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摘要于2014年冬季在海口市两个采样点采集大气PM2.5样品，采用超声萃取和GC/MS分析了PM2.5中16种PAHs，探讨了其含量分布特征，并运用因子分析/多元线性回归对PAHs来源进行定性和定量源解析。结果表明，冬季PM2.5中PAHs质量浓度为3.191～15.539 ng/m3，两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3；高温热解和交通污染混合源、生物质燃烧、天然气是PM2.5中PAHs的3类主要来源，其贡献率分别为74%、10%、16%。
关键词PM2.5；PAHs；源解析；FA/MLR
中图分类号S181.3；X831文献标识码
A文章编号0517-6611（2015）28-228-03
Source Apportionment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in PM2.5 in Winter of Haikou
LIU Jie， JIAN Li*，WEN Shaobai et al （Hainan Medical University， Haikou， Hainan 571199）
AbstractAtmospheric PM2.5 samples were collected at two sites in Haikou winter of 2014. 16 types of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in PM2.5 samples were measured by ultrasonic extraction and analyzed by GC/MS method to discuss distribution characteristics and the sources of PAHs were qualitatively and quantitatively analyzed by factor analysis and multiple linear regression（FA/MLR）. The results showed that the concentration range of PAHs in PM2.5 was 3.191-15.539 ng/m3 and the average concentration of the two sampling sites was 6.771 ng/m3. FA/MLR showed that the high temperature pyrolysis and traffic pollution mixed sources， biomass burning， and natural gas were three main pollution sources of PAHs in PM2.5， and the contribution rate to PAHs was 74%， 10% and 16%， respectively.
Key wordsPM2.5； PAHs； Source apportionment； FA/MLR
多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是一类广泛存在于大气中的有机污染物，其污染和危害性越来越多地引起人们的重视。PAHs具有疏水亲颗粒特性，主要富集在较小的粒子上，如PM2.5。吸附有PAHs的PM2.5会随呼吸系统进入人体并沉积在支气管和肺泡上，从而给人体健康带来极大的危害。为了有效控制大气中的PAHs污染，识别其来源是必要的，目前国内外研究人员已经利用不同的方法对大气中的PAHs进行了源解析，如比值法、逸度模型、正定因子矩阵、化学质量平衡模型、因子分析/多元线性回归等[1-5]。因子分析是多元统计模型的一种，在不了解研究区域源成分谱的情况下，对足够数量的样品进行分析，将一些具有复杂关系的变量归结为数量较少的几个公因子，从而定量解析可能的污染源。这种方法在国内外大气颗粒物PAHs的源解析研究中有了诸多的应用[6-11]。
