广州城区PM_(2.5)中水溶性有机碳浓度特征及其来源

水溶性有机碳(WSOC)是碳气溶胶的重要组成部分,具有显著的环境与气候效应。该研究在广州城区采集了冬季和夏季PM_(2.5)日样品,分析了其中的水溶性有机碳、水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)等化学成分,同步收集了臭氧(O_3)的浓度资料,并利用因子分析模型(FA)探讨了广州城区大气PM_(2.5)中WSOC的主要来源。结果表明,冬季和夏季WSOC的平均浓度分别为(9.2&plusmn;6.2)&mu;g/m~3和(5.2&plusmn;3.1)&mu;g/m~3,浓度处于较高水平。冬夏两季WSOC与基于EC 示踪方法估算的二次有机碳(SOC)均有着显著的相关关系,且夏季WSOC与O_3亦呈现出显著的正相关关系,表明了广州城区观测的WSOC在夏季能较好地示踪SOC的污染程度。因子分析结果则进一步揭示了广州城区WSOC 主要来源于SOC的生成和生物质燃烧,而其它污染源对其贡献较小。</p

西安市道路PM2.5、NO2和CO水平浓度分布特征

为获得西安市道路PM_(2.5)、NO_2和CO的水平浓度分布特征,选取小寨和秦岭环山路作为西安市城区道路和郊区道路的代表,采用水平分布的监测方法获得了每条道路距离道路边缘0、15和50 m处的&rho;(PM_(2.5))、&rho;(NO_2)和&rho;(CO). 结果表明: 与秦岭环山路(下称秦岭)相比,城区观测点小寨的&rho;(PM_(2.5))、&rho;(NO_2)和&rho;(CO)分别为(88 &plusmn; 50)(78.6 &plusmn; 29.8)&mu;g/m~3和(1.5 &plusmn; 0.3)mg/m~3,均高于秦岭三者的质量浓度〔分别为(55 &plusmn; 23)(47.9 &plusmn; 19.8)&mu;g/m~3和(1.4 &plusmn; 0.1)mg/m~3〕. 在空间分布上,&rho;(PM_(2.5))、&rho;(NO_2)、&rho;(CO)水平梯度分布明显. 与距离道路边缘0 m处相比,小寨&rho;(PM_(2.5))在距离道路边缘15和50 m处分别减少了6.48%、7.96%,秦岭减少了5.45%、9.09%; 小寨&rho;(NO_2)在15和50 m处分别减少了8.57%、14.29%,秦岭减少了15.45%、24.89%; 在距离道路边缘50 m处小寨&rho;(CO)减少了25.00%,而秦岭在距离道路边缘15和50 m处分别减少了25.00%、41.67%. 研究显示,来自于机动车排放的PM_(2.5)、NO_2和CO在道路两侧有明显的距离效应,并且郊区观测点水平递减更明显.</p

关中地区冬季PM_(2.5)中碳气溶胶的污染特征及来源解析

为研究关中地区冬季PM_(2.5)中碳气溶胶的污染特征和来源,于2012年12月至2013年2月在西安、 宝鸡、 渭南和秦岭进行PM_(2.5)的采集,并利用热光反射法测定了样品中的有机碳(organic carbon, OC)和元素碳(elemental carbon, EC). 结果表明,4个采样点OC的平均质量浓度分别为47.8、 45.8、 31.2和37.0 &mu;g&middot;m~(-3),EC分别为8.5、 6.7、 7.6和5.7 &mu;g&middot;m~(-3),总碳气溶胶(total carbonaceous aerosol, TCA)分别占PM_(2.5)的36.4%、 46.2%、 36.9%和33.4%. OC和EC的相关性在西安(R~2=0.93)和秦岭(R~2=0.91)高于宝鸡(R~2=0.58)和渭南(R~2=0.62),表明OC和EC在西安和秦岭可能具有更为相似的来源,也可能具有更高的混合程度. 所有样品的OC/EC比值均大于2.0,表明有二次气溶胶(secondary organic carbon, SOC)的生成,4个采样点SOC分别占OC的21.6%、 40.3%、 23.2%和27.8%. 正定矩阵因子分析法(positive matrix factorization, PMF)解析结果显示,燃煤是关中地区冬季碳气溶胶的首要来源,占45.3%~47.9%,汽油车和生物质燃烧是次要来源,分别占26.1%~33.1%和14.3%~20.1%,此外柴油车也有一定贡献.</p

