兩個采樣點PM10濃度冬季最高，夏季最低，而清潔對照點的最大濃度也出現(xiàn)在冬季，但最低濃度出現(xiàn)在春季。 大氣粒子平均個數(shù)為799.3個/立方厘米，最大濃度為1103.8個/立方厘米，最小濃度為325.5個/立方厘米。和

4、十年前相比，大于0.3微米的大氣粒子平均數(shù)濃度增加了2.2倍。 大氣粒子數(shù)濃度有明顯的日變化，夜間和上午的濃度值較大，而午后的濃度值較小。而影響我市冬季能見度最大的是直徑在0.5-0.8μm粒子。 （2）PM10化學(xué)性質(zhì)的研究。利用XRF研究了不同來源的顆粒物表面有害金屬元素的組成；使用離子色譜(IC)分析了重慶市大氣顆粒物中可溶無機(jī)組分含量。研究表明： 顆粒物全樣Fe的元素濃度是所有19 種元素中含量最高，其次

5、為Zn元素和Pb元素。交通干道上PM10樣品中水溶和全樣微量元素的含量明顯低于環(huán)境大氣PM10的9種水溶微量元素總含量。PM10水溶性陽離子的年均濃度分別為：Na+ 0.19μg/m3 、NH4+ 3.26μg/m3 、K+1.92μg/m3和Ca2+10.54μg/m3。Ca2+是四種陽離子中濃度最高的，分別是其他三種陽離子濃度的55.5、3.23和5.5倍。水溶性陰離子年均濃度分別為：Cl-2.07μg/m3、NO3-5.39μg/

6、m3 、SO42-17.16μg/m3。SO42-是三種陰離子中濃度最高的，是其他兩種陰離子濃度的中最高的8.3和3.2倍。 無論是市區(qū)還是清潔對照點，顆粒物中[NO3-]/[ SO42-]比值均比較低，說明我市大氣污染類型仍然以固定點源污染物的排放為主。 （3）霧物理化學(xué)特征研究。主要包括采集霧水樣，觀測霧滴譜分布規(guī)律，分析霧滴譜、含水量特征及霧水的化學(xué)組分，研究了它們與大氣能見度和大氣污染狀況之間的關(guān)系。研究表明

7、：霧滴平均數(shù)密度比10年前增大近10倍，平均直徑減小2.8倍，含水量增加3倍。霧水中離子濃度明顯比雨水高。 （4）顆粒物來源解析研究。采用化學(xué)質(zhì)量平衡(CMB) 顆粒物來源解析模型，定量討論了燃煤、交通運(yùn)輸、冶金、建筑等人類活動中污染排放對大氣顆粒物的貢獻(xiàn)率。研究表明：來源解析結(jié)果表明，揚(yáng)塵、建筑塵和燃煤塵是影響我市大氣顆粒物污染狀況的最重要來源。 論文研究獲得的主要創(chuàng)新點： （1）緊密結(jié)合當(dāng)前城市空氣污染研究

8、的熱點“城市顆粒物污染特征和控制技術(shù)與政策”這一國際性前沿研究課題，在重慶首次將顆粒物——霧滴譜——霧水——雨水作為一個整體來研究。 （2）比較系統(tǒng)全面地研究了大氣可吸入顆粒物質(zhì)量濃度和化學(xué)組分時空分布特征、顆粒物來源構(gòu)成，提出了顆粒物污染控制對策，對主城區(qū)顆粒物污染的治理具有重要的理論指導(dǎo)意義。 （3）除對大氣粒子譜擬合和大氣粒子對能見度影響的計算方法作了分析和改進(jìn)外，還首次利用顆粒物的化學(xué)質(zhì)量平衡來源解析模型計算得