论文部分内容阅读
由于人类活动以及工业化进程的推进,大气气溶胶污染已经成为最严重的城市污染问题之一。我国大部分城市的主要大气污染因子为颗粒物,而颗粒物中细粒子PM2.5由于其粒径小更容易进入人体细胞内部,其危害性更大,而且对城市雾霾天气的形成有有很大的影响。有机物是PM2.5中毒性物质的重要组成部分,并且在PM2.5中占有很大比重。而太原市作为全国煤炭重工业城市,三面环山,逆温现象频繁,而且冬季采暖期长,导致颗粒物污染现象更加严重,有机物污染问题也很突出。采用美国Thermal Anderson公司的大流量PM2.5颗粒物采样器阶段性采集了2011年冬季(12月)和2012年春(3月)、夏(6月)、秋(9月)和冬(12月)四个季节太原市大气气溶胶PM2.5样品,总计获得PM2.5样品131个。并且对2012年四个季节PM2.5中有机物组成进行了GC-MS定性分析,主要分析了PAEs、PAHs和正构烷烃三类有机物。PAEs主要包括DINP、DOP、DIBP和DBP,PAHs包括NAP、PHE、ANT、FLT和PYR,正构烷烃包括十二烷、十四烷、十五烷、十六烷和十七烷。用气相色谱仪分析了每种有机物对应的峰面积。本文对PM2.5以及其各有机组分的季节变化、昼夜变化等特征进行了研究。研究表明,2012年采样期间,太原市PM2.5的24小时平均质量浓度为226.71μg/m3±121.14,最高值在冬季,为544.11μg/m3,最低值在夏季,为49.95μg/m3；最高值是最低值的近11倍。对比《环境空气质量标准》(GB3095-2016)中规定的PM2.5的24小时浓度的二级标准限值75μg/m3,2012年采样期间,PM2.5超标率很高。太原市PM2.5浓度的季节变化特征明显,冬季和春季节高于夏、秋两个季节,这与燃煤采暖有很大的关系。太原市PM2.5浓度的昼夜变化特征不明显。温度与PM2.5浓度呈明显的负相关(***P<0.001),而湿度和风力与其有很弱的负相关关系。2011年和2012年冬季采暖期PM2.5的24小时平均浓度分别为327.93μg/m3和336.01μg/m3,对比发现,二者浓度变化不大,浓度值都很高,高于其他城市如北京、天津、西安等冬季采暖期PM2.5浓度,说明太原市PM2.5污染很严重。对有机物的研究表明：PAEs、PAHs和正构烷烃含量的季节变化特征均表现为冬春季>秋季,这与采暖期燃煤排放强度增大有很大关系。昼夜变化特征也一致表现为：夜间>白天。而且,同类有机物之间有着很好的相关关系,表明它们具有同样的来源。而且各类有机物含量与PM2.5浓度也有很好的相关性。各气象要素对有机物的影响特征为：温度和风力与各类有机物均表现为负相关特性,湿度则正相关。太原市还存在二次气溶胶污染现象。