盘锦市夏冬季PM2.5中碳组分污染特征及来源分析

于2016年7月和2017年1月采集盘锦市3个点位的PM2.5样品,研究盘锦市夏冬季节PM2.5中碳组分的特征与来源.结果表明:盘锦市夏季PM2.5、有机碳(OC)和元素碳(EC)日均浓度分别为(46.14±12.70),(8.58±2.82)和(2.89±1.54)μg/m^3;冬季分别为(91.01±43.51),(24.50±15.51)和(7.31±5.00)μg/m^3.夏季开发区和第二中学2个采样点的OC与EC之间不具有线性相关性;冬季3个采样点OC、EC高度相关.采用最小相关系数法(MRS)估算SOC浓度,得到夏季SOC的浓度为4.65μg/m^3,占OC总量的54.19%;冬季SOC浓度为8.42μg/m3,占OC总量的34.36%.通过比值分析和主成分分析得出盘锦市夏季PM2.5中碳组分主要来源为汽油车尾气和燃煤排放;冬季PM2.5中碳组分主要来源为机动车尾气、燃煤排放和生物质燃烧.

鞍山市春秋季PM_(2.5)中碳组分特征及来源

为研究鞍山市春秋季PM_(2.5)中碳组分的污染特征及来源,该文于2014年10月和2015年4月在鞍山市设立6个点位采集PM_(2.5)样品,并测定了其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量。通过对鞍山市PM_(2.5)中OC和EC的浓度水平、OC与EC的相关性及比值、二次有机碳(SOC)的估算和主成分分析等进行研究,分析了鞍山市春秋季PM_(2.5)碳组分的污染特征和来源。结果表明,春季和秋季PM_(2.5)浓度的日均值分别为(94.28±10.27)μg/m^(3)和(118.60±12.92)μg/m^(3);春季PM_(2.5)中OC和EC的质量浓度分别为(12.44±1.53)μg/m^(3)和(3.80±0.74)μg/m^(3);秋季PM_(2.5)中OC和EC的质量浓度分别为(18.53±1.92)μg/m^(3)和(4.74±1.24)μg/m^(3),OC、EC在春秋季的差异具有统计学意义,各监测点位OC与EC浓度均表现为秋季高于春季;春季和秋季各点位的OC/EC值均大于2,说明各采样点位在春秋季均存在二次污染;相关分析表明,春秋季的OC与EC均显著相关,说明春秋季OC与EC来源相似;采用OC/EC最小比值法估算SOC含量,得到春季和秋季SOC浓度分别为4.65和10.37μg/m^(3);主成分分析结果表明,鞍山市大气PM_(2.5)中碳组分主要来源于燃煤、生物质燃烧、道路扬尘和机动车尾气。

天津市夏季PM_(2.5)中碳组分时空变化特征及来源解析

为研究天津市夏季PM_(2.5)中碳组分的时空变化特征及来源,于2019年7—8月设立2个点位分昼夜采集天津市PM_(2.5)样品,并测定了其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量。结果表明,城区PM_(2.5)、OC和EC浓度日均值分别为(53.4±20.8)μg·m^(-3)、(8.72±2.56)μg·m^(-3)和(1.67±0.90)μg·m^(-3),郊区PM_(2.5)、OC和EC浓度日均值分别为(54.2±24.5)μg·m^(-3)、(7.54±2.50)μg·m^(-3)和(1.82±1.06)μg·m^(-3);白天PM_(2.5)、OC、EC的平均浓度分别为(47.3±16.1)μg·m^(-3)、(8.7±2.1)μg·m^(-3)和(1.5±0.6)μg·m^(-3),夜间PM_(2.5)、OC、EC的平均浓度分别为(60.2±26.2)μg·m^(-3)、(7.5±2.9)μg·m^(-3)和(2.0±1.2)μg·m^(-3)。OC浓度表现为城区高于郊区,白天高于夜间;EC及PM_(2.5)浓度表现为郊区高于城区,夜间高于白天。OC/EC比值分析得,城区(6.04)高于郊区(5.08);白天(6.58)高于夜间(4.54)。城区OC与EC相关性弱于郊区,白天OC与EC相关性弱于夜间。采用EC示踪法与MRS模型对SOC含量进行估算,得到白天与夜间SOC浓度分别为(5.71±1.35)μg·m^(-3)和(3.81±1.20)μg·m^(-3),白天SOC污染比夜间严重。丰度分析与主成分分析的结果表明,天津市夏季城郊区PM_(2.5)中碳组分均主要来源于燃煤和机动车尾气排放。

