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济南市大气PM_(2.5)污染特征、来源解析及其对能见度的影响

杨凌霄  
【摘要】: 为了查明山东省省会—济南市PM_(2.5)的污染特征,自2004年11月-2005年9月及2006年2月-2007年2月,利用PM_(2.5)四通道采样仪、PM_(2.5)/PM_(10)双通道采样仪、MOUDI多级采样仪、离子色谱、C/H/O元素分析仪及X射线荧光等研究手段,对济南市PM_(2.5)的浓度水平、化学组成、来源、气象条件对PM_(2.5)污染水平的影响及PM_(2.5)对能见度的影响进行了系统的研究。得到了如下有意义的结论: 1.济南市PM_(2.5)污染严重且市区PM_(2.5)的污染况比郊区严重。山大点和苗圃点PM_(2.5)日均浓度分别超出美国EPA的日均值标准(35μg/m~3)2.98和1.79倍。水溶性离子是济南市PM_(2.5)中所占比例最大的组分,其中SO_4~(2-)、NO_3~-及NH_4~+是最主要的水溶性离子。在济南市PM_(2.5)体系中均以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3形式存在。碳质组分(OC+EC)是济南市PM_(2.5)中所占比例为第二位的组分。济南市大气PM_(2.5)中有机物和二次污染十分严重,呈现出复合型污染的特征。 2.山东地区冬季受蒙古高压的影响;其它季节由于受华北地形槽的影响,在东经115°附近存在一个东北-西南走向的辐合带,该辐合带的来回移动导致山东地区的污染物不易扩散,污染物浓度高。当大气流场为西北气流型、辐合气流型及反气旋气流型时,易导致PM_(2.5)高浓度污染。 3.利用多元线性回归模型对PM_(2.5)浓度进行模拟,模拟的结果较实测值有所偏低,当PM_(2.5)的浓度质量浓度小于200μg/m~3时,模拟的结果比较好,当PM_(2.5)的质量浓度大于200μg/m~3时,模拟结果不好。浓度取对数时,模拟的结果比直接取浓度值得到的结果要好。 4.济南市能见度自1961-2005整体呈下降趋势,颗粒物污染和气象条件对能见度下降的贡献相当。能见度和PM_(2.5)及PM_(10)浓度均呈指数关系且能见度和PM_(2.5)的相关性高于与PM_(10)的相关性。硫酸盐是PM_(2.5)中对能见度下降贡献最大的成分,二次气溶胶(NH_4)_2SO_4,NH_4NO_3,POM))对能见度下降的贡献高于一次颗粒物BC。灰霾天TSP,PM_(10)和PM_(1.8)的浓度明显高于晴朗天气条件下。灰霾天气条件下,细颗粒物比例增加,水溶性离子主要富集在细模态中,灰霾天有利于SO_4~(2-)和NO_3~-和二次有机气溶胶的形成。 5.济南市市区及郊区PM_(2.5)主要来源及年均贡献无明显差异,其来源依次为:道路扬尘和机动车尾气(15.0-16.0%)、工业排放源(15.1-17.5%)、燃煤(13.6-18.7%)、土壤尘源(19.0-22.8%)、二次源(19.5-20.0%)、生物质燃烧(17.7%)。


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