环巢湖地区雾霾天气下不同粒径大气颗粒物中正构烷烃污染和来源解析

摘要

随着社会经济的高速发展和人为活动的加剧，大气污染已成为了当前高度关注的环境问题。环巢湖地区是我国东部一个重要的经济发展区域，近年来大气污染尤其雾霾天气明显增加，严重地影响了当地人们的生活和身心健康。众所周知，大气颗粒物污染是雾霾天气的主要因素，利用分子标志物探究大气颗粒物的来源是研究雾霾形成的一个重要手段。
　　本研究利用8级大气采样器采集了环巢湖地区12个区域大气颗粒物，分析了不同粒径中正构烷烃(C10～C36)的浓度和组成分布特征，探讨了正构烷烃的粒径分布特征，并根据正构烷烃的特征辨析了主要来源，同时本研究收集了采样月份中合肥市区10个大气监测站点公布记录的空气质量数据（包括PM2.5、PM10、 NO2、SO2、 O3和CO），分析了这些污染物的时空变化规律和影响因素，并预测了大气能见度。主要结果与结论如下:
　　(1)合肥市区10个大气监测站公布的数据显示，PM2.5是影响合肥空气质量的最关键因素，近80％的天数超过了国家空气质量标准，其次为PM10，约56％的天数超过了国家空气质量标准，NO2、SO2、CO和O3对合肥市区空气质量影响较小。同时这些污染物均呈现明显的时空差异，其中市区污染更为严重，而12月污染最为严重。通过估算大气能见度发现，2014年10～12月期间几乎所有天数均为雾霾天气，尤其大气颗粒物分级采样时段均是雾霾天气，且是长期持续的雾霾天气。
　　(2)环巢湖地区大气颗粒物中正构烷烃的总浓度为402-3040ng/m3，其中算术均值为1460±1000ng/m3，其中三河镇（旅游区）大气颗粒物中正构烷烃浓度最高，当地的餐饮业可能是关键因素。但并未发现环巢湖地区大气颗粒物中正构烷烃浓度呈现明显的空间差异，尤其都市区浓度并未高于郊区和农村，反映了长期持续雾霾天气下，环巢湖区域大气颗粒物污染接近。
　　(3)不同采样点处大气颗粒物中正构烷烃的粒径分布差异较大，周边县城和乡镇地区主要富集在细颗粒物中，而市区则富集在粗颗粒物中，同时不同采样点处不同碳原子数的正构烷烃同系物在粗-细颗粒物中分布不同，反映了不同的来源。
　　(4)环巢湖地区大气颗粒物中正构烷烃的几何平均粒径为2.61±1.21μm，工大新区最大，为5.81μm，几何标准偏差0.43±0.06μm，其中几何平均粒径正构烷烃的饱和蒸气压呈现明显的正相关，但几何标准偏差则与饱和蒸气压呈现明显的负相关，反映了不同化合物在粒径中分布明显受其物理化学特征影响。
　　(5)据正构烷烃组成特征分析，环巢湖地区大气颗粒物中正构烷烃来自于人为活动排放，CPI值接近于1，其中工大新区处CPI值最大。利用植物蜡碳数％waxCn估算了环巢湖地区大气颗粒物中15.9±7.0％的正构烷烃来源于高等植物释放。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景

1．1．1 大气污染

1．1．2 不同粒径大气颗粒物的环境及健康影响

1．1．3 大气颗粒物中正构烷烃

1．2 国内外研究现状

1．3 巢湖流域概括及环巢湖地区大气污染研究现状

1．3．1 巢湖流域概括

1．3．2 环巢湖地区大气污染研究现状

1．4 本论文研究的目的与内容

第二章 样品采集与分析

2．1 合肥空气污染物数据的收集

2．2 不同粒径大气颗粒物样品采集点选择

2．3 样品的采集

2．4 八级非生物撞击采样器简介

2．5 实验准备

2．5．1 玻璃器皿的准备

2．5．2 溶剂的准备

2．5．3 标样的准备

2．6 样品的前处理

2．7 仪器分析

2．8 质量保证和控制

第三章 环巢湖地区大气污染特征分析

3．1 采样期合肥大气污染概况

3．1．1 采样期合肥市不同站点空气质量概况

3．1．2 PM2．5分析

3．1．3 PM10分析

3．1．4 SO2分析

3．1．5 NO2分析

3．1．6 CO及O3分析

3．1．7 相关性分析

3．2 雾霾天数的估算

第四章 环巢湖不同粒径颗粒物中正构烷烃的组成特征及其来源解析

4．1 环巢湖大气颗粒物中烷烃

4．2 全国不同省会城市大气颗粒物中烷烃污染

4．3 环巢湖大气颗粒物正构烷烃组成特征

4．4 不同粒径大气颗粒物中正构烷烃分布

4．5 来源评价

4．6 环巢湖不同粒径大气颗粒物中正构烷烃赋存影响因素

第五章 结论

5．1 主要结论

5．2 不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况