2012年、2013年西安市主要空氣污染物特征分析.pdf

1、本文分別針對西安市夏季高溫典型時段和灰霾典型時段 PM2.5污染狀況進行分析。其中高溫時段主要對PM2.5中碳組分和水溶性無機組分的含量進行了濃度分析和來源解析;灰霾期間對PM2.5質(zhì)量濃度和氣象因素及部分氣態(tài)污染物的關(guān)系進行了回歸分析。在此基礎(chǔ)上,分析2013年全年西安市空氣質(zhì)量。
　　夏季高溫典型時段選取2012年8月6日至22日溫度較高時段,利用空氣細顆粒物水溶性組分在線監(jiān)測分析系統(tǒng)和碳氣溶膠 OC/EC在線分析儀研究了西安

2、PM2.5中的水溶性無機離子和碳組分,并結(jié)合氣溶膠前體物 SO2、NO2和部分氣象參數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了相關(guān)分析。研究發(fā)現(xiàn):西安市夏季高溫時段PM2.5中碳組分(OC、EC)和主要水溶性組分SO42-、NH4+、NO3-的比重分別為:14.34％、5.35%、26.32%、12.90%、11.28%;以有機物(OM)為主要成分的總碳氣溶膠(TCA)在PM2.5中的質(zhì)量分數(shù)為28.30%,其中光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致OM中二次組分(SOC)高達45.

3、30%;對主要水溶性組分之間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),NO3-、SO42-、NH4+三種主要組分之間的結(jié)合形態(tài)為(NH4)2SO4和NH4NO3,Mg2+和Ca2+除土壤塵外還可能有其他共同源;此外,硫氧化率(SOR)(45.72%)和氮氧化率(NOR)(26.28%)均較高,表明空氣中存在較強的光化學(xué)反應(yīng);PM2.5的各組分因子分析得到四個主要來源(機動車尾氣和燃煤(30.75%)、土壤建筑塵和生物質(zhì)燃燒(25.79%)、二次硝酸鹽氣溶膠(2

4、2.61%)、二次硫酸鹽氣溶膠(11.25%))。
　　灰霾典型時段選取2013年1至3月份灰霾最嚴重時段為研究區(qū)間,灰霾期間PM2.5質(zhì)量濃度與主要污染物和氣象因素進行多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn):對 PM2.5質(zhì)量濃度的影響有高到低依次是:能見度、SO2、相對濕度、NO2、氣壓,本次回歸分析得到的回歸方程為:
　　C(PM2.5)=14028.263-83.094l㏑(RH)-2023.366㏑(ATM)-140.911㏑(VI

5、S)+82.212㏑(SO2)+74.141㏑(NO2)
　　回歸方程的擬合結(jié)果的誤差大于40%的情況占總數(shù)量的8.89%,低于20%的情況占總數(shù)的70%。
　　結(jié)合上述研究,本文對《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)(HJ633—2012)》實施以來西安市13個環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測國家控制點2013年全年的空氣污染物數(shù)據(jù)進行觀測和分析。分析結(jié)果顯示,2013年全年西安市有62.19%的時段存在不同程度的污染;全年 PM

6、2.5為首要污染物的天數(shù)為162天,PM10為首要污染物的天數(shù)為112天,O3為首要污染物的天數(shù)為78天,2013年全年有75.07%(PM2.5為44.38%,PM10為31.23%)的時段首要污染物為顆粒物,有21.64%的時段首要污染物為O3,有2.47%的時段首要污染物為NO2,全年環(huán)境空氣質(zhì)量首要污染物以顆粒物為主,高溫時段臭氧污染嚴重;PM10、PM2.5、O3在主城區(qū)內(nèi)污染均相對嚴重( PM10的濃度范圍為170μg/m3

7、-245μg/m3, PM2.5的濃度范圍為90μg/m3-124μg/m3,O3的濃度范圍為62μg/m3-96μg/m3),O3、PM10和 PM2.5的污染嚴重地區(qū)相吻合,臭氧污染與顆粒物的污染存在著一定的關(guān)系。一天中O3的變化規(guī)律呈現(xiàn)單峰分布規(guī)律,PM2.5和PM10呈現(xiàn)雙峰分布規(guī)律。
　　PM2.5/PM10全年平均值為53.45%,最大值(93.39%)出現(xiàn)在2月份,最小值(16.17%)出現(xiàn)在3月份;分析沙塵過境時

8、PM2.5/PM10的值發(fā)現(xiàn),沙塵過境對粗顆粒的貢獻要大于細顆粒。
　　PM10與SO2、NO2、CO之間的相關(guān)性很強,PM2.5與SO2、NO2、CO之間也呈現(xiàn)很強的相關(guān)性,此外,NO2和SO2、CO之間的相關(guān)系數(shù)也很高,O3與其他各污染物之間也表現(xiàn)出了一定的相關(guān)性。7-9月份CO、SO2、NO2同PM10、PM2.5的相關(guān)性較12-2月份均有所下降,而 O3與 PM10、PM2.5、SO2、NO2的相關(guān)性則由不顯著變?yōu)檩^強的相