城市街谷内PM_(2.5)浓度时空变化及影响因素分析

通过现场观测研究西安市和平路街谷内的PM_(2.5)浓度时空变化特征及其影响因素.在2015年4月8~10日进行了街谷内PM_(2.5)浓度、车流量、风速、温湿度等参数的日变化规律和PM_(2.5)浓度空间分布规律的观测实验.观测结果显示西安市和平路街谷内PM_(2.5)浓度值较高,日间PM_(2.5)浓度呈&ldquo;凹&rdquo;字形变化,早晚PM_(2.5)浓度相对较高,在16:00前后PM_(2.5)浓度到达一天当中的最低值. PM_(2.5)浓度与温度、湿度有良好的相关性,对应R 2值分别达到0.75和0.81.静风天气条件下,由温度变化引起的大气边界层伸缩运动被发现是影响街谷内污染物扩散的主要因素.</p

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素,于2012年11月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_(2.5)样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征,通过实验分析PM_(2.5)中水溶性离子(Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、F~-、Cl~-、NO_3~-和SO_4~(2-))和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平,并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明,颗粒物的散射系数均值为(579&plusmn;387)Mm~(-1),夜间高日间低。PM_(2.5)质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85),通过回归方程得到PM_(2.5)散射效率为3.09 m~2&middot;g~(-1)。在PM_(2.5)化学组分中,有机物对消光系数的贡献最大,占52.3%;其次是NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4,贡献率分别为16.2%和13.7%。</p

西安市重污染与清洁天PM_(2.5)组分及其活性氧物质对比

针对重霾污染,在西安市冬季重污染日(2015-11-30~2015-12-09)和清洁日(2016-01-13~2016-01-22)各进行了为期10d的PM_(2.5)采集,测量其中的有机碳、 元素碳,及NH_4~+、 NO_3~-、 SO_4~(2-)等无机水溶性离子,探讨两种污染条件下的组分特征及其成因. 结果表明:观测期,重霾日和清洁日PM_(2.5)质量浓度分别为(170&plusmn;47.5) &mu;g&middot;m~(-3)和(48.6&plusmn;17.9) &mu;g&middot;m~(-3),且重霾日伴随低能见度、 高湿静风等多种不利气象条件;重霾日二次无机离子(NH_4~+、 NO_3~-、 SO_4~(2-))组分占PM_(2.5)质量浓度的49.8%&plusmn;13.1%,而清洁日为19.4%&plusmn;5.95%,并且重霾日硫氧化速率(sulfur oxidation ratio, SOR)和氮氧化速率(nitrogen oxidation ratio, NOR)分别为0.282&plusmn;0.157和0.269&plusmn;0.124,远高于清洁日(SOR和NOR分别为0.189&plusmn;0.057和0.077&plusmn;0.046),重霾日二次有机组分浓度[(6.22&plusmn;3.87) &mu;g&middot;m~(-3)]是清洁日[(1.44&plusmn;1.63) &mu;g&middot;m~(-3)]的5倍,表明二次污染及不利气象条件是造成重霾期间相关组分浓度升高的重要原因. 最后,通过二氯荧光黄双乙酸盐(2&#39;,7&#39;-DCFH)化学荧光分析法测定了其中活性氧物质(reactive oxygen species, ROS)的浓度,探讨其对于二次无机组分形成的影响,结果表明观测期ROS平均浓度(以H_2O_2计)分别为(4.99&plusmn;1.54) nmol&middot;m~(-3)(重霾期),(0.492&plusmn;0.356) nmol&middot;m~(-3)(清洁期),二次反应及积累效应可能是西安重霾条件下ROS浓度升高的主要原因. NO_3~-、 SO_4~(2-)与ROS均呈现正相关(P&lt;0.05),表明ROS可能通过二次氧化过程参与到二次无机组分形成过程中.</p

西安市PM_(2.5)和碳气溶胶质量浓度变化特征研究

为了探讨西安市PM_(2.5)和碳气溶胶质量浓度变化特征,从2012年3月~2013年2月对西安市大气 PM_(2.5)进行了为期一年的观测,并分析了有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度变化特征.结果显示,西安市2012年3月~2013年2月日均 PM_(2.5)质量浓度变化幅度为26.9 ~505.1 &mu;g/m~3, PM_(2.5)年平均质量浓度为114.0&plusmn;86.6 &mu;g/m~3,是中国PM_(2.5)空气质量标准(GB 3095-2012)年平均二级标准值(35 &mu;g/m~3)的3.3倍.PM_(2.5)季节变化特征为冬季 &gt; 秋季 &gt; 春季 &gt; 夏季.OC 和EC 年平均浓度值为21.44&plusmn;15.76 &mu;g/m~3和6.16&plusmn;3.38 &mu;g/m~3,OC/EC 年平均值为3.37&plusmn;0.95,变化范围为1.80~5.84,表明有二次有机碳气溶胶的存在.主成分分析法表明,西安市大气中的碳气溶胶主要来自汽油车和柴油车尾气、二次碳气溶胶以及生物质燃烧.</p

