济南市居住区采暖季大气PM2.5中碳组分构成及变化分析
2019-11-04李恒庆丁椿潘光张桂芹孙友敏
李恒庆,丁椿,潘光,张桂芹,孙友敏*
1. 山东省环境监测中心站,山东 济南 250101;2. 山东建筑大学市政与环境工程学院,山东 济南 250101
颗粒物(PM)尤其是PM2.5是城市大气污染物之一(Xu et al.,2015;陈衍婷等,2013;王倩雯,2011),包括无机组分和有机组分,无机组分包括无机离子和无机元素等,有机组分主要是含碳气溶胶。含碳气溶胶主要包括有机碳(Organic Carbon,OC)和元素碳(Elemental Carbon,EC),OC来源较为复杂,包括一次有机碳(Primary Organic Carbon,POC)和二次有机碳(Secondary Organic Carbon,SOC),EC则主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧(Di et al.,2007)。
我国有机碳和元素碳的空间分布特征复杂,北方普遍高于南方,城市基本高于乡村,受多种因素影响(吴丹等,2016)。利用受体模型如主因子分析(吴丹等,2016)、PMF模型(Cao et al.,2005)来进行来源解析,PMF模型因不需要输入源成分谱、数据处理方便(吴丹等,2016),在碳组分定性定量上较为准确(张家营等,2017)。大多数文献表明,PM2.5中OC和EC浓度的季节变化特征表现为春夏季低,秋冬季高的特点,这主要由于冬季温度低,混合层高度低,有利于污染物积累(王杨君等,2010),OC和EC日变化特征普遍表现出在早晚高峰有升高的趋势(陈超,2007);二次有机碳SOC表现为昼高夜低,其主要由于白天气温高、太阳辐射强,更有利于光化学反应并通过气-粒转化形成SOC(包贞等,2009;薛树娟,2012;刘新民等,2002;唐小玲等,2006)。
济南市是“京津冀大气污染通道城市”之一,市内大气污染源分布较分散;且采暖季燃煤消耗量较大、持续时间较长、范围广,加上不利于污染物扩散的地理条件和气象条件加重了济南市的污染情况,因此本研究有针对性的对济南市采暖季居住区和背景区不同空气质量等级天气期间 PM2.5中碳组分污染水平进行对比;……
