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城市可吸入大气颗粒物分布特性研究

作　者: 杨仪方
导　师: 钱枫
学　校: 北京工商大学
专　业: 环境工程
关键词: PM10 分布特性 水溶性离子 单颗粒识别 源解析
分类号: X513
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


近年来,可吸入颗粒物(PM10)已经成为我国城市大气污染的首要问题。粒径不同的颗粒物对人体健康和大气环境质量的危害性影响也不尽相同,研究PM10的分布特性并认识其原因是科学控制大气环境质量的重要依据。本研究以北京市西三环航天桥地区为试验点,对城市大气PM10进行了系统的分析研究。利用扫描电镜、离子色谱、等离子体质谱等手段对大气PM10的质量浓度、微观形貌、化学组成等性质的季节分布特性以及在不同粒径的分布特性进行了研究,并对PM10来源进行了分析。结果表明,大气PM10质量浓度季节变化特征明显,冬季略高于春季,秋季次之,夏季最低;可吸入颗粒物中PM2.5/PM10、PM1.0/PM10的年均值分别为82.6%、70.3%;PM10与PM2.5及PM10与PM1.0之间均有显著相关性,相关系数分别达到0.896和0.912。利用离子色谱仪对PM10中水溶性SO42-及NO3-的质量浓度进行分析测定,结果显示PM10中水溶性SO42-平均质量浓度在夏季和冬季最高,秋季最低,而NO3-平均质量浓度全年变化幅度不大;0.43-2.1μm粒径段中颗粒物水溶性的SO42及NO3-质量浓度较高,分别占PM10中的68.3%及57.6%;NO3-/SO42-平均值为65.9%,说明北京市仍以固定源污染为主,但是流动源贡献率有上升趋势。利用扫描电镜及X-射线能谱分析仪对PM10的微观形貌观测发现,其中不规则形态居多,而规则形态颗粒物多为燃煤飞灰及石膏颗粒;对PM10中主要元素相对含量分析表明Hg、Pb、Zn等重金属元素相对含量较高,0.33μm以下颗粒物中元素S含量约占PM10中的87%;PM10中金属元素浓度冬春季较高,夏秋季较低。进一步利用等离子质谱（ICP-MS）对PM10中10种金属元素的含量定量分析表明,Mg、Ca、Fe等地壳元素随粒径的减小而降低,而Pb、Zn、Ni等重金属元素质量浓度总体上随粒径减小而增加,元素Pb、Zn在0.65-1.1μm粒径段间质量浓度,占总质量浓度的32%和22%。最后,运用因子分析法对大气PM10的主要来源进行的分析表明,该地区大气PM10主要由3个因子贡献,分别为建筑及自然扬尘（33.765%）、汽车尾气及交通道路尘（32.323%）以及工业及生活排放尘（24.564%）。

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 大气污染及其防治 > 粒状污染物
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