沈阳地区雾霾成因源解析与风险管理研究

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本研究旨在解析沈阳市雾霾成因,编制沈阳市雾霾组份清单和排放源清单,为沈阳市空气质量管理提供依据。采集不同季节、不同点位有效PM2.5样品61个,PM10样品60个,VOCs样品40个,分析了 22种水溶性离子和无机元素浓度变化规律。分析其成分发现Ca在PM10中更占主导地位,大部分痕量重金属元素在PM2.5中富集,水溶性离子在不同粒径中占比相近,但其在PM10中浓度水平均高于PM2.5。检测出61中挥发性有机物,其中烷烃23种,烯烃9种,芳香烃16种,卤代烃12种,炔烃1种。其占比分别为37.7%、14.8%、26.2%、19.7%、1.6%,烷烃、芳香烃为沈阳市VOCs的主要组成,共占63.9%。分析了其中15种挥发性有机物昼夜变化规律,发现绝大部分有机物在日间活动高峰期浓度较高,说明VOCs排放主要受人为因素影响。利用PMF5.0、PCA、UNMIX受体模型进行了源解析。对比模型结果发现三种模型解析出的重要污染来源相同,但相比之下PMF模型的解析精度相对于其它两种模型更高,但是相应的数据准备和分析难度相对于其它两种模型更高。整理优化后的结果表明:沈阳市PM2.5敏感源包括6类,建筑源、机动车排放源、扬尘源、工业源、二次污染源、燃烧源,对PM2.5的贡献率分别为11.7、32.2、4.4、8.1、38.6和5%;PM10敏感源包括5类,二次污染、机动车排放、扬尘源、工业排放、燃烧源,对PM10的贡献率分别为11.5、35.9、33.2、4.6和14.8%。VOCs敏感源包括5类,机动车排放源、工业排放、燃烧源、汽油挥发、植物排放、对VOCs的贡献率分别为19.8、25.5、23.0、27.6和4.1%。在解析结果基础上利用排放因子法进一步分析了机动车排放源、燃烧源、工业源,发现中小型汽车是机动车排放的主要来源,占47.1%;电厂燃烧和工业燃烧是燃烧源的主要来源,分别占51.7%、46.8%;建材行业是工业源的主要来源。最终根据上述结果编制了沈阳市雾霾组分清单和排放源清单,根据清单编制了沈阳市大气污染风险管控方案。
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