锦州市春季大气PM_(2.5)中元素特征及来源解析

为了解锦州市春季大气PM_(2.5)中元素的特征和来源,于2018年4月在锦州市5个点位采集大气PM_(2.5)样品,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPOES)测定样品中的15种元素,对PM_(2.5)中的元素进行了浓度特征及富集因子分析,并运用主成分分析对其进行来源解析.结果表明,锦州市春季PM;浓度为(98.85±63.23)μg·m^(-3);元素Al、Mg、Ca、Fe、Na、K、Zn的浓度较高,这7种元素之和占锦州市PM_(2.5)中所分析元素总浓度的98.60%以上;富集因子结果表明,元素Cd、Zn、Pb、As、Cu的富集程度较高,主要受到燃煤、移动源、金属冶炼、垃圾焚烧等人为源的共同影响.主成分分析结果表明锦州市春季PM_(2.5)中元素主要来源于钢铁冶炼等金属活动排放的工业源、移动源、扬尘源、燃煤源以及垃圾燃烧源.

锦州市春季PM_(2.5)中碳组分污染特征及来源解析

为研究锦州市春季PM_(2.5)样品中碳组分特征与来源,该研究于2018年4月采集锦州市5个点位的PM_(2.5)样品。分析结果表明,锦州市春季PM_(2.5)、有机碳(OC)和元素碳(EC)的日均浓度分别为(98.55±50.02)、(11.22±7.90)和(3.57±1.32)μg/m^(3),空气污染较重。5个采样点的OC、EC均线性相关,表明春季OC和EC具有较高的同源性。基于MRS方法计算出春季SOC的浓度为3.79μg/m^(3),占OC含量的33.78%,是OC的重要组成部分。通过比值分析和主成分分析得出锦州市春季PM_(2.5)中碳组分主要来源为机动车尾气和燃煤排放。

机动车尾气二次有机气溶胶生成研究

二次有机气溶胶(SOA)是大气细颗粒物(PM2.5)的重要组分,对大气能见度、公众健康以及区域或全球气候变化具有重要影响。在城市地区,机动车尾气排放的气态前体物在大气中氧化产生高浓度SOA,是城市空气质量下降的重要因素。本文综述了近些年机动车尾气SOA生成的相关研究成果,重点关注关键前体物的识别与排放表征、SOA生成特征、演化过程与影响因素,对比了不同研究得到的机动车SOA生成因子的差异,并提出新测量技术、新反应机制和新参数化方案将是未来研究重点关注的方向。

基于典型城市隧道观测的机动车排放年际变化与控制政策评估

为探究典型城市机动车污染物排放特征和年际变化,分别于2017年、2019年和2021年在天津城市隧道开展机动车污染物排放观测研究,并对交通排放政策控制效果进行量化评估.结果表明,2021年天津市混合车队的NO_(x)、CO和PM_(2.5)平均排放因子分别为(30.1±4.2)、(316.4±23.9)和(6.9±1.5)mg·km^(-1)·辆^(-1),比2019年分别降低了51.2%、22.3%和17.9%,比2017年分别降低了62.3%、33.0%和25.8%.污染物排放呈明显的日变化特征,0:00—5:00时段车队平均排放因子显著高于白天,这与柴油车占比高度相关.通过最小二乘法线性回归分析发现,2021年观测期间隧道内柴油车NO_(x)、CO和PM_(2.5)平均排放因子分别为403.7、1597.4和112.8 mg·km^(-1)·辆^(-1),分别是汽油车排放因子的18.4、5.3和34.2倍.基于排放因子年际变化的政策评估分析表明,老旧车淘汰政策对NO_(x)、CO和PM_(2.5)减排分别贡献了25.7%、15.0%和7.3%,国Ⅵ排放标准出台的贡献分别为10.4%、6.5%和5.1%,机动车电气化政策分别贡献了NO_(x)、CO和PM_(2.5)排放因子降低量的17.6%、11.5%和9.3%.结合隧道实测排放因子与天津市车队构成进行机动车污染物排放总量的年际减排评估分析,2021年天津市机动车NO_(x)、CO和PM_(2.5)排放量比2017年分别减少40.5%、10.1%和5.8%,其中,汽油车NO_(x)减排37%,PM_(2.5)减排19.6%;柴油车NO_(x)减排43.7%,CO减排38.3%,PM_(2.5)无明显减排,与目前国Ⅵ标准柴油车在车队中的较低占比密切相关.