海口市地处低纬度热带北缘，属于热带海洋气候，秋冬季节受北方冷气流侵袭，气候潮湿多雾，大气颗粒物浓度相对较高。从海口市环境保护局发布的环境空气质量状况可以看出，可吸入颗粒物已经成为海口市冬季大气首要污染物。国内外学者对很多城市大气颗粒物中的PAHs进行了源解析，但海口市颗粒物中的PAHs源解析鲜见报道。因此，笔者于2014年冬季采集海口市PM2.5样品，对16种优先控制PAHs含量进行分析，运用因子分析/多元线性回归对PAHs来源进行定性和定量解析，从而为人体健康风险研究和环境空气质量保护提供科学依据。
1材料与方法
1.1样品采集
在海口市布设两个采样点，分别为海南医学院综合实验楼（19°58′58.92″ N，110°19′46.10″ E）和附属医院门诊楼（20°1′54.29″ N，110°19′46.64″ E）（图1）。于 2014年12月16日～2015年1月5日分别在两个站位同时采集PM2.5样品，采样时间为09：00～次日09：00，共计24 h。采样期间记录温度、风速、湿度等气象因素，下雨天停止采样。
采样器为TH150C 中流量采样器，采样流量为 100 L/min，切割粒径为2.5 μm。选用直径90 mm玻璃纤维滤膜采集颗粒物样品。采样前将滤膜在马弗炉中550 ℃下焙烧5 h，以消除可能的有机物，冷却后放入恒温恒湿箱中平衡24 h，用十万分之一的精密电子天平称重。采样后滤膜对折用铝箔包裹装入聚乙烯塑料密封袋里，置于-18 ℃冰箱中冷冻避光保存至分析。
1.2样品预处理
将采样滤膜剪碎，置于100 ml具塞比色管内，加入20 ml正己烷/二氯甲烷（1∶1，V/V），密封超声萃取20 min后静置0.5 h，将上清液转移到浓缩瓶内。重复超声萃取2次，合并上清液，用旋转蒸发仪于45 ℃下浓缩至约1.0 ml。提取液通过氧化铝、硅胶层析柱，用1～2 ml正己烷清洗提取液瓶，并转移到层析柱内，弃去流出液。用25 ml正己烷洗脱层析柱，弃去流出液。用30 ml二氯甲烷/正己烷淋洗液（2+3，V/V）洗脱层析柱，接收流出液于浓缩瓶中。旋转蒸发仪浓缩至1.0 ml以下，定容至1.0 ml，转移到样品瓶中在4 ℃下冷藏保存待测。 1.3GC/MS分析
采用QP2010Plus型GCMS联用仪（日本岛津），RTX5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）分析16种优先控制PAHs。GC条件：进样口温度260 ℃，进样量为1 μl，不分流进样，载气为高纯氦气；柱箱初始温度为90 ℃，保持1 min，以25 ℃/min程序升温至180 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升温至310 ℃，保持5 min。MS条件：离子源温度250 ℃，溶剂延迟3 min，采用Scan扫描并结合谱库检索进行定性，再选用SIM扫描模式，运用外标法对16种PAHs进行定量分析。分析过程中进行了全程序空白、运输空白和实验室空白试验，与样品的分析步骤相同，未检出目标化合物，符合要求。每10个样品增加1个样品平行、基质加标样，共增加2个样品平行和3个基质加标。2个平行样的RSD为5.33%～13.50%，符合RSD<25%的要求。以2氟联苯和三联苯d14为加标物，往3个样品中分别加入1 ml浓度10 mg/L的加标物溶液，测得回收率为72.1%～95.3%，符合EPA方法要求。
2结果与分析
2.1 PM2.5中PAHs含量特征
检测了萘（Nap）、苊稀（Acp）、苊（Ace）、茐（Flu）、菲（Phe）、蒽（Ant）、荧蒽（Flua）、芘（Pyr）、苯并（a）蒽（BaA）、屈（Chr）、苯并（b）荧蒽（BbF）、苯并（k）荧蒽（BkF）、苯并（a）芘（BaP）、二苯并（ah）蒽（DBahA）、茚并（123cd）芘（IND）、苯并（ghi）苝（Bghip）16种美国EPA优先控制的PAHs的浓度。对所采集的冬季大气PM2.5样品进行定性定量分析，结果表明，除Flu以外，其他均有检出。由图2可知，冬季两个采样点的PAHs质量浓度范围分别为：医学院4.080～15.539 ng/m3，平均值为7.454 ng/m3；附属医院3.191～10.479 ng/m3，平均值为5.952 ng/m3，两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3。附属医院采样点PAHs浓度略低，这可能是因为附属医院位于居民和商业混合区，主要污染源为车辆交通源，且采样点位置靠近琼州海峡，海口市冬季以东北风为主，从海面吹来的海风使气流充分混合，加速了污染物的分解和扩散。