特殊事件影響下的濱海細(xì)顆粒氣溶膠的化學(xué)組分變化特征.pdf

1、懸浮在大氣中的氣溶膠顆粒物，對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境、人類(lèi)健康及全球氣候變化會(huì)產(chǎn)生重要的影響。目前，國(guó)內(nèi)氣溶膠的觀測(cè)研究主要集中在一些發(fā)達(dá)的地區(qū)和大城市群，研究重點(diǎn)仍然是污染嚴(yán)重的北部?jī)?nèi)陸地區(qū)及排放量較大的污染顆粒物（如汽車(chē)尾氣、燃煤污染等），而對(duì)南部沿海區(qū)域的研究較少，特別是沿海區(qū)域一些特殊的自然及人為活動(dòng)對(duì)大氣氣溶膠影響研究更少，對(duì)突發(fā)事件的認(rèn)識(shí)仍然不足。本文以東南沿海、臺(tái)灣海峽西岸的海灣城市廈門(mén)區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，利用最新的在線(xiàn)氣溶膠質(zhì)譜技術(shù)解

2、析臺(tái)風(fēng)、國(guó)慶節(jié)等特殊事件對(duì)大氣顆粒物的影響規(guī)律，揭示特殊的人為和自然事件對(duì)于大氣氣溶膠影響的過(guò)程和機(jī)理。
　　廈門(mén)地區(qū)位于西北太平洋臺(tái)風(fēng)影響的核心區(qū)域，同時(shí)也是全國(guó)著名的風(fēng)景旅游城市。每當(dāng)節(jié)假日成千上萬(wàn)的游客和車(chē)輛涌入廈門(mén)，也對(duì)大氣產(chǎn)生大量的人為污染物。獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)和自然環(huán)境，使得廈門(mén)成為研究特殊“臺(tái)風(fēng)”等極端自然天氣事件和國(guó)慶、春節(jié)等長(zhǎng)假人為事件環(huán)境效應(yīng)的理想地點(diǎn)。本論文利用單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀（SPAMS）和四級(jí)桿氣溶膠（Q-

3、AMS），全面分析表征了2013年第7號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇力”和2013年國(guó)慶長(zhǎng)假前后廈門(mén)上空大氣氣溶膠的變化特征，結(jié)合不同季節(jié)硝酸鹽的變化特點(diǎn)，著重研究了特殊的人為和自然事件對(duì)于大氣氣溶膠的影響，論文在以下取得了新的認(rèn)知和進(jìn)展：
　　1．在2013年第7號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇力”影響期間，對(duì)廈門(mén)大氣顆粒物的分布特性和變化規(guī)律進(jìn)行了研究，獲得了臺(tái)風(fēng)影響前后大氣氣溶膠顆粒組成、濃度分布特征。臺(tái)風(fēng)前大量船舶駛?cè)胪？吭趶B門(mén)錨地躲避臺(tái)風(fēng)，致使船舶的含釩顆粒物污

4、染較為嚴(yán)重。研究表明：臺(tái)風(fēng)過(guò)后的1~2天空氣非常干凈，隨后大氣中顆粒物的數(shù)濃度快速升高。特別是建筑揚(yáng)塵和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油產(chǎn)生的含鈣和磷酸鹽的顆粒物升高最快，表明臺(tái)風(fēng)過(guò)后氣流平緩汽車(chē)尾氣和建筑揚(yáng)塵仍然是主要污染源。
　　2．在國(guó)慶長(zhǎng)假期間，充分利用Q-AMS在定量揮發(fā)性顆粒物及SPAMS的單顆粒表征優(yōu)勢(shì)，深入分析廈門(mén)地區(qū)有機(jī)氣溶膠的濃度、粒徑分布、濃度時(shí)間序列及混合狀態(tài)等特征。研究發(fā)現(xiàn)國(guó)慶長(zhǎng)假期間大量的游客涌入廈門(mén)，人流、車(chē)流和物

5、流等致使廈門(mén)大氣中氣溶膠顆粒物濃度在這段時(shí)間內(nèi)迅速升高，Q-AMS檢測(cè)到NR-PM1濃度從9.94?g/m3增加到22.23?g/m3。NR-PM1主要組分是有機(jī)顆粒物和硫酸鹽顆粒物。同時(shí)，SPAMS單顆粒表征該期間廈門(mén)有機(jī)物顆粒物主要可以分為以下4大類(lèi)：第一類(lèi)為含釩的顆粒物（V-ECOC），一般認(rèn)為是船舶和重型卡車(chē)尾氣排放的；第二類(lèi)是元素和硫酸鹽的顆粒物（EC-SO4），日變化顯示中午出現(xiàn)峰值是典型的二次氣溶膠；第三類(lèi)是汽車(chē)尾氣排放的

6、芳香類(lèi)化合物（aromatic-NO3-SO4），出現(xiàn)早晚高峰的峰值為汽車(chē)尾氣排放；最后一類(lèi)為高分子碎片（HM）。國(guó)慶長(zhǎng)期間廈門(mén)地區(qū)高溫、高濕及穩(wěn)定氣象條件致使廈門(mén)有機(jī)氣溶膠表現(xiàn)出老化特征，顆粒物質(zhì)量濃度增加向著粒徑增大的方向分布。此外，顆粒物呈現(xiàn)出弱酸性的特征，國(guó)慶假期尤為明顯。
　　3．運(yùn)用單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀（SPAMS）分析廈門(mén)市夏季和冬季含硝酸鹽顆粒物的特征，其中含硝酸鹽分別占檢測(cè)到顆粒物的65.2％和68.7%。研究結(jié)果