城市环境空气颗粒物源解析技术及进展XXXX.ppt

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1、城市环境空气颗粒物污染趋势、来源与源解析技术原理南开大学环境科学与工程学院2013.08主要内容我国城市环境空气质量状况和发展趋势我国PM2.5的来源颗粒物源解析技术南开大学近年的研究工作空气质量达标城市比例城市环境空气质量有改善趋势，但污染形势依然严峻按照旧标准(二级100µg/m3)，可吸入颗粒物年均浓度达到或优于二级标准的城市所占比例呈升高趋势按照环保部的估算，如果参照新环境空气质量标准，我国颗粒物浓度达标城市将不到20%，颗粒物污染形势十分严峻。中国煤炭及能源消费总量逐年增加中国历年能源消费量（

2、亿吨）我国机动车保有量逐年递增，2012年全国机动车保有量已达2.4亿辆，其中汽车保有量1.2亿辆。机动车排放对我国环境空气质量的影响正越来越显著。中国历年机动车保有量（千万辆）煤烟型污染混合型污染复合型污染一次排放源类为主多重源类并重我国颗粒物污染类型的演变TSPPM2.5PM10发展趋势……复合污染我国PM2.5污染形势十分严峻我国主要城市PM10和PM2.5浓度值均高于新标准，且远高于国外。细粒子污染占总体颗粒物污染比例总体较高，其中南方城市细粒子所占比例较北方城市高。城市开放源煤烟尘机动车尾气尘

3、二次硫酸盐二次硝酸盐二次碳杭州22.49.417.418.69.6-宁波20.414.415.216.99.88.8成都22.413.318.019.89.84.6天津22.28.821.320.210.18.0我国PM2.5污染来源构成情况（%）PM2.5来源复杂，防控难度很大我国城市扬尘污染依然严重，是颗粒物污染的主要来源机动车尾气排放对PM2.5贡献显著碳氮氧化物挥发性有机物机动车尾气道路扬尘PM2.5二次有机物二次颗粒物对PM2.5的贡献显著二次颗粒物也称二次粒子，它不是直接由污染源排放的，而

4、是大气中的气态污染物通过光化学氧化反应生成的。主要包括二次硫酸盐、二次硝酸盐和二次碳颗粒。大气氧化过程燃煤源机动车排放其它排放源类SO2气体NOx气体VOCs硫酸盐硝酸盐二次有机碳二次颗粒物的形成机制臭氧、醛、酮、酸等大气颗粒物源解析的由来大气颗粒物的来源非常复杂，既有有组织源又有无组织开放源，常规的源模型（扩散模型）已不能满足实际工作的需要，源模型不能建立全面的颗粒物污染源与大气环境质量之间的输入响应关系。颗粒物污染普遍且严重，为了有效地控制颗粒物的污染，需要清楚颗粒物的来源。对大气颗粒物的来源进行定

5、性或定量研究的技术称之为源解析技术大气颗粒物源解析技术CMB受体模型的建立基于以下假设，其基础是质量守恒:在多种受体模型中，化学质量平衡（CMB）受体模型原理简单易懂，可以定量地给出各类排放源的分担率，成为了实际研究工作中研究最多，应用最广的受体模型。（1）可以识别出对环境受体中的大气颗粒物有明显贡献的所有污染源类，并且各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别；（2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定，化学组分之间无相互影响；（3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中的变化可以被忽略

6、；大气颗粒物源解析技术甲乙甲50%，乙50%不能用甲乙来拟合化学质量平衡模型的基本原理Ci—受体大气颗粒物中元素i的浓度测量值，μg/m3；Fij—第j类源的颗粒物中元素i的含量测量值，Sj—第j类源贡献的浓度计算值，μg/m3；J—源类的数目，j=1，2……J；I—元素的数目，i=1，2……I。大气颗粒物源解析技术技术路线大气颗粒物（TSP和PM10）来源解析研究排放源类识别受体采样的时空选择离子组分无机元素碳组分有机组分粒度分布建立源成分谱建立受体成分谱化学质量平衡受体模型（CMB）各类排放源贡献值

7、各类排放源分担率颗粒物污染防治对策大气颗粒物源解析技术对所研究的区域内的主要颗粒物污染源进行调查研究，确定对受体中颗粒物有贡献的主要排放源类；采集所确定的主要颗粒物排放源类的样品并进行前处理，比如采集燃煤飞灰等；根据所研究区域的大小及区域内污染源的分布情况，结合气象因素，确定受体样品采集的点位及分布，同时，根据一年内颗粒物污染变化情况，确定受体样品的采样周期和采样时间；选择适当的采样滤膜和采样器，采集受体样品；分析源和受体样品中的化学组分，建立源和受体的成分谱；把源和受体的成分谱纳入CMB模型进行拟合计

8、算，得到各源类对受体的贡献值和分担率，即源解析结果。根据大气颗粒物源解析结果，制定颗粒物污染控制方案。大气颗粒物源解析技术的实施CMB受体模型的建立基于以下假设，其基础是质量守恒:在多种受体模型中，化学质量平衡（CMB）受体模型原理简单易懂，可以定量地给出各类排放源的分担率，成为了实际研究工作中研究最多，应用最广的受体模型。（1）可以识别出对环境受体中的大气颗粒物有明显贡献的所有污染源类，并且各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别；（2