而医学院采样点浓度略高的原因可能是：与附属医院采样点相比距离海岸线较远，从海面吹来的气流受到了城市建筑物的阻挡和消减。另外，医学院采样点附近污染源较复杂，西侧和北侧均为交通干线；东侧靠近火车东站，来往人流和汽车运输量较大；南侧200 m的椰海大道是连接环城高速的干道，车流量大且多为货车和大型工程车辆，附近的木材厂以及建筑施工，过往车辆引起的路面扬尘等，都可能引起该采样点PAHs浓度较高。与国内许多城市大气PM2.5中PAHs含量相比，海口市PAHs含量明显低于深圳、武汉等城市[12-13]，比海南省五指山背景浓度略高[14]。与国外城市相比，印度北部城市阿格达市（8.04～97.93 ng/m3）污染程度较重[15]，与法国斯特拉斯堡、贝桑松、斯皮余朗（12.6、9.5、8.9 ng/m3）相比含量略低[16]，与希腊塞萨洛尼基（6.73 ng/m3）温暖季节相比含量相当[17]。
2.2PAHs来源分析
为了定量分析海口市冬季PM2.5中PAHs的来源，采用因子分析/多元线性回归对两个采样点的数据进行分析。由于Flu在PM2.5样品中未检出，所以只对15种PAHs进行分析。由表1可知，提取特征根>1的因子，累计方差贡献率为90.336%。由表2可知，主成分1中Phe、Flua、Pyr、Chr、BbF、BkF、BaP载荷较高，4环和5环有较高的贡献率，Flua、Pyr在焚烧和高温加热中产生的含量较大，可认为此污染源为高温加热源（烹调、加热）[18]。BbF、BkF是车辆排放的标识物，指示交通排放源[19-21]5077，因此主成分1代表了高温热解和交通污染混合源。主成分2中Ace载荷较高，Nap其次，代表了生物质燃烧源[22-23]。主成分3中BaA载荷较高，BaA为天然气的特征指示物[21]5076。以标准化因子得分为自变量，标准化15种PAHs总量为因变量，采用全回归法进行多元线性回归分析。建立线性回归方程时，设定进入方程的变量显著水平为0.05，从方程中剔除的显著水平为0.10，由此获得方程的标准化回归系数可以反映各主成分因子。由图3可知，高温热解和交通污染混合源的贡献率最高，为74%，其次为天然气贡献率16%，生物质燃烧占10%。这与海口市工业特征、能源结构、居民燃料等因素有关。海口市基本无污染严重的重工业，石油化工、造纸等主要集中在海南省西部的东方、洋浦，海口市的工业主要集中于生物制药、食品饮料、电子信息、农副产品加工等轻污染行业，并且工业企业使用清洁能源的效率比较高，燃煤的使用率很低。但随着经济的发展，海口近几年汽车数量迅速增加，当前汽车保有量超过50万辆，海口市主城区面积较小，机动车尾气排放成为一个不容忽视的污染源。海口市居民的生活习惯和饮食结构侧重于烧烤、火锅等，畜肉类及油脂消费过多，这可能是高温热解成为贡献率较高源的原因。市区居民生活以天然气、液化气为主要燃料，因此天然气源分担率排在其次。城市中以木炭为燃烧原料的烧烤摊位也分散众多，同时该区属亚热带气候，树木资源丰富，城区周边的城镇居民多以木材为燃料，因此木材燃烧成为可能的排放源。
3结论
（1）海口市冬季PM2.5中PAHs质量浓度为3.191～15.539 ng/m3，两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3，与国内外城市大气中PAHs含量相比，处于较低污染水平。
（2）经因子分析解析出海口市冬季大气颗粒物PM2.5中PAHs的3类主要来源：高温热解和交通污染混合源、生物质燃烧、天然气。 （3）多元线性回归结果表明，高温热解和交通污染混合源是海口市冬季大气PM2.5的首要污染源，其对PAHs的贡献率占74%，其次为天然气和生物质燃烧，贡献率分别为16%、10%。
参考文献
[1]
SAMUEL S O S， WANG J Z， SONIBARE O O， et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments and soils from oil exploration areas of the Niger Delta， Nigeria[J]. Journal of hazardous materials， 2010， 174（1）：641-647.
[2] 唐明金，徐志新，左谦，等.粤港澳地区多环芳烃的多介质归趋[J].生态环境，2008，15（4）： 670-673.
