长三角地区典型沿海城市大气细颗粒物污染特征与来源解析

摘要

通过对长三角地区典型沿海城市（T市）的调研，利用该市环境空气质量自动监测数据，分析该市大气颗粒物浓度与气象因素，其他污染物之间的相关性。针对该市社会发展和工业特征，采集7类典型污染源，共计38个源样品;根据实地调研，布设6个采样点位，获得T市四季度的环境受体样品，共计840多个。分析污染源和受体中PM2.5的19种无机元素、8种水溶性离子、2种碳组分和16种多环芳烃，研究PM2.5的污染特征。利用CMB模型进行PM2.5来源解析，为长三角地区沿海城市PM2.5污染特征研究提供数据支撑，据此提出合理有效的污染防治建议。主要得到以下结果:
　　(1)长三角地区典型沿海城市（T市）PM10和PM2.5的浓度变化趋势大致相同，冬季浓度最高，夏季浓度最低。颗粒物与温度、气压不存在相关性，与相对湿度、风速、能见度存在负相关性，与NOx、SO2和CO具有良好相关性。T市PM2.5/PM10的比值大于邻近城市（温州市和宁波市）。
　　(2)T市城市扬尘、建筑水泥尘、道路尘以有机物(OM)、Ca、Si等为主，土壤尘以Si、Al、Fe、OM为主，煤烟尘以Ca、EC、Si、SO42-等为主，冶金尘以Fe、Ca、OM为主，垃圾焚烧尘以OM、Ca、EC为主。该市PM2.5浓度为工业区＞城区＞背景点。环境受体PM2.5中OM含量最高，占23.8％;其次是SO42-、NO3-和NH4+，分别占15.6％、15.0％和11.4％。根据环数分布、特征比值和主成分分析结果得，该市PAHs主要来自机动车尾气、燃煤和生物质燃烧。成年人和儿童的ILCR的年均值分别为8.02×10-7和5.61×10-7，与日常活动风险水平相似。
　　(3)T市PM2.5的首要来源是工业生产（占23.9％），其次是机动车尾气(21.4％)、扬尘(19.4％)和燃煤(12.1％)，其他源占23.3％。根据该市PM2.5源解析结果，结合实际情况，针对工业生产、燃煤、机动车尾气和扬尘等提出合理的大气细颗粒物污染防治建议。

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摘要

第一章 文献综述

1．1 大气细颗粒物(PM2．5)概况

1．1．1 PM2．5的组成

1．1．2 PM2．5的危害

1．2 PM2．5样品的采集和分析方法研究进展

1．3 PM2．5来源解析研究现状

1．3．1 PM2．5的来源解析方法概述

1．3．2 目前国内外PM2．5来源解析研究现状

1．4 受体模型研究现状

1．5 立题依据

1．6 研究思路

第二章 样品采集与分析方法

2．1 研究区域概况

2．1．1 地理位置和气候特点

2．1．2 人口基数以及汽车保有量

2．1．3 产业结构和汽车保有量

2．1．4 主要大气污染物监测数据

2．2 源样品的采集与处理

2．2．1 源样品的识别

2．2．2 源样品采集方法

2．2．3 源样品再悬浮处理

2．3 环境受体样品采集

2．3．1 采样布点

2．3．2 受体样品的采集

2．3．3 采样前后滤膜处理

2．3．4 采样期间气象条件

2．4 质量控制与保证

2．5 分析方法

2．5．1 PM2．5质量浓度的计算

2．5．2 无机元素分析

2．5．3 水溶性离子分析

2．5．4 碳组分分析

2．5．5 多环芳烃分析

第三章 大气颗粒物浓度与气象因素、其他污染物相关性分析

3．1 颗粒物质量浓度变化特征

3．1．1 颗粒物浓度日均变化特征

3．1．2 颗粒物浓度月均变化特征

3．2 颗粒物质量浓度与气象因素相关性分析

3．2．1 颗粒物质量浓度与气温、气压相关性分析

3．2．2 颗粒物质量浓度与相对湿度相关性分析

3．2．3 颗粒物质量浓度与风速相关性分析

3．2．4 颗粒物质量浓度与能见度相关性分析

3．3 颗粒物质量浓度与其他污染物相关性分析

3．4 PM2．5和PM10的比值

3．5 采样期间PM2．5质量浓度数据与自动监测数据对比

3．6 本章小结

第四章 污染源和环境受体中PM2．5化学组成与污染特征

4．1 T市PM2．5源成分谱特征

4．1．1 不同源样品的化学组成特征

4．1．2 化学组分含量水平特征分析

4．2 T市环境受体中PM2．5污染特征

4．2．1 采样期间T市PM2．5浓度的时空分布特征

4．2．2 无机元素污染特征

4．2．3 水溶性离子污染特征

4．2．4 碳组分污染特征

4．2．5 环境空气PM2．5化学组成特征

4．2．6 多环芳烃污染特征

4．3 本章小结

第五章 基于CMB模型的PM2．5来源解析以及污染控制对策

5．1 CMB受体模型

5．1．1 CMB受体模型及二重源解析原理

5．1．2 异常值检验

5．1．3 CMB模型诊断技术

5．1．4 CMB模型与源排放清单联用源解析

5．2 T市PM2．5来源解析

5．2．1 T市其他源类成分谱以及标识组分

5．2．2 T市PM2．5来源解析

5．2．3 源解析结果与其他城市对比

5．2．4 模型拟合优度分析

5．3 针对T市环境空气PM2．5污染的防治措施建议

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

作者介绍

硕士期间发表的论文