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(dòng)的不斷加劇，大氣中微粒的不斷增加帶來的對(duì)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(diǎn)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)50％。對(duì)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(diǎn)和前沿問

2、題，通過系統(tǒng)的野外采樣、外場(chǎng)觀測(cè)、室內(nèi)分析和模型計(jì)算等研究方法，對(duì)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(shí)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(duì)照點(diǎn)在不同季節(jié)及一天中的不同時(shí)段中PM10及污染水平變化。本研究針對(duì)上述問題進(jìn)行調(diào)查，探討了重慶大氣PM10和的時(shí)空變化規(guī)律以及氣象因子對(duì)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(duì)照點(diǎn)的縉云山為65.3μg m-3，城區(qū)兩個(gè)采樣點(diǎn)顆粒物超過國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0.06倍，是縉云山清潔對(duì)照點(diǎn)的2.43倍。市區(qū)和清潔對(duì)照點(diǎn)大氣顆粒物污染水平具有明顯的季節(jié)性。城區(qū)兩個(gè)采樣點(diǎn)PM10濃度冬季最高，夏季最低，而清潔對(duì)照點(diǎn)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(gè)數(shù)為799.3個(gè)/立方厘米，最大濃度為1103.8個(gè)/立方厘米，最小濃度為325.5個(gè)/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(duì)照點(diǎn)，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(diǎn)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(cè)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(dòng)中污染排放對(duì)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： （1）緊密結(jié)合當(dāng)前城市空氣污染研究

8、的熱點(diǎn)“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(gè)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(shí)空分布特征、顆粒物來源構(gòu)成，提出了顆粒物污染控制對(duì)策，對(duì)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(duì)大氣粒子譜擬合和大氣粒子對(duì)能見度影響的計(jì)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(jì)算得