[3] LI C C， HUO S L， YU Z Q， et al. Spatial distribution， potential risk assessment， and source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in sediments of Lake Chaohu， China[J]. Environmental science and pollution research，2014， 21（20）：12028-12039.
[4] WU J， TENG Y G， CHEN H Y. Source apportionment for sediment PAHs using hybrid genetic pattern search treatment of a chemical mass balance receptor model： Application to the Pearl River Delta region， China[J]. Environmental monitoring and assessment， 2014， 186（10）：6651-6662.
[5] 邹本东，徐子优，华蕾，等.因子分析法解析北京市大气颗粒物PM10的来源[J].中国环境监测，2007，23（2）：79-85.
[6] 郭琳，何宗健，尹丽.南昌市夏季PM2.5中多环芳烃来源解析[J].环境污染与防治，2010，32（11）：57-62.
[7] 杨红玉，倪进治，黄艳梅，等.福州市大气PM10中多环芳烃污染特征及其源解析[J].环境科学与技术，2014，37（2）：74-78.
[8] 孟庆紫，樊曙先，何佳宝，等.南京北郊冬季大气粗细颗粒物中PAHs来源解析[J].环境化学，2015，34（3）：417-424.
[9] SHARMA H， JAIN V K， KHAN Z H. Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in the urban air of Delhi during 2003[J]. Environmental monitoring and assessment， 2008， 147（1/2/3）：43-55.
[10] PARK S U，KIM J G， JEONG M J， et al. Source identification of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in industrial complex using diagnostic ratios and multivariate factor analysis[J].Archives of environmental contamination and toxicology， 2011，60（4）： 576-589.
[11] MASIOL M， CENTANNI E， SQUIZZATO S， et al. GCMS analyses and chemometric processing to discriminate the local and longdistance sources of PAHs associated to atmospheric PM2.5[J]. Environmental science and pollution research，2012， 19（8）：3142-3151.
[12] 戴伟，高佳琪，曹罡，等.深圳市郊区大气中PM2.5的特征分析[J].环境科学，2012，33（6）：1952-1957.
[13] 周颖，周家斌，王磊，等. 武汉秋冬季大气PM2.5中多环芳烃的分布特征及来源[J].生态环境学报，2013，2（3）：506-511.
[14] 马社霞，张啸，陈来国，等.海南五指山背景点PM2.5中多环芳烃的污染特征[J].中国环境科学，2013，33（S1）：103-107.
[15] MASIH A， SAINI R， SINGHVI R， et al. Concentrations， sources， and exposure profiles of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs）in particulate matter （PM10） in the north central part of India[J]. Environmental monitoring and assessment，2010，163：421-431. [16] DELHOMME O， MILLET M.Characterization of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons in the east of France urban areas [J].Environmental science and pollution research，2012，19 （5）：1791-1799.
[17] EVANGELOS I T， DIKAIA E S， KATERINA F F， et al. Oneyear intensive characterization on PM2.5 nearby port area of Thessaloniki， Greece[J]. Environmental science and pollution research， 2015， 22（9）：6812-6826.
[18] 秦传高，钟秦，胡伟，等.南京市可吸入颗物中多环芳烃的源解析[J].环境化学，2008， 27（3）： 318-321.
[19] LI C K， KAMENS R M. The use of polycyclic aromatic hydrocarbons as source signatures in receptor modeling [J].Atmospheric environment， 1993，27（4）： 523-532.
[20] ROGGE W F， HIDEMANN L M， MAZUREK M A， et al. Sources of fine organic aerosol.2.noncatalyst and catalystequipped automobiles and heavy duty diesel trucks [J]. Environmental science & technology，1993， 27（4）：636- 651.
[21] SIMCIK M F， EISENREICH S J， LIOY P J. Sources apportionment and source/sink relationships of PAHs in the coastal atmosphere of Chicago and Lake Michigan[J]. Atmospheric environment，1999，33（30）：5071-5079.