西安冬季不同空气质量级别对应的PM_(2.5)化学组分变化特征

通过实验采样分析,研究了西安市冬季不同空气质量级别(HJ 633&mdash;2012)下PM_(2.5)质量浓度及化学组分的变化特征和污染规律。结果表明,西安市2008&mdash;2009年冬季所有采样天均为轻度污染到严重污染状况,PM_(2.5)质量浓度100%未达标(GB 3095&mdash;2012);PM_(2.5)质量浓度及其化学组分基本随空气质量级别恶化而增加,除个别元素外,其他化学组分的质量浓度在严重污染时均出现突增,有机碳(4.5倍)和水溶性无机离子(2.7倍)的增加倍数较大;随大气污染程度的增加,人为源的重金属富集因子增加剧烈(1.6~2.0倍),而主要来自自然源的元素富集因子变化无规律;重污染时期PM_(2.5)中的多环芳烃(PAHs)、正构烷烃(nalkanes)均主要来自人为源排放贡献,其中生物质燃烧、低温燃煤排放是PAHs剧增的主要因素。</p

16届亚运会期间广州城区PM_(2.5)化学组分特征及其对霾天气的影响

于2010年11月4~30日在广州城区每天昼夜各采集一个PM_(2.5)样品.对样品进行有机碳、元素碳和水溶性离子分析,同步收集了在线PM_(2.5)浓度、大气消光系数(b_(ext))以及气象因子,探讨了PM_(2.5)特征及其与大气消光系数的关系,并利用修正后的IMPROVE消光系数方程重建大气消光系数.结果发现:亚运期间PM_(2.5)日均值质量浓度为(77.0&plusmn;24.4)&mu;g?m~(-3),比亚运前低27.8%. PM_(2.5)和相对湿度是导致霾天气的重要因素.亚运期间大气消光系数为418 Mm~(-1),比亚运前低28.3%,(NH_4)_2SO_4、POM(particulate organic material)和LAC(light-absorbing carbon)是主要贡献因子,贡献率达到87.0%.广州及其周边城市采取的减排措施对于缓解亚运期间广州城区的霾天气作用明显.</p

西安冬、夏季PM_2.5中水溶性无机离子的变化特征

为探讨西安市冬、夏季水溶性无机离子的季节和空间变化特征,2010年1月和7月分别在西安城区4个站点及上风区高陵(GL)和下风区黑河(HH)连续采集2周的PM_2.5样品,使用离子色谱仪分析样品中水溶性无机离子成分.结果表明,PM_2.5质量浓度冬季明显高于夏季,空间变化表现为:城区站点浓度均值(172.6mug.m~(-3))&gt;上风区点GL(98.9mug.m~(-3))&gt;下风区点HH(81.0mug.m~(-3)).水溶性无机离子浓度总和占PM_2.5质量浓度的41.8%,其中SO_(4)~2-、NO_(3)~-和NH_(4)~+是水溶性离子的主要成分,分别占总离子质量浓度的35.1%、22.6%和12.2%.Na~+、Ca~2+和Mg~2+在冬、夏季浓度相差不大,而SO_(4)~2-、NO_(3)~-、NH_(4)~+以及K~+、Cl~-等均明显表现为冬季浓度高于夏季.SO_(4)~2-、NO_(3)~-和NH_(4)~+在冬、夏季空间变化均表现为城区站点&gt;GL&gt;HH,这3种离子夏季在大气中的主要存在方式为NH_(4)HSO_(4)和NH_(4)NO_(3),而冬季主要以(NH_(4))_2SO_(4)、NH_4NO_3和NH_4Cl形式存在.NO_(3)~-/SO_(4)~2-的比值为0.64,表明西安市固定源仍是主要污染贡献源,但是移动源所占比例较之前研究有所上升,应采取一定措施控制机动车数量并加强排放监控.</p