灰霾追因及pm25源解析研究发展.doc

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1、灰霾追因及PM2.5源解析研究发展叶巡摘要：近年来，灰霾和PM2.5走进了公众的视野，为大众岁关注，本文对大气灰霾形成的基本认识进行了阐述，并对PM2.5的源解析技术及发展进行了较为详细的介绍。关键词：灰霾追因；细颗粒物PM2.5；源解析研究1灰霾追因1.1什么是大气灰霾灰霾是指大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0km的空气普遍浑浊现象。霾观测的判识条件：1、能见度<10.0km，排除降水、沙尘暴、雪暴等天气现象造成的视程障碍。相对湿度小于80%，判识为霾；相对湿度大于95%，判识为雾；相对湿度80%-95%时，按照

2、以下标准进一步判识。2、当大气成分检测站以下指标超过限制时，可作为判识霾的参考依据。1.2灰霾形成的基本认识灰霾形成的基本认识为：各种源排放的污染物，在特定的大气流场条件下，经过一系列物理、化学过程，形成细粒子，并与水汽相互作用导致大气消光。大气复合污染造成灰霾发生越来越频繁。大气复合污染条件下，大气氧化性增强，气态污染物向颗粒态污染物转化呈现爆发性增长，污染物的大气环境容量下降，造成我国中东部灰霾污染事件出现的常态化。我国将发达国家经历的不同阶段大气污染过程压缩到同一阶段，我们没有直接的国际经验可以借鉴，这种复合污染更难以治理。1.3PM2

3、.5和灰霾的关系虽然肉眼看不见空气中的颗粒物，但是颗粒物却能降低空气的能见度，使蓝天消失，空变成灰蒙蒙的一片，这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》，在灰霾天，PM2.5的浓度明显比平时高，PM2.5的浓度越高，能见度就越低。2.PM2.5源解析技术及研究发展2.1PM2.5概念　　近两年来，PM2.5由一个陌生的专业术语一跃成为家喻户晓的热点词汇，随着公众对大气环境质量关注度的提高及自我保护意识的增强，PM2.5这一术语走入了公众视线。细悬浮颗粒为飘散在空气中极微小的颗粒物质，PM2.5定义为粒径范围在2.5μm或以下的细悬

4、浮颗粒（粒径在2.5～10μm为粗悬浮颗粒），单位以μg/m3表示。PM2.5的来源主要包括以自然源、固定源和流动源。2.2受体模型在大气可吸入颗粒物PM2.5的应用PM2.5来源复杂，既有来自燃煤、机动车排放、建筑尘扬尘和生物质燃烧等污染源排放的一次微粒，也有来源于由气态污染物通过化学转化生成的二次硫酸盐和硝酸盐及大气中的有机气态前体物经过均相转化、非均相转化而形成的二次有机碳SOC等二次微粒；并且PM2.5成分也十分复杂，主要包括元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐铵盐和各种金属元素。PM2.5来源和组成的复杂性给PM2.5的解析带来了挑

5、战，国内外学者针PM2.5的这些特点。将受体模型运用到PM2.5的解析中。朱先磊等针对PM2.5中既含有无机元素，又含有机物的特点，根据可获得的源成分谱特征，利用多环芳烃和部分无机元素及离子作为示踪物，运用CMB模型解析出北京市PM2.5的主要来源为燃煤、扬尘、机动车排放、建筑尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物。肖致美等在对宁波市环境空气中PM2.5进行来源解析时，利用OC/EC有机碳/元素碳最小比值法确定了PM2.5中SOC的质量浓度，并据此重新构建了PM2.5受体成分谱，增进了源与受体的匹配程度使得CMB模型对PM2.5的解析结果

6、更加稳定。2.3细颗粒物PM2.5源解析的发展趋势2.3.1有机物示踪法PM2.5中不仅含有各种重金属元素等无机物外，还含有有机物质，因此对PM2.5的解析不能只依靠无机元素来识别污染源确定其贡献率，还需有机物作为污染源示踪解析颗粒物及其有机碳OC的来源，即Schauer等在20世纪90年代提出了有机示踪技术（organictracertechnique）。朱先磊等根据获得的源成分谱特征，利用多环芳烃PAHs和部分无机元素及离子作为示踪物，对北京市PM2.5进行来源解析。2.3.2单颗粒物源解析方法传统解析方法是在采集大量样品进行总体分析的基

7、础上，运用各种模型对污染物进行源解析，这种总体分析可能使某些颗粒物的特征元素，或某些低浓度毒性元素检测不到从而造成弱排放源和低浓度污染源的漏判。为了直观完整地对大气颗粒物进行源解析，许多学者提出单颗粒物源解析法。单颗粒物源解析法是通过提取和识别单个大气颗粒物的化学特征谱，对颗粒物的来源作出直接和清晰判断的一种方法。此法一般采用高分辨率、高灵敏度的质子探针来对大气气溶胶单颗粒物和可能的污染源颗粒物进行分析，得到它们特征Micro-PIXE能谱，然后利用模式识别的方法直接对能谱进行比较和统计以此来判断大气污染物的来源及其贡献率。此法由于电子微探针

8、核子微探针质子微探针扫描电镜等分析手段的发展得到了广泛的运用，DavidC等运用单颗粒物方法估算EastStLouis地区颗粒物中85%的金属浓度来自于当地点源。仇