[22] 李久海，董元华，曹志洪.稻草焚烧产生的多环芳烃排放特征研究[J].中国环境科学，2008，28（1）：23-26.
[23] 杨红玉，倪进治，黄艳梅，等.福州市大气PM10中多环芳烃特征及其源解析[J].环境科学与技术，2014，37（2）：74-78.
关键词PM2.5；PAHs；源解析；FA/MLR
中图分类号S181.3；X831文献标识码
A文章编号0517-6611（2015）28-228-03
Source Apportionment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in PM2.5 in Winter of Haikou
LIU Jie， JIAN Li*，WEN Shaobai et al （Hainan Medical University， Haikou， Hainan 571199）
AbstractAtmospheric PM2.5 samples were collected at two sites in Haikou winter of 2014. 16 types of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in PM2.5 samples were measured by ultrasonic extraction and analyzed by GC/MS method to discuss distribution characteristics and the sources of PAHs were qualitatively and quantitatively analyzed by factor analysis and multiple linear regression（FA/MLR）. The results showed that the concentration range of PAHs in PM2.5 was 3.191-15.539 ng/m3 and the average concentration of the two sampling sites was 6.771 ng/m3. FA/MLR showed that the high temperature pyrolysis and traffic pollution mixed sources， biomass burning， and natural gas were three main pollution sources of PAHs in PM2.5， and the contribution rate to PAHs was 74%， 10% and 16%， respectively.
Key wordsPM2.5； PAHs； Source apportionment； FA/MLR
多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是一类广泛存在于大气中的有机污染物，其污染和危害性越来越多地引起人们的重视。PAHs具有疏水亲颗粒特性，主要富集在较小的粒子上，如PM2.5。吸附有PAHs的PM2.5会随呼吸系统进入人体并沉积在支气管和肺泡上，从而给人体健康带来极大的危害。为了有效控制大气中的PAHs污染，识别其来源是必要的，目前国内外研究人员已经利用不同的方法对大气中的PAHs进行了源解析，如比值法、逸度模型、正定因子矩阵、化学质量平衡模型、因子分析/多元线性回归等[1-5]。因子分析是多元统计模型的一种，在不了解研究区域源成分谱的情况下，对足够数量的样品进行分析，将一些具有复杂关系的变量归结为数量较少的几个公因子，从而定量解析可能的污染源。这种方法在国内外大气颗粒物PAHs的源解析研究中有了诸多的应用[6-11]。
海口市地处低纬度热带北缘，属于热带海洋气候，秋冬季节受北方冷气流侵袭，气候潮湿多雾，大气颗粒物浓度相对较高。从海口市环境保护局发布的环境空气质量状况可以看出，可吸入颗粒物已经成为海口市冬季大气首要污染物。国内外学者对很多城市大气颗粒物中的PAHs进行了源解析，但海口市颗粒物中的PAHs源解析鲜见报道。因此，笔者于2014年冬季采集海口市PM2.5样品，对16种优先控制PAHs含量进行分析，运用因子分析/多元线性回归对PAHs来源进行定性和定量解析，从而为人体健康风险研究和环境空气质量保护提供科学依据。
1材料与方法
1.1样品采集
