山西省四城市冬季PM2.5中碳质组分特征及来源分析

摘要

为研究山西省太原、阳泉、长治和晋城冬季PM2.5中碳质组分的污染特征和来源,于2017-11-15-12-31同步采集了冬季PM2.5样品,采用热/光分析法分析了样品中有机碳(OC)和元素碳(EC)组分含量,使用最小相关系数法估算了二次有机碳(SOC)浓度,并利用相关分析及正定矩阵因子分析法(PMF)研究了各城市PM2.5中碳质组分的来源.结果 表明:采样期间各城市OC、EC的平均浓度分别为(13.5±5.7),(8.O±4.4) μg/m3,均呈阳泉((17.3±4.5),(13.6±3.O) μg/m3)＞太原((16.5±7.0),(7.8±4.2) μg/m3)＞长治((12.8±4.O),(7.7±2.8) μg/m3)＞晋城((8.3±2.9),(2.9±1.3) μg/m3)的空间分布特点.各城市OC、EC与气态污染物SO2、NO2和CO均显著相关,表明燃煤源和机动车尾气对碳质组分的影响较大.OC和SOC与相对湿度均呈显著正相关,各城市SOC在OC的占比排序为太原(48％)＞长治(45％)＞晋城(36％)＞阳泉(34％),与相对湿度一致,说明各城市冬季SOC的形成可能主要来自液相反应.PMF解析结果显示:各城市冬季PM2.5中碳质组分主要来源于燃煤源(24.2％ ～ 30.4％)、汽油车尾气(21.0％～30.9％)、柴油车尾气(16.1％～24.3％)和扬尘源(17.2％～20.5％),其中燃煤源对长治冬季PM25中碳质组分的贡献(30.4％)高于其他3个城市,汽油车尾气对太原的贡献(30.9％)高于其他城市,而柴油车尾气(24.3％)和扬尘(20.5％)对阳泉的贡献均高于其他城市.