株洲市居住区室外细颗粒物时空分布特征及来源解析

发布时间：2018-07-15 14:32

【摘要】：近年来,我国城市发生持续多日的以细颗粒物污染为主的灰霾污染,日益影响着城市居民的生活,引起政府和社会各界人士的广泛关注。细颗粒物中有毒有害物质对人体呼吸系统、血液循环系统、心脏系统以及神经系统都有重大的影响,采取有效的措施降低人体室内外细颗粒物暴露量就显得十分重要。从对株洲市居住区室外细颗粒物监测数据来看,近3年来细颗粒物平均质量浓度大约比国家标准限值(35μg/m~3)高约30μg/m~3,重污染时期细颗粒物24h平均质量浓度高达2003μg/m,细颗粒物污染情势不容乐观。所以,开展株洲市居住区室外细颗粒物时空分布特征及来源解析工作,有利于进一步了解株洲市细颗粒物污染水平现状,为株洲市环保部门的细颗粒物污染治理和控制提供科学的依据。通过统计分析株洲市城区7个环境监测点PM_(2.5)实测数据,并利用空间插值法研究株洲市PM_(2.5)时空分布规律。于2016年秋季和冬季采集株洲市PM_(2.5)滤膜样品,再使用ICP-MS和HPIC检测分析细颗粒物中无机金属元素和水溶性离子浓度水平;再采用主成分分析法和正定矩阵因子法进行来源解析,并结合气象参数分析细颗粒物重污染事件的形成原因。主要得到了以下结论:株洲市2014-2016年室外细颗粒物年平均质量浓度分别为72±46μg/m~3、54±37μg/m~3和63±32μg/m~3,2016年株洲市居住区室外细颗粒物比2015年高,主要是由于春季和秋季细颗粒物浓度水平的提高。按气象学上候温法划分四季,株洲市室外细颗粒物质量浓度季平均呈“一高三低”,冬季最高,春季、夏季和秋季低。株洲市各监测点细颗粒物质量浓度月均值在1月和12月、6月和7月分别达到一年中最大值和最小值。室外细颗粒物小时质量浓度日变化呈现双峰双谷的分布特征,双峰分别出现在9:00~11:00和20:00~23:00,双谷出现在6:00~8:00和14:00~16:00。株冶医院、市监测站、火车站和天台山庄监测点细颗粒质量浓度季平均值比较高,与空间插值分析结果一致,株洲市全年居住区室外细颗粒物污染程度西北边和市中心城区较高。可见,人为工业污染排放源和交通污染源对其周边地区细颗粒物质量浓度影响比较大。株洲市居住区室外细颗粒物中Fe、K、Ba和Zn最高,质量浓度在1μg/m~3以上;冬季Ni、V、Pb、As、Ba、Mg和K的浓度水平高于秋季。可见,株洲市金属元素水平与本地冶炼、化工和建材等主要工业源排放的贡献有关。PM_(2.5)中水溶性阴离子NO_3~-、SO_4~(2-)总体水平分别为9.68±5.83μg/m~3、18.02±8.08μg/m~3;秋季和冬季[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]分别为0.54、0.61,株洲市在进入冬季之后,移动源排放的SO_2和NOx对城区环境中细颗粒物的贡献大于固定源。株洲市居住区室外细颗粒物主要来自于工业粉尘、机动车排放源、化石燃料燃烧源、地质类扬尘、生物质燃烧源和混合源,贡献率分别为33.6%、30.5%、19.6%、5.7%和5.5%和5.0%,可为株洲市当地细颗粒物污染治理提供科学依据和借鉴意见。在2016年12月31日至2017年1月6日期间,株洲市城区发生的细颗粒物重污染事件,主要是由稳定的大气环境和二次气溶胶硫酸盐、硝酸盐细颗粒物的生长以及机动车尾气等本地细颗粒物积累的共同作用造成。
[Abstract]:The results show that the average mass concentration of fine particulate matter is 72 卤 46 渭g / m ~ 3 , 54 卤 37 渭g / m ~ 3 and 63 卤 32渭g / m ~ 3 in the last 3 years .
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X513

【参考文献】