在海口市布设两个采样点，分别为海南医学院综合实验楼（19°58′58.92″ N，110°19′46.10″ E）和附属医院门诊楼（20°1′54.29″ N，110°19′46.64″ E）（图1）。于 2014年12月16日～2015年1月5日分别在两个站位同时采集PM2.5样品，采样时间为09：00～次日09：00，共计24 h。采样期间记录温度、风速、湿度等气象因素，下雨天停止采样。
采样器为TH150C 中流量采样器，采样流量为 100 L/min，切割粒径为2.5 μm。选用直径90 mm玻璃纤维滤膜采集颗粒物样品。采样前将滤膜在马弗炉中550 ℃下焙烧5 h，以消除可能的有机物，冷却后放入恒温恒湿箱中平衡24 h，用十万分之一的精密电子天平称重。采样后滤膜对折用铝箔包裹装入聚乙烯塑料密封袋里，置于-18 ℃冰箱中冷冻避光保存至分析。
1.2样品预处理
将采样滤膜剪碎，置于100 ml具塞比色管内，加入20 ml正己烷/二氯甲烷（1∶1，V/V），密封超声萃取20 min后静置0.5 h，将上清液转移到浓缩瓶内。重复超声萃取2次，合并上清液，用旋转蒸发仪于45 ℃下浓缩至约1.0 ml。提取液通过氧化铝、硅胶层析柱，用1～2 ml正己烷清洗提取液瓶，并转移到层析柱内，弃去流出液。用25 ml正己烷洗脱层析柱，弃去流出液。用30 ml二氯甲烷/正己烷淋洗液（2+3，V/V）洗脱层析柱，接收流出液于浓缩瓶中。旋转蒸发仪浓缩至1.0 ml以下，定容至1.0 ml，转移到样品瓶中在4 ℃下冷藏保存待测。 1.3GC/MS分析
采用QP2010Plus型GCMS联用仪（日本岛津），RTX5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）分析16种优先控制PAHs。GC条件：进样口温度260 ℃，进样量为1 μl，不分流进样，载气为高纯氦气；柱箱初始温度为90 ℃，保持1 min，以25 ℃/min程序升温至180 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升温至310 ℃，保持5 min。MS条件：离子源温度250 ℃，溶剂延迟3 min，采用Scan扫描并结合谱库检索进行定性，再选用SIM扫描模式，运用外标法对16种PAHs进行定量分析。分析过程中进行了全程序空白、运输空白和实验室空白试验，与样品的分析步骤相同，未检出目标化合物，符合要求。每10个样品增加1个样品平行、基质加标样，共增加2个样品平行和3个基质加标。2个平行样的RSD为5.33%～13.50%，符合RSD<25%的要求。以2氟联苯和三联苯d14为加标物，往3个样品中分别加入1 ml浓度10 mg/L的加标物溶液，测得回收率为72.1%～95.3%，符合EPA方法要求。
2结果与分析
2.1 PM2.5中PAHs含量特征
检测了萘（Nap）、苊稀（Acp）、苊（Ace）、茐（Flu）、菲（Phe）、蒽（Ant）、荧蒽（Flua）、芘（Pyr）、苯并（a）蒽（BaA）、屈（Chr）、苯并（b）荧蒽（BbF）、苯并（k）荧蒽（BkF）、苯并（a）芘（BaP）、二苯并（ah）蒽（DBahA）、茚并（123cd）芘（IND）、苯并（ghi）苝（Bghip）16种美国EPA优先控制的PAHs的浓度。对所采集的冬季大气PM2.5样品进行定性定量分析，结果表明，除Flu以外，其他均有检出。由图2可知，冬季两个采样点的PAHs质量浓度范围分别为：医学院4.080～15.539 ng/m3，平均值为7.454 ng/m3；附属医院3.191～10.479 ng/m3，平均值为5.952 ng/m3，两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3。附属医院采样点PAHs浓度略低，这可能是因为附属医院位于居民和商业混合区，主要污染源为车辆交通源，且采样点位置靠近琼州海峡，海口市冬季以东北风为主，从海面吹来的海风使气流充分混合，加速了污染物的分解和扩散。而医学院采样点浓度略高的原因可能是：与附属医院采样点相比距离海岸线较远，从海面吹来的气流受到了城市建筑物的阻挡和消减。另外，医学院采样点附近污染源较复杂，西侧和北侧均为交通干线；东侧靠近火车东站，来往人流和汽车运输量较大；南侧200 m的椰海大道是连接环城高速的干道，车流量大且多为货车和大型工程车辆，附近的木材厂以及建筑施工，过往车辆引起的路面扬尘等，都可能引起该采样点PAHs浓度较高。与国内许多城市大气PM2.5中PAHs含量相比，海口市PAHs含量明显低于深圳、武汉等城市[12-13]，比海南省五指山背景浓度略高[14]。与国外城市相比，印度北部城市阿格达市（8.04～97.93 ng/m3）污染程度较重[15]，与法国斯特拉斯堡、贝桑松、斯皮余朗（12.6、9.5、8.9 ng/m3）相比含量略低[16]，与希腊塞萨洛尼基（6.73 ng/m3）温暖季节相比含量相当[17]。
