济南市灰霾期大气中细粒子的二次污染特征研究

摘要

本论文对济南市大气细粒子污染特征展开研究，利用于2014年1月20日至2014年3月15日在济南郊区（山东建筑大学楼顶）和市区（泉城广场）采集的监测数据，使用美国戴安公司生产的Dionex ICS-90型离子色谱仪（双通道）测定PM10、PM2.5中8种水溶性离子(Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+)，并使用美国SUNSET仪器公司RT-4型OC/EC分析仪测定PM10、 PM2.5中OC/EC含量。对济南市大气细粒子的组成及灰霾期相关性进行分析。得到以下主要结果:
　　(1)济南市灰霾期大气细粒子污染状况比非灰霾期严重，PM2.5污染比PM10严重，且市区污染状况比郊区严重。
　　(2)NO3-，S O42-和NH4+是济南市大气细粒子中主要水溶性离子，与大气中SO2、NO2浓度日变化趋势一致，而与O3浓度呈负相关。
　　(3)OC、EC浓度与大气细粒子浓度表现为正相关，且OC、EC存在较好的相关性;灰霾期有机碳污染比非灰霾期严重，且OC在PM2.5中比PM10中污染严重。
　　(4)灰霾期大气细粒子中硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)均明显高于非灰霾期，说明灰霾期更利于二次离子的生成;PM2.5中硫氧化率和氮氧化率均比PM10中高，说明PM2.5的生成受二次离子影响较大。
　　(5)济南市水溶性离子呈现较明显的复合污染特征，二次离子（NO3-，SO42-和NH4+）以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存于气溶胶系统中。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景

1．2 我国大气颗粒物污染现状

1．3 文献综述

1．3．1 国外大气细粒子污染研究进展

1．3．2 我国大气细粒子污染研究进展

1．3．3 灰霾期大气细粒子的国内外研究进展

1．3．4 济南市灰霾现状及存在的问题

1．4 研究意义与主要研究内容

1．4．1 研究意义

1．4．2 主要研究内容

1．4．3 本研究的创新之处

1．4．4 主要技术路线

第二章 实验部分

2．1 采样点的布设与样品采集

2．1．1 采样点的布设及地理概况

2．1．2 采样时间及采样设备的确定

2．1．3 大气细粒子样品的采集及保存

2．2 实验条件

2．2．1 实验试剂

2．2．2 主要实验仪器

2．3 样品的前处理及分析仪器

2．3．1 大气细粒子样品的选择

2．3．2 样品的前处理

2．3．3 样品分析仪器选择

2．4 样品的分析与测定

2．4．1 细粒子浓度的测定

2．4．2 水溶性离子的测定

2．4．3 OC／EC的测定

2．4．4 质量保证

第三章 济南市大气细粒子污染水平及组成

3．1 济南市大气细粒子污染水平

3．1．1 采样数据及大气细粒子浓度水平

3．1．2 监测数据与国家二级标准的比较

3．2 采样期间PM10、PM2．5的日均浓度特征

3．3 大气细粒子中水溶性阴阳离子的组成分析

3．3．1 检测样品的选择

3．3．2 样品检测结果

3．3．3 大气细粒子中水溶性离子的组成及所占比例

3．4 大气细粒子中碳组分污染特征分析

3．4．1 OC、EC浓度水平

3．4．2 OC、EC相关性

3．4．3 OC、EC浓度变化特征

第四章 大气细粒子二次污染特征分析

4．1 大气细粒子中二次离子含量与大气成分关系

4．2 大气中的SO2与颗粒物中SO42-的转化关系

4．3 大气中的NO2与颗粒物中NO3-的转化关系

4．4 SO2和NO2浓度与环境空气中O3的关系

4．5 灰霾期PM2．5中各水溶性离子相关系数

4．6 灰霾期水溶性离子复合污染特征

4．7 OC／EC比值

4．7．1 采样期间OC／EC比值

4．7．2 SOC估算方法

4．7．3 采样期间济南市SOC的估算

第五章 灰霾期PM10与PM2．5的相关性及与大气能见度关系

5．1 灰霾期PM10与PM2．5的污染特征

5．1．1 灰霾期PM10与PM2．5的浓度变化特征

5．1．2 灰霾期的PM2．5／PM10分布特征

5．2 PM2．5与PM10的相关性分析

5．3 大气细粒子与大气能见度的关系特征

5．3．1 灰霾期大气细粒子浓度变化与能见度变化趋势

5．3．2 灰霾期PM10、PM2．5与大气能见度的线性关系分析

第六章 大气细粒子污染防治对策

6．1 增强污染物防治的法制建设和政府监管力度

6．2 加强城市生态环境建设推进城市绿色生态化建设工程

6．3 大气颗粒物污染源头防治

6．4 应用科学技术除尘

第七章 结论

致谢

参考文献