昭通市主城区大气颗粒物污染特征及来源解析

作     者：冯于耀 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：史建武

授予年度：2020年

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] 

主      题：PM2.5 PM10 昭通市主城区 污染特征 PCA-MLR模型 源解析 

摘      要：近年来,随着社会和经济的快速发展,昭通市面临着大气颗粒物污染日益严峻的问题。为了掌握该地区大气PM和PM的理化特征和来源,提高空气质量,本研究于2018年11月-2019年6月,在云南省昭通市主城区采集了大气PM和PM样品并进行了化学组分分析,基于国家环境空气质量自动监测站公布的在线监测数据和气象数据分析气象因素对颗粒物的影响、讨论了大气颗粒物的时空分布特征,利用PCA-MLR模型对颗粒物进行来源解析。得出主要结论如下:(1)根据国家环境空气质量自动监测站在线监测数据可知,昭通市各项污染物年均值未超过二级空气质量标准。PM和PM与CO、NO和SO均呈现成相关性,表明大气颗粒物的质量浓度与燃煤和机动车排放有关;PM和PM与温度、大气压和能见度均表现出一定的负相关性,和风速不存在明显的相关关系。(2)昭通市主城区PM和PM的质量浓度年均值分别为41.88±23.05μg/m和69.74±27.80μg/m。从季节变化来看,手工监测的颗粒物浓度均呈现出秋季冬季春季夏季的变化特征;从空间变化来看,春季在居民区颗粒物的质量浓度最高,在混合区的质量浓度最低,夏季PM的质量浓度在文教区最高,PM的质量浓度在商业区最高,文教区秋季和冬季颗粒物的质量浓度均大于其它功能区,商业区在冬季的颗粒物质量浓度最低。(3)昭通市主城区大气PM和PM中32种无机元素总和的平均浓度分别为8.85±0.44μg/m和13.12±0.86μg/m,富集因子结果表明,扬尘、燃煤、机动车和生物质燃烧是有该地区的主要污染来源;9种水溶性离子平均质量浓度和分别占PM和PM质量浓度的27.56%%和21.48%,SO、NO和NH在离子组分中占比最高,主要以(NH)SO和NHNO的形式存在于大气颗粒物中,SO和NO发生较为明显二次转化现象,NO/SO的比值结果显示燃煤源的贡献大于机动车;PM和PM中OC平均浓度分别为8.39±5.76μg/m和10.33±6.47μg/m,EC平均浓度分别为2.65±1.76μg/m和2.96±2.06μg/m,OC和EC相关性显著,主要受到同一类型污染源排放的影响,OC/EC比值结果表明燃煤和机动车是颗粒物中碳组分的主要来源,PM和PM中均有二次有机碳形成。(4)PCA-MLR源解析结果昭通市主城区PM和PM主要来源于混合扬尘、二次无机盐、煤烟尘、机动车尾气尘和生物质燃烧,其中混合扬尘源、煤烟尘和机动车尾气贡献率总和在PM和PM中均超过70%。