2.2PAHs来源分析
为了定量分析海口市冬季PM2.5中PAHs的来源，采用因子分析/多元线性回归对两个采样点的数据进行分析。由于Flu在PM2.5样品中未检出，所以只对15种PAHs进行分析。由表1可知，提取特征根>1的因子，累计方差贡献率为90.336%。由表2可知，主成分1中Phe、Flua、Pyr、Chr、BbF、BkF、BaP载荷较高，4环和5环有较高的贡献率，Flua、Pyr在焚烧和高温加热中产生的含量较大，可认为此污染源为高温加热源（烹调、加热）[18]。BbF、BkF是车辆排放的标识物，指示交通排放源[19-21]5077，因此主成分1代表了高温热解和交通污染混合源。主成分2中Ace载荷较高，Nap其次，代表了生物质燃烧源[22-23]。主成分3中BaA载荷较高，BaA为天然气的特征指示物[21]5076。以标准化因子得分为自变量，标准化15种PAHs总量为因变量，采用全回归法进行多元线性回归分析。建立线性回归方程时，设定进入方程的变量显著水平为0.05，从方程中剔除的显著水平为0.10，由此获得方程的标准化回归系数可以反映各主成分因子。由图3可知，高温热解和交通污染混合源的贡献率最高，为74%，其次为天然气贡献率16%，生物质燃烧占10%。这与海口市工业特征、能源结构、居民燃料等因素有关。海口市基本无污染严重的重工业，石油化工、造纸等主要集中在海南省西部的东方、洋浦，海口市的工业主要集中于生物制药、食品饮料、电子信息、农副产品加工等轻污染行业，并且工业企业使用清洁能源的效率比较高，燃煤的使用率很低。但随着经济的发展，海口近几年汽车数量迅速增加，当前汽车保有量超过50万辆，海口市主城区面积较小，机动车尾气排放成为一个不容忽视的污染源。海口市居民的生活习惯和饮食结构侧重于烧烤、火锅等，畜肉类及油脂消费过多，这可能是高温热解成为贡献率较高源的原因。市区居民生活以天然气、液化气为主要燃料，因此天然气源分担率排在其次。城市中以木炭为燃烧原料的烧烤摊位也分散众多，同时该区属亚热带气候，树木资源丰富，城区周边的城镇居民多以木材为燃料，因此木材燃烧成为可能的排放源。
3结论
（1）海口市冬季PM2.5中PAHs质量浓度为3.191～15.539 ng/m3，两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3，与国内外城市大气中PAHs含量相比，处于较低污染水平。
（2）经因子分析解析出海口市冬季大气颗粒物PM2.5中PAHs的3类主要来源：高温热解和交通污染混合源、生物质燃烧、天然气。 （3）多元线性回归结果表明，高温热解和交通污染混合源是海口市冬季大气PM2.5的首要污染源，其对PAHs的贡献率占74%，其次为天然气和生物质燃烧，贡献率分别为16%、10%。
参考文献
[1]
SAMUEL S O S， WANG J Z， SONIBARE O O， et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments and soils from oil exploration areas of the Niger Delta， Nigeria[J]. Journal of hazardous materials， 2010， 174（1）：641-647.
[2] 唐明金，徐志新，左谦，等.粤港澳地区多环芳烃的多介质归趋[J].生态环境，2008，15（4）： 670-673.
[3] LI C C， HUO S L， YU Z Q， et al. Spatial distribution， potential risk assessment， and source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in sediments of Lake Chaohu， China[J]. Environmental science and pollution research，2014， 21（20）：12028-12039.
