城市大气气溶胶细粒子的化学成分及其来源[1]new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com城市大气气溶胶细粒子的化学ll1．-‘．-‘．-‘．-‘l‘成分及其来源于凤莲(中国气象科学研究院，北京100081)提要大气气溶胶细颗粒物(PM1【】、PM2．5)是近年来大气气溶胶研究的热点。细粒子中含有多种化学元素与化合物。细粒子中的化学成分随时空变化而变化。细粒子主要来自车辆尾气、化石、油料及生物质燃料燃烧等人为排放源和二次污染。关键词：细颗粒物化学成分气溶胶来源引言进展情况进行综合介绍，供从事大气环境研大气气溶胶是当今大气化学研究的前沿究工作者参考。领域，对流层气溶胶是最突出的研究对象。1城市大气气溶胶细粒子的化学

2、成分气溶胶的物理化学特征研究一直是大气环境城市大气中悬浮的颗粒物，尤其是细颗研究的重要而普遍的问题¨j。早期的研究对粒物中的化学成分分析，是近年来大气化学象着重于直接排放的一次污染颗粒物，20世分析研究的重点。气溶胶颗粒物的化学组纪70年代起逐渐从总悬浮颗粒物TsP的研分，除一般无机元素外，还有元素碳(EC)、有究转向可吸人颗粒物PM20世纪90年代机碳(OC)、有机化合物(尤其是挥发性有机后期，二次颗粒物研究受到重视。现今则侧物(VOC)、多环芳烃(PAH)和有毒物)、生物重PM2以及亚微米和纳米级超细颗粒，从物质(细菌、病菌、霉菌等)。用x一荧光光谱总体颗粒到单个颗粒

3、及单一种类的研对PM2．。气溶胶样品中的化学成分进行元究’。素分析，目前已发现化学元素种类非常多，这近年来，人们认识到大气气溶胶中的细些元素有：铝(A1)、硅(si)、钙(ca)、磷(P)、钾颗粒物PM。(空气动力学直径小于10txm的(K)、钒(V)、钛(Ti)、铁(Fe)、锰(Mn)、钡颗粒)、PM2(空气动力学直径小于2．5m(Ba)、砷(As)、镉(CA)、钪(Sc)、铜(Cu)、氟．的颗粒)易于富集空气中的有毒重金属、酸性(F)、钴(Co)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)、锆氧化物、有机污染物、细菌和病毒j，并可进(Zr)、硫(S)、氯(C1)、溴(Br)、

4、硒(Se)、镓入人的肺部，对人体健康的危害远比粗颗粒(Ga)、锗(Ge)、铷(Rb)、锶(Sr)、钇(Y)、钼物大J，还可导致城市大气能见度的降低。(Mo)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锡(Sn)、锑研究细粒子，尤其是城市大气气溶胶细粒子(Sb)、碲(Te)、碘(I)、铯(Cs)、镧(La)、钨的物理化学特征及产生的影响，成为当今城(w)、金(Au)、汞(Hg)、铬(Cr)、铀(U)、铪市大气环境及大气气溶胶研究的热点。(Hf)、镱(Yb)、钍(Th)、铕(rra)、铽(Tb)等。中国目前对城市大气气溶胶细粒子的研细颗粒物中还有各种化合物及离子、硫酸盐、究正在起步

5、，还没有进行过系统的研究。硝酸盐等。本文对国内外(侧重国外)近年来有关城市大气溶胶的化学成分十分复杂，不同的时气气溶胶中的细粒子的化学成分和来源研究间和空间，气溶胶的化学成分是不同的(研究一3一维普资讯http://www.cqvip.com气象第28卷第11期分析方法和取样的时空差别也产生一些差结果。异)，甚至差别很大(见表1)。表1城市大气中PM2．细粒子中的化学成分比较图1颗粒物元素浓度富集因子【】印度亚格NaKCaMgFCINR．M．Esber等人检测分析了西班牙气拉Nl{is0j—溶胶粒子串(团或群)及单个粒子的化学成HNaKMg2ca2分。选定0．05～0．3

6、tLm、0．3～2ttm、2～葡萄牙[OCA1NO3c3．5tma的尺寸范围作为3种不同的粒子取MnNiVZnAsSb样标准进行取样分析。对2～3．5ttm型粒子澳大利亚HECA1SiSCIKCa分析得出5组粒子串(团或群)的化学组成范布里斯班[0]TiMnFeZnBrPb围(平均百分比构成)是：硅(Si)(8．9％～NaMgA1SiPSCIK16．4％)、磷(P)(4．6％～8％)、硫(S)(8．8％加拿大En]CaTiVCrMnFeNiCuZnBrPbSO4NO3F～11．6％)、氯(C1)(4．6％～13．2％)、钙荷兰[12]EVNasiKMnFecuH(Ca)(

7、21．7％～32．1％)；而钠(Na)、镁c(Mg)、铝(A1)、钾(K)、钛(Ti)、钒(V)、铬A1SiCaPKVTiFe(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、溴MnBaAsCASeCuCoNi(Br)、铅(Pb)微量，数值范围在0．7％～武汉、广州、PbZnZrSaBrSeGa重庆、兰州[3]GeRbSrYMoRhPdAg5．7％。在所有的粒子中最主要且最大量的SnsbTeICsLaWAu元素是硅、磷、硫、氯和钙。HgCr2城市大气气溶胶细粒子的来源AlSClKIlVCr北京[，l4]MnFeNiCu