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《辽宁大学》 2017年
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沈阳市大气PM_(2.5)污染规律及其化学组分分布特征研究

赵冰  
【摘要】:悬浮在空气中,空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,容易吸附对人类有害的重金属、有机物、细菌和病毒等,是大气颗粒物中具有重要环境和健康影响的成分。本文选择细颗粒物(Fine Particulate Matter,PM_(2.5))为研究对象,按季节对其进行为期一年的采样,并对大气PM_(2.5)的质量浓度以及其中的水溶性离子、无机元素、有机碳和元素碳的分布特征进行分析。主要结论如下:(1)沈阳市的PM_(2.5)年均质量浓度为66.59μg/m~3。采样期间,春季、夏季、秋季和冬季的PM_(2.5)质量浓度均值分别为70.24μg/m~3、48.29μg/m~3、53.61μg/m~3和94.20μg/m~3。沈阳市大气PM_(2.5)的季节性污染特征明显,春季和冬季大气PM_(2.5)污染较严重,夏季和秋季PM_(2.5)的质量浓度达标情况良好。(2)季节变化分析表明:总水溶性离子的季节变化趋势为冬季(37.89μg/m~3)夏季(19.70μg/m~3)春季(18.21μg/m~3)秋季(17.63μg/m~3);无机元素的质量浓度季节变化特征为夏季秋季春季冬季;有机碳(Organic Carbon,OC)的质量浓度季节变化趋势为冬季(20.46μg/m~3)春季(8.44μg/m~3)秋季(8.07μg/m~3)夏季(5.13μg/m~3),元素碳(Elemental Carbon,EC)的质量浓度季节变化趋势为冬季(4.89μg/m~3)秋季(3.59μg/m~3)春季(2.96μg/m~3)夏季(2.35μg/m~3)。(3)成分分析表明:无机元素是沈阳市PM_(2.5)中含量最高的组分,占PM_(2.5)中化学组分的45.31%;其次为水溶性离子,占PM_(2.5)中化学组分的31.56%,碳组分在PM_(2.5)中所占比例小于无机元素和水溶性离子。夏季无机元素占PM_(2.5)比例较大,冬季水溶性离子及碳组分的质量浓度在四个季节中最高。(4)相关性分析表明:沈阳市冬季大气PM_(2.5)的质量浓度与相对湿度、风速和能见度相关性较高,冬季大气PM_(2.5)受气象因素影响较大;OC与EC相关性很高,两者来源有很大的一致性;春季和冬季NO_3~-/SO_4~(2-)远高于夏季和秋季,原因是春季SO_4~(2-)、NO_3~-受沙尘影响大,而冬季主要受逆温的影响;元素间相关性分析表明Fe、Al、Ti三者及Mg与Si有共同来源,Cd、Zn、As、Pb受人为源影响大。(5)主成分分析表明:沈阳市大气PM_(2.5)中水溶性离子主要来源于土壤和建筑扬尘、生物质和化石燃料燃烧以及工业生产的排放;无机元素主要来自地壳表层及土壤岩石风化、工业生产、交通运输及燃煤的排放;碳组分主要来源于汽油车尾气和燃煤废气。
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X513

【参考文献】
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