天津市大氣顆粒物中OC-EC污染特征與細(xì)顆粒來源解析.pdf

1、含碳?xì)馊苣z是大氣顆粒物的重要組分之一，主要以有機(jī)碳(OrganicCarbon，OC)和元素碳(Element Carbon，EC)的形式存在，其在PM2.5中往往占有最高質(zhì)量比，對氣候、環(huán)境和人體健康的影響也十分顯著。為認(rèn)知天津市大氣含碳的污染情況，闡述霾污染過程含碳?xì)馊苣z的濃度水平和粒徑變化，在夏季(2013.6.19-7.22)、秋季(2013.10.24-11.3)、冬季(2014.1.8-1.18)和春季(2014.4.19-

2、4.29)四個季節(jié)，采用9級慣性撞擊式采樣器(Anderson，美國)對大氣顆粒物進(jìn)行分級采樣，并用熱光反射法(Thermal OpticalReflection，TOR)測定OC和EC的濃度，結(jié)合水溶性離子和金屬元素數(shù)據(jù)，對夏秋兩個采樣期天津細(xì)顆粒物進(jìn)行源解析。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)采樣期間，天津大氣OC和EC主要存在于細(xì)顆粒物(PM2.1)中，年平均濃度分別為(26.8±14.0)μg·m-3和(2.3±1.1)μg·

3、m-3，OC濃度季節(jié)變化從高到低的順序為冬季＞夏季＞秋季＞春季，EC的變化則為冬季＞春季＞秋季＞夏季。OC污染嚴(yán)重，降水對含碳?xì)馊苣z有著較明顯清除的作用。
　　(2)四個季節(jié)OC、EC的粒徑均呈現(xiàn)雙峰分布。OC細(xì)粒徑段峰值:OC的峰值冬季出現(xiàn)在0.65-1.1μm，其他三個季節(jié)出現(xiàn)在0.43-0.65μm;EC細(xì)粒徑段峰值:夏、秋兩季出現(xiàn)在＜0.43μm粒徑段，春季出現(xiàn)在0.43-0.65μm，冬季出現(xiàn)在1.1～2.1μm。OC和

4、EC在粗粒徑段的峰值四個季節(jié)均出現(xiàn)在4.7-5.8μm粒徑段。在細(xì)顆粒物中，二次有機(jī)碳SOC濃度的季節(jié)變化為夏季＞冬季＞秋季＞春季，夏季SOC生成量較高。
　　(3)2014年1月，天津的霾污染過程嚴(yán)重，PM2.5均值為(140.2±100.1)μg·m-3，峰值達(dá)到421.4μg·m-3;PM10平均濃度達(dá)到(222.0±145.4)μg·m-3。隨著顆粒物污染的加重，OC和EC質(zhì)量濃度隨之上升。在PM2.5＜75μg·m-3的

5、空氣質(zhì)量為良好的時段，OC和EC的峰值均出現(xiàn)在0.43～0.65μm粒徑段，隨著污染程度的加劇，峰值逐漸向0.65～1.1μm和1.1～2.1μm粒徑段移動。通過粗、細(xì)顆粒物中碳組分分類豐度分析，初步判斷機(jī)動車尾氣排放和生物質(zhì)燃燒是天津城區(qū)細(xì)顆粒物中碳組分的主要來源，而燃煤排放是粗粒子中碳組分的主要來源。
　　(4)源解析結(jié)果表明:采樣期間天津市細(xì)顆粒物主要有5種污染源，分別為海鹽和建筑揚(yáng)塵的混合源，占到27.45％，燃煤和機(jī)動車