北京市春季PM2.5中金属元素浓度水平研究与特征分析

摘要

为研究北京市春季PM2.5中金属元素的浓度水平,于2017年3月1日—2017年5月31日期间,在北京市车公庄点位使用大气重金属自动监测仪(Xact625)开展为期3个月的金属元素浓度监测,共计获得2012组小时数据,每组数据包括14种元素的浓度以及当时大气参数.监测期间金属平均浓度分别为K(1.4μg/m3)、Ca(1.3μg/m3)、Cr(4.3ng/m3)、Mn(53.8ng/m3)、Fe(1.6μg/m3)、Ni(2.4ng/m3)、Cu(18.8ng/m3)、Zn(152.2ng/m3)、As(10.3ng/m3)、Se(3.6ng/m3)、Cd(16.9ng/m3)、Ba(87.8ng/m3)、Hg(2.5ng/m3)、Pb(43.3ng/m3),所有监测元素平均占PM2.5总质量的7.4％.与PM2.5质量浓度相关系数平均为0.65.As、Se、Hg、Pb与PM1的相关性更高,相关系数可达0.77-0.92.沙尘天气下K、Ca、Fe、Ba的浓度有显著的升高.对比我国环境空气元素参考限值,As与Cd季度平均浓度分别为限值1.7倍和3.4倍,Pb和Hg均低于参考限值.As和Cd的污染需引起重视.以Fe作为参考元素进行富集因子研究:K(1.9)、Ca(1.3)、Cr(1.9)、Mn(2.2)、Fe(1.0)、Ni(2.3)、Ba(3.5)富集因子均小于10,主要来自土壤,没有富集.其他元素均有不同程度的富集,富集因子Cd>Hg>Se>Zn>Pb>As>Cu,其中Se、Hg、Cd有明显富集,富集因子均超过400.相比于空气质量优良的情况污染天气中大部分元素的富集因子更高.