PM2.5和PM1的化学组分特征及其对霾污染影响的研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hljfox
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
细颗粒物是降低能见度,形成霾污染的重要因素。细颗粒物中的化学组分不仅会影响颗粒物的吸湿性,而且对人类健康、全球气候和生物系统都有明显的贡献。因此研究PM2.5和PM1的化学组分特征及其对霾污染的影响具有重要意义。  论文在上海市华东理工大学徐汇校区进行了为期一年半的PM2.5和PM1采样,分析了细颗粒物中有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)、类腐殖质碳(Hulis-C)、总水溶性离子(TWSIs)等化学组分的浓度,并比较了PM2.5和PM1中化学组分的污染特征。根据细颗粒物的化学组分,利用AIM-Ⅳ模型估算了气溶胶中液相水分含量(LWC),并运用HYSPLIT轨迹反演模型和PMF模型对PM2.5进行源解析。最后,比较了不同霾污染天气PM2.5和PM1中化学组分的污染特征及其来源特征,为今后进一步研究上海不同霾污染天气颗粒物的形成机理和预报评价提供依据。  结果表明,华东理工大学采样点PM2.5和PM1的平均日均值分别为(50.1±44.4)μg/m3和(45.9±27.2)μg/m3,PM1/PM2.5为91.6%,表明PM2.5中以PM1为主。PM2.5和PM1质量浓度均呈现冬季最高、夏季最低的规律。PM2.5中OC和EC的平均值分别为(9.67±8.81)μg/m3和(1.45±1.28)μg/m3,而PM1中浓度分别为(7.57±5.58)μg/m3和(1.67±1.18)μg/m3。PM2.5和PM1中的一次有机碳(POC)和二次有机碳(SOC)的浓度均较为接近,表明细颗粒物同时受一次源和二次源的影响。PM2.5和PM1中OC均以WSOC为主,Hulis-C则是WSOC的重要组分,且PM2.5中WSOC和Hulis-C均主要集中在PM1。与POC和SOC的相关性分析结果表明,PM1中WSOC主要为一次排放,PM1-2.5中WSOC主要由二次反应产生,而PM2.5和PM1中Hulis-C均同时受到一次源和二次源的影响。TWSIs/PM2.5为(56.9±23.6)%,略高于TWSIs/PM1((44.9±19.4)%)。冬季TWSIs的浓度最高,可能与冬季静稳天气、高浓度前体物以及北方供暖活动的长距离输送有关。高WSOC/K+和Hulis-C/K+比值表明,上海PM2.5主要受老化生物质燃烧的影响。PM2.5中LWC年均值为(18.1±26.1)μg/m3,LWC/PM2.5为(0.50±0.76),PM1中分别为(14.8±17.6)μg/m3和(0.44±0.40)。PM2.5和PM1中LWC均随着RH的增加而增加,且与能见度呈现显著负相关性。多元线性回归的结果则表明NO3-对PM1吸湿性的影响较大,而RH、WSOC、SO42-和NH4+对PM2.5吸湿性的影响较大,尤其是WSOC。  非霾污染天气PM2.5以PM1为主,而霾污染天气PM1-2.5的比重有所增加,表明霾污染的表征及预报仍应优先考虑PM2.5。霾污染天气PM1-2.5中OC、EC和POC的生成速率大于PM1,而SOC的生成速率差异不大。不同霾污染天气PM2.5和PM1中Hulis-C的增长速率均高于WSOC,因此Hulis-C/WSOC随着霾污染的加重而增加。PM2.5和PM1中NO3-/SO42-随着霾污染的加重而增长,表明霾污染天气受移动源的影响较大。此外,PM2.5的氮氧化率(NOR)高于PM1的NOR,表明PM2.5中N的氧化程度较高。虽然不同霾污染天气的NOR均低于硫氧化率(SOR),但是由于目前大气环境中NO2浓度远高于SO2,仍会导致霾污染天气的NO3-含量高于SO42-,进一步增加LWC,降低能见度。  HYSPLIT轨迹反演模型的聚类分析结果表明,29%的PM2.5来源于海洋;53%来源于中尺度输送,其中,33%来源于京津冀地区,20%来源于珠三角地区;剩余18%来源于大尺度输送。轻微霾污染天气中尺度输送的贡献从晴朗天气的37.5%上升至75.7%,而轻度霾污染和中度霾污染天气则100%来源于中尺度输送。PMF模型的源解析结果则表明,本采样点的PM2.5气溶胶受到二次无机物、老化的海盐、燃烧源排放、吸湿增长和二次有机物五个因子的综合影响,其贡献值分别33.4%、7.3%、15.9%、13.4%和30.0%。其中,二次反应是本采样点PM2.5气溶胶的主要来源(63.4%)。此外,燃烧源排放对PM2.5气溶胶的贡献随着霾污染的加重而增加,吸湿增长对PM2.5气溶胶的贡献则随着霾污染的加重而降低,而不同霾污染天气二次反应对PM2.5气溶胶的贡献较为稳定。
其他文献
有机光电探测器具有轻便、制作工艺简单、低工作电压、溶液低温大面积制备等优点,目前已广泛应用于传感、环境监测、国防建设、航天、消防等邻域。高增益有机光电探测器对提高
该论文采用化学法制备的纳米TiO和纳米SnO/TiO薄膜电极,并对薄膜电极在KI/I氧化还原电解质溶液中的光电响应规律和机理进行研究.采用扫描电镜(SEM)、X衍射(XRD)等测定手段对
本文结合《四川省火溪河自—里水电站厂址区水文地质条件及调压室区岩体渗透性研究》这一课题,对厂址区裂隙岩体的渗透性作了仔细研究,其研究成果在丰富裂隙介质渗透性理论的
该文基于OpenGL技术,对"华铸CAE"前处理后和后处理部分进行了可视化开发.在前处理部分,主要实现了单个STL实体的实时旋转、缩放显示,以及动态剖分显示,重点探讨了剖分截面轮
塑料已经广泛的应用于社会的各个领域,同时当今社会对产品质量的要求也越来越高,不但要求产品具有较好的内在质量,同时也更加注重产品的外观质量.产品的光泽性就变得十分重要
该文针对本溪钢铁集团公司开发的耐候钢09CuPTiRE,进行了耐大气腐蚀性能测定,为开发应用提供必要数据,同时进一步研究了耐候钢耐蚀机理.选取三种参比钢Q235、鞍钢耐候钢和日
由于硅橡胶基胶聚硅氧烷中的Si-O被有机基团屏蔽,分子链之间的相互作用力弱,力学性能较差,交联后强度较低,是硅橡胶最大的不足,在很大程度上也限制了它的应用范围.此外,由于
随着经济的发展和外来人口的不断增加,城市水资源短缺的形势已日益严重,水库在城市饮用水供给中的作用也日益突显。但是,水体富营养化问题一直威胁着水库的生态平衡和饮用水的安
冲压工艺在加工行业中地位很重要,广泛应用于军事、汽车、轮船等等重工业制造领域。压力机是实现冲压工艺的主要机器设备,通过电机和传动机构带动凸模进行直线往复运动获得压力
该文在参考国外先进的热力模拟设备基础上,结合济南钢铁公司热力模拟试验机设计项目,研究并设计热力模拟试验机的控制系统.分析了热力模拟试验机控制系统的组成与设计原则,确