珠江三角洲铺装道路扬尘源污染物排放及特征研究

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近年来,珠江三角洲(以下简称“珠三角”)地区的经济得到快速发展,与此同时,该地区的空气污染现象也日益严重,其中,由大气颗粒物浓度增加引起的城市灰霾污染不仅能造成空气能见度降低,给人们的生产生活带来诸多不便,还直接影响人体健康。大气中的颗粒物来源主要包括工业排放、机动车尾气排放、燃料燃烧和道路扬尘排放等,研究指出,随着城市机动车保有量的增加,交通道路建设的不断加快,交通道路扬尘已成为城市大气颗粒物的重要来源之一,控制道路扬尘逐渐成为城市大气颗粒物污染治理和提高局地空气质量的重点,因此对珠三角地区开展交通道路扬尘排放及特征研究,对全面了解该地区道路扬尘排放具有重要意义,可为有关部门制定该地区道路扬尘源污染物排放控制对策和改善区域空气质量提供科学的基础数据支持。首先,本研究参考国内外的研究成果,以珠三角地区为研究区域,开展对珠三角地区33不同等级类型铺装道路共采集扬尘样品65个,通过对样品的分析,获得该地区各级类型铺装道路的尘负荷水平,结果显示,高速公路、一级道路、二级道路、三级道路和四级道路的尘负荷平均值分别为:1.05g/m2、0.99g/m2、1.30g/m2、1.35g/m2和1.45g/m2;通过调研和收集珠三角地区道路扬尘排放的相关活动数据,结合本研究获取的道路尘负荷值,采用美国环保署推荐的AP-42方法,估算了该地区道路扬尘排放因子,结果显示,珠三角地区不同等级道路扬尘TSP、PM10和PM2.5的平均排放因子分别为8.32g·VKT-1、1.60g·VKT-1和0.39g·VKT-1。其次,本论文采用排放因子法开发珠三角地区不同等级类型铺装道路扬尘排放清单,并采用蒙特卡罗法定量分析清单的不确定性范围,结果显示,该地区2010年各级铺装道路扬尘TSP、PM10和PM2.5排放总量及不确定性范围分别为2755.1k(t-91.7%175.1%)、528.8kt(-91.6%178.9%)和127.9kt(-91.5%176.5%),其中,一级道路的扬尘排放量最大,其次是四级道路,排放量最小的是三级道路。再次,本论文对珠三角地区道路扬尘排放的时间变化和空间分布特征进行分析,结果显示,该地区道路扬尘排放呈现明显的时间变化,如,07:00—09:00和17:00—19:00这两个时间段的道路扬尘排放量达到高峰值,12:00—14:00期间出现白天最低值;而在道路空间分布特征方面,研究显示,广州和东莞的道路扬尘PM10与PM2.5排放量相对较大,其次是江门、肇庆、佛山和惠州,然后是深圳和中山,而珠海的道路扬尘排放量最小。最后,本论文通过对道路扬尘样品进行再悬浮处理,采集其中的PM10组分,并通过ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)、离子色谱仪和有机碳/元素碳分析仪分别对道路扬尘中的PM10进行成分和含量分析,结果表明,该地区道路扬尘PM10的成分中,OC的含量最高,而EC的含量也较为突出;而主要的元素成分为Si.、Fe、Al、K和Na;水溶性离子的主要成分为Ca2+、 SO42-和NO3-
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