太原市沙尘和非沙尘天气大气细颗粒物质谱特征及来源

作     者：张春梅 ZHANG Chunmei

作者机构：太原市环境监测中心站 

出 版 物：《山西大学学报(自然科学版)》 (Journal of Shanxi University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2019年第42卷第2期

页      面：443-453页

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0208503) 

主　　题：SPAMS 沙尘天气 细颗粒源解析 太原市 

摘      要：为了探究沙尘过程对太原市空气质量的影响,利用在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱结合后向气团轨迹数据,对沙尘和非沙尘天气细颗粒物(PM)的污染特征及来源进行了分析研究。结果表明:(1)从质谱信号强度比较,沙尘天气期间细颗粒物中的Na~+、Mg~+、SiO~-等地壳元素质谱信号强度较非沙尘天气明显,非沙尘天气的元素碳(C~+、C~+)、金属离子(K~+、Pb~+)及NH~+、NO~-、HSO~-等二次离子的信号强度明显大于沙尘天气。(2)从细颗粒物类型比较,沙尘天气矿物质颗粒占比高于非沙尘天气5.4%,有机碳类物质包括有机碳(OC)、左旋葡聚糖(LEV)以及高分子有机物(HOC)和混合碳(ECOC)等占比也均高于非沙尘天气;而非沙尘天气的元素碳、重金属和富钾颗粒分别高出沙尘天气9.3%、1.8%和3.9%。(3)从细颗粒物来源比较,监测期间PM主要受机动车尾气、燃煤、工业工艺和扬尘源的影响。沙尘天气下,燃煤源对细颗粒物的贡献比例(27.4%)明显高于非沙尘天气(13.7%),扬尘源贡献比例(20.5%)也高于非沙尘天气(12.3%)。结合后向气团轨迹数据分析,沙尘气溶胶主要来自中国西北地区。(4)从扬尘源中各类颗粒物类别比较,沙尘天气时段,Dust-Al、Dust-Mg、Dust-Si三类颗粒占比明显高于非沙尘天气时段,其中Dust-Si颗粒占比增加最大,而Dust-Ca、Dust-Fe-Mn和Other三类颗粒占比低于非沙尘天气时段,Dust-Fe-Mn颗粒在沙尘天气中比例下降最大,为16.8%。