关中地区PM2.5的时空分布特征及来源解析-硕士论文.docx

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1、密级:硕士学位论文关中地区PM2.5的时空分布特征及来源解析作者姓名：指导教师：学位类别：理学硕士学科专业：环境科学研究所：年月Abstract致谢三年的时光如白驹过隙，转瞬即逝。仍记得2012年春季刚到所里时与研究员交流的情景，韩老师的和蔼和曹老师的爽朗给我留下了深刻的印象。硕士生面试通过后，我正式成为了粉尘与环境研究室的一员，成为了韩老师的学生。在研究生期间，韩老师对待科研求真务实的态度和孜孜不倦的精神令我十分敬佩，让我对科研及人生道路都有了新的认识和领悟；同时，韩老师在工作和学习上也常会给予我点播和指导，在生活上也常会

2、给予我关怀和帮助，使我少走弯路，迅速成长。曹老师作为研究室领军人物，为我们提供了优秀的科研平台，创建了浓厚的科研氛围，身处其中，我也受益匪浅；同时，曹老师热情开朗的性格和饱满昂扬的斗志，让我也学会了在面对困难时不屈不挠，顽强克服的品质。值此论文完成之际，谨向我的导师韩老师和曹老师致以最诚挚的感谢和最崇高的敬意。最后也是最重要的，感谢我的家人二十多年来对我的关心、鼓励、理解和支持，我爱你们。VAbstract关中地区PM2.5的时空分布特征及来源解析摘要为探讨关中地区PM2.5的污染特征及来源构成，本研究于2012年3月至20

3、13年2月在西安、宝鸡、渭南和秦岭进行了PM2.5的采集，分析了其质量浓度、元素、水溶性无机离子和碳组分的时空变化特征，并利用PMF和CMB模型分析了各排放源对关中地区PM2.5的贡献。主要结论如下：采样期间，西安、宝鸡、渭南和秦岭PM2.5的年均浓度分别为(156.1±102.8)μg·m-3、(118.4±77.7)μg·m-3、(123.6±69.7)μg·m-3和(109.3±82.9)μg·m-3。PM2.5的季节变化表现为：冬季最高，夏季最低，春季和秋季居中。空间变化上，春季时西安＞宝鸡＞渭南＞秦岭，夏季时西安＞

4、渭南＞宝鸡＞秦岭，秋季时西安＞渭南＞秦岭＞宝鸡，冬季时西安＞秦岭＞宝鸡＞渭南。元素、水溶性无机离子和碳组分同样表现出一定的空间和时间变化。其中，Al、Si、Ca、Fe和Zn是各采样点的主要元素，Al、Si、Ca、Ti和Fe主要来自于自然源，Cr和Mn同时受到自然源和人为源的共同影响，Zn、As、Br和Pb主要来自于人为源。二次水溶性无机离子SO42-、NO3-和NH4+是含量最高的离子，三者之和约占总离子的80%~90%。各采样点SO42-、NO3-和NH4+的浓度均在冬季时最高，SO42-在夏季的浓度也很高，仅次于冬季。N

5、O3-/SO42-的年均比值约为0.73~0.76，表明关中地区的污染是以燃煤为代表的固定源为主。各采样点OC浓度均在冬季最高，EC浓度在各季节差别相对较小。空间变化上，西安在各季节的OC和EC浓度均最高，尤其是冬季，这与PM2.5的浓度分布呈现出相同规律。物质平衡分析表明，关中地区全年PM2.5中OM所占比例最高，占22.7%~31.7%，此外SO42-、NO3-和GM所占比例也较高，分别占15.2%~21.0%、11.3%~15.3%和10.1%~17.2%。从季节变化来看，春季时GM和OM所占比例较高，分别占18.7%

6、~28.4%和17.9%~28.6%；夏季时，SO42-所占比例最高，占24.0%~36.1%，此外OM所占比例也较高，占14.5%~21.1%；秋季时，OM所占比例最高，占26.2%~34.8%；冬季时，OM所占比例仍为最高，占22.9%~36.4%。PMF解析结果显示，二次硝酸盐、二次硫酸盐、燃煤、机动车、生物质燃烧VAbstract和地质尘对西安全年PM2.5的贡献分别为15.2%、20.1%、19.2%、12.7%、12.8%和13.1%，对宝鸡的贡献分别为15.1%、22.9%、17.9%、10.4%、15.4%和

7、12.6%，对渭南的贡献分别为14.7%、22.7%、18.6%、10.8%、14.8%和12.2%，对秦岭的贡献分别为18.4%、27.2%、10.9%、9.8%、10.3%和20.0%。CMB源解析结果显示，二次硝酸盐、二次硫酸盐、燃煤、机动车、生物质燃烧和地质尘对西安全年PM2.5的贡献分别为13.3%、16.1%、22.9%、9.8%、14.9%和15.8%，对宝鸡的贡献分别为12.3%、17.8%、21.0%、8.6%、16.2%和16.0%，对渭南的贡献分别为11.9%、15.8%、21.3%、8.4%、15.7

8、%和15.1%，对秦岭的贡献分别为13.5%、18.5%、14.4%、7.5%、15.1%和18.1%。春季时地质尘是各采样点PM2.5的首要来源，夏季时二次硫酸盐为首要来源，秋季时生物质的贡献较大，冬季时燃煤和二次硫酸盐贡献最大。在地质尘源中，城市地区的建筑尘贡献最大，秦岭的土壤尘贡献最