李大年 劉芮伶 唐曉
摘 要:OC和EC是顆粒物中的含碳組分,EC主要產生于燃燒過程直接排放,包括燃煤、燃油、生物質燃燒等,OC主要來自一次排放源和二次排放源,一次源包括植物燃燒、燃煤、機動車和工業(yè)排放等,一次源排放的有機氣態(tài)前體物在大氣中進行化學轉化后形成SOC,關注OC和EC各自濃度的同時,對其相關性和比值進行分析,可以反映兩者來源的關系,為了全面了解重慶市PM2.5中OC、EC特征分析其來源,于2014年7月至2015年6月在重慶市2個采樣點采集了PM2.5樣品,
關鍵詞:環(huán)境空氣;PM2.5;OC、EC
不同季節(jié)的質量濃度變化特征
重慶市主城區(qū)夏季、秋季、冬季和春季PM2.5及其OC、EC的日均濃度值分別為夏季(29±9.06)μg·m-3、(5.83±1.55)μg·m-3、(2.51±0.95)μg·m-3;秋季(105.37±40.96)μg·m-3、(10.66±4.77)μg·m-3、(3.58±1.36)μg·m-3;冬季(112.27±51.95)μg·m-3、(24.73±12.14)μg·m-3、(5.46±2.45)μg·m-3;春季(58.10±25.20)μg·m-3、(8.25±2.49)μg·m-3、(3.05±0.85)μg·m-3,四個季度OC、EC與PM2.5變化趨勢一致,都是冬季>秋季>春季>夏季。
m(OC)/m(EC)比值變化特征
EC來自燃燒直接排放,因具有惰性在大氣中有較好的穩(wěn)定性,而OC 來源于燃燒和二次轉化,以m(OC)/m(EC)可初步識別大氣中二次轉化程度。相關研究表明,當m(OC)/m(EC)比值大于2的時候,表明有二次有機碳(SOC)生成,可利用m(OC)/m(EC)比值的最小值乘以m(EC),從而計算得到SOC。OC和EC的清除、OC在空氣中的轉化以及污染源排放是影響m(OC)/m(EC)比值的3個主要因素。OC比EC更易受氣象條件的影響,連續(xù)強烈的太陽輻射且無降雨現象,有利于SOC的形成,使得OC/EC比值升高;降雨對水溶性OC的清除作用明顯強于EC;機動車尾氣排放、烹飪和生物質燃燒等對m(OC)/m(EC)比值的貢獻不同。
重慶市2014年m(OC)/m(EC)比值變化較為明顯,有比較明顯的季節(jié)變化特征,2014年重慶市夏秋冬春季PM2.5中m(OC)/m(EC)的日均值。重慶市夏季m(OC)/m(EC)比值最低,為2.46±0.48;而秋季相對較高,為2.98±0.56;冬季m(OC)/m(EC)比值最高(4.47±1.03);2015年春季 m(OC)/m(EC)比值在夏季和秋季之間,為2.73±0.44。m(OC)/m(EC)比值夏季最低但也大于2,說明重慶夏季也有二次OC粒子的產生,冬季高可能是由于冬季當地居民燃煤和生物質燃燒活動增加,使得m(OC)/m(EC)比值增大;此外,冬季的溫度較低且易發(fā)生逆溫現象,這有利于OC的形成,相關研究表明,溫度降低10℃,會導致二次有機氣溶膠的生成量相應的增加20%~150%。
結論 不同季節(jié)的含碳組份污染源分析
重慶市夏秋冬春季PM2.5中8個碳質組分豐度值情況,其中秋冬季OP的豐度值分別為(18.48±3.54)%、(24.07±3.76)%,均明顯高于春夏季的(11.37±1.96)% 和(4.26±1.67)%,約為夏季的4倍以上,且秋冬季OC1也均高于春夏季,這可能主要是由于秋冬季該區(qū)域周邊燒烤攤木炭燃燒增多,使得該地區(qū)秋冬季生物質燃燒程度高于春夏季。OC3、EC1、EC2及EC3的豐度值之和在夏秋冬春季均相對較高,表明重慶市夏秋冬春季的機動車排放也是碳質組分的主要來源之一;其中夏季EC2及EC3的豐度值之和遠高于秋冬季,表明該地區(qū)夏季柴油車污染比秋冬季嚴重。夏季OC4的豐度值高于秋冬季,表明夏季受揚塵影響較大,這可能是受夏季校園周邊施工揚塵影響。
參考文獻
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