北京市平谷地区大气细颗粒物有机气溶胶分子特征和来源解析

发布时间：2020-10-20 22:58

　　 有机气溶胶(OA)不仅能影响空气质量、气候变化和云凝结核的形成,破坏生态系统,降低能见度,更能直接对人体健康造成损害。北京郊区大气有机气溶胶的主要排放源及其对OA贡献值大小是本文要解决的首要问题,进而探讨该地区不同天气条件下影响有机气溶胶形成的主控因素,为制定出更有效的控制大气颗粒污染物政策提出建议。由于源谱信息更新速度慢,且受限于准确分析大气有机化合物浓度的仪器发展,我国虽有多位学者长期致力于大气颗粒物源解析工作,但有关北京地区大气有机气溶胶的分子有机物特征及源解析资料非常少。本文运用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)获取颗粒物中的有机分子化合物浓度,而有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度则通过DRI多波段碳分析仪测量。二次有机气溶胶浓度由(OC/EC)_(min)法估算得到。本研究基于中国-英国合作项目“Atmospheric Pollution and Human Health in a Chinese Megacity”,通过测定北京平谷地区夏冬季有机化合物成分,运用质量平衡模型(CMB)和正矩阵因子分析模型(PMF)定量分析源贡献值,结合有机标识物特征参数和大气气团后向轨迹等确定OA形成的主控因素。分析结果显示冬季OC正常天和雾霾天平均值分别是15.3μg/m~3和52.3μg/m~3,EC的平均浓度在雾霾天为5.4μg/m~3,是正常天的2.8倍。提取出的有机物总质量浓度均值在正常天和雾霾天分别为1.73和3.64μg/m~3,其中最高浓度的是有机酸和糖类。夏季OC和EC平均浓度远低于冬季,分别是7.4和0.8μg/m~3。质量重构法解析冬季农村地区和城区PM_(2.5)结果对比显示,PM_(2.5)中主要的成分是有机物、二次无机气溶胶,前者在细颗粒物中所占比例为30-60%,后者约是20-44%。未测定成分的气溶胶含量在中重度雾霾天中所占比例(10-16%)高于正常天的比例。CMB模型显示冬季雾霾天煤燃烧和生物质燃烧对OC的贡献分别是23.3%和20.0%,其中煤燃烧包括工业燃煤(3.9%)和居民燃煤(19.4%)。夏季OC的主要排放源是煤燃烧(37%)。该结果显示平谷地区冬季有机气溶胶受当地排放源影响较大,说明北京农村地区应加强对当地排放源的控制,尤其是针对燃煤与燃生物质取暖的限制。同时小部分受区域颗粒物运输的影响,特别是西南面和南面气流携带的污染物贡献量。冬季夜间的有机化合物含量较白天高,因为夜间低气温和低大气边界层高度使得有机气溶胶更容易凝结。夏季有机气溶胶的主要排放源是煤燃烧和烹饪排放,说明夏季当地排放占主导。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X513
【部分图文】：

研究技术路线图

北京平谷区采样点地图，a代表采样点的区域图，b代表采样点局部图

高流量采样器（a）、partisol采样器（b）、Digitel高流量采样器的组成及工作原理
【参考文献】

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本文编号：2849272