天津市春季样方法道路扬尘碳组分特征及来源分析

为研究天津市春季道路扬尘PM_(2.5)和PM_(10)中碳组分特征及来源,于2015年4月用样方法采集天津市道路扬尘样品,利用再悬浮采样器将样品悬浮到滤膜上,经热光碳分析仪测定有机碳(OC)和元素碳(EC),利用非参数检验、OC/EC比值分析、相关分析及聚类分析对其污染特征和来源进行探讨.结果表明,PM_(2.5)中ω(TC)为4. 89%(次干道)～18. 83%(快速路),ω(OC)为3. 57%(次干道)～15. 39%(快速路),ω(EC)为1. 32%(次干道)～3. 44%(快速路); PM_(10)中ω(TC)为8. 14%(次干道)～19. 71%(快速路),ω(OC)为5. 91%(次干道)～16. 28%(快速路),ω(EC)为1. 96%(主干道)～3. 43%(快速路);快速路中各碳组分质量分数均较高,次干道中各碳组分质量分数均较低,可能是由于快速路中车流量较大,机动车尾气排放量较大,而次干道车流量较小;各类型道路中ω(OC)明显大于ω(EC),ω(EC)在不同道路类型中差异不大;两相关样本非参数检验表明,各碳组分质量分数在PM_(2.5)和PM_(10)间均无显著性差异;相关性分析表明道路扬尘中OC、EC来源大致相同.通过OC/EC比值分析及聚类分析可知,天津市春季道路扬尘中碳组分主要来源于燃煤、机动车尾气以及生物质燃烧.

盘锦市秋季PM2.5水溶性离子特征及来源分析

为研究盘锦市秋季PM2.5中水溶性离子污染特征及来源,于2016年10月在盘锦市开发区、文化公园和第二中学采集PM2.5样品,用离子色谱分析其水溶性离子.同时,分析了PM2.5及水溶性离子浓度特征,并通过离子平衡计算、相关性分析和聚类分析对其污染特征和来源进行研究.结果表明:盘锦市秋季PM2.5平均质量浓度为(52.71±19.44)μg·m^-3,低于环境空气质量标准(GB 3095-2012)日均浓度限值(75μg·m^-3),不同点位之间表现为:开发区>第二中学>文化公园.开发区、文化公园和第二中学的水溶性离子总质量浓度分别为13.64、13.16和13.19μg·m^-3,分别占PM2.5浓度的22.83%、29.72%和24.36%,各点位均表现为NO3^-、SO4^2-和NH4^+质量浓度较大.阴阳离子当量比值(AE/CE)均大于1,表明采样期间盘锦市颗粒物整体偏酸性.离子间相关关系分析显示,SNA的主要存在形式为(NH4)2SO4、NH4NO3和KNO3等.NO3^-/SO4^2-的均值为1.41,说明移动源对PM2.5的贡献大于固定源.通过聚类分析得出,盘锦市秋季PM2.5中水溶性离子主要来源于气态污染物的二次转化、生物质和化石燃料燃烧及土壤扬尘或建筑扬尘排放.

鞍山市道路扬尘碳组分特征及来源解析

为研究鞍山市道路扬尘PM2.5中碳组分污染特征及来源,于2014年10月采集鞍山市9条道路的扬尘样品,通过再悬浮得到PM2.5滤膜样品,利用热光碳分析仪测定PM2.5中OC(有机碳)和EC(元素碳)并分析其特征.结果表明,道路扬尘PM2.5中ω(TC)为9.78%(外环路)~14.00%(千山西路),ω(OC)为8.15%(外环路)~10.84%(千山西路),ω(EC)为1.63%(外环路)~2.85%(千山西路),ω(OC)明显高于ω(EC),说明各道路扬尘中含有较多的有机碳;采样期间OC/EC的值均大于2,说明道路扬尘中均可能存在二次污染;通过Spearman相关分析及线性拟合可知,鞍山市道路扬尘PM2.5中OC和EC来源大致相同;聚类分析表明,鞍山市道路扬尘PM2.5中碳组分主要来源于机动车尾气排放、生物质燃烧和煤炭燃烧.