[4] WU J， TENG Y G， CHEN H Y. Source apportionment for sediment PAHs using hybrid genetic pattern search treatment of a chemical mass balance receptor model： Application to the Pearl River Delta region， China[J]. Environmental monitoring and assessment， 2014， 186（10）：6651-6662.
[5] 邹本东，徐子优，华蕾，等.因子分析法解析北京市大气颗粒物PM10的来源[J].中国环境监测，2007，23（2）：79-85.
[6] 郭琳，何宗健，尹丽.南昌市夏季PM2.5中多环芳烃来源解析[J].环境污染与防治，2010，32（11）：57-62.
[7] 杨红玉，倪进治，黄艳梅，等.福州市大气PM10中多环芳烃污染特征及其源解析[J].环境科学与技术，2014，37（2）：74-78.
[8] 孟庆紫，樊曙先，何佳宝，等.南京北郊冬季大气粗细颗粒物中PAHs来源解析[J].环境化学，2015，34（3）：417-424.
[9] SHARMA H， JAIN V K， KHAN Z H. Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in the urban air of Delhi during 2003[J]. Environmental monitoring and assessment， 2008， 147（1/2/3）：43-55.
[10] PARK S U，KIM J G， JEONG M J， et al. Source identification of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in industrial complex using diagnostic ratios and multivariate factor analysis[J].Archives of environmental contamination and toxicology， 2011，60（4）： 576-589.
[11] MASIOL M， CENTANNI E， SQUIZZATO S， et al. GCMS analyses and chemometric processing to discriminate the local and longdistance sources of PAHs associated to atmospheric PM2.5[J]. Environmental science and pollution research，2012， 19（8）：3142-3151.
[12] 戴伟，高佳琪，曹罡，等.深圳市郊区大气中PM2.5的特征分析[J].环境科学，2012，33（6）：1952-1957.
[13] 周颖，周家斌，王磊，等. 武汉秋冬季大气PM2.5中多环芳烃的分布特征及来源[J].生态环境学报，2013，2（3）：506-511.
[14] 马社霞，张啸，陈来国，等.海南五指山背景点PM2.5中多环芳烃的污染特征[J].中国环境科学，2013，33（S1）：103-107.
[15] MASIH A， SAINI R， SINGHVI R， et al. Concentrations， sources， and exposure profiles of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs）in particulate matter （PM10） in the north central part of India[J]. Environmental monitoring and assessment，2010，163：421-431. [16] DELHOMME O， MILLET M.Characterization of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons in the east of France urban areas [J].Environmental science and pollution research，2012，19 （5）：1791-1799.
[17] EVANGELOS I T， DIKAIA E S， KATERINA F F， et al. Oneyear intensive characterization on PM2.5 nearby port area of Thessaloniki， Greece[J]. Environmental science and pollution research， 2015， 22（9）：6812-6826.
[18] 秦传高，钟秦，胡伟，等.南京市可吸入颗物中多环芳烃的源解析[J].环境化学，2008， 27（3）： 318-321.
[19] LI C K， KAMENS R M. The use of polycyclic aromatic hydrocarbons as source signatures in receptor modeling [J].Atmospheric environment， 1993，27（4）： 523-532.
[20] ROGGE W F， HIDEMANN L M， MAZUREK M A， et al. Sources of fine organic aerosol.2.noncatalyst and catalystequipped automobiles and heavy duty diesel trucks [J]. Environmental science & technology，1993， 27（4）：636- 651.
[21] SIMCIK M F， EISENREICH S J， LIOY P J. Sources apportionment and source/sink relationships of PAHs in the coastal atmosphere of Chicago and Lake Michigan[J]. Atmospheric environment，1999，33（30）：5071-5079.
[22] 李久海，董元华，曹志洪.稻草焚烧产生的多环芳烃排放特征研究[J].中国环境科学，2008，28（1）：23-26.
[23] 杨红玉，倪进治，黄艳梅，等.福州市大气PM10中多环芳烃特征及其源解析[J].环境科学与技术，2014，37（2）：74-78.