長(zhǎng)春市大氣細(xì)顆粒物中碳組分分布特征及其來(lái)源研究

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1、摘要近年來(lái)，大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）已成為我國(guó)城市大氣中的首要污染物，而有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）作為PM2.5的重要組分，受到了廣泛的關(guān)注。對(duì)于大氣中細(xì)顆粒物及其碳組分含量的研究，國(guó)外起步較早，我國(guó)起步相對(duì)較晚。目前，大氣顆粒物的研究從粗顆粒物逐漸轉(zhuǎn)向?qū)θ祟惤】滴：Ω蟮募?xì)顆粒物，因?yàn)轭w粒粒徑越小，碳組分越多，所以碳組分的研究也著重于PM2.5等細(xì)顆粒物。許多學(xué)者對(duì)PM2.5中碳組分對(duì)人體的危害、時(shí)空分布和污染特征等方面做了大量的研究。由于PM2.5體積小、重量輕，具有遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，容易受到

2、其他區(qū)域排放的污染物的影響。本論文研究長(zhǎng)春市2014年大氣PM2.5中OC和EC的污染分布特征，并應(yīng)用逐步聚類分析和網(wǎng)格化分析方法確定長(zhǎng)春市大氣PM2.5中OC、EC的主要來(lái)源地域。通過(guò)分析，最終得出以下結(jié)論：（1）長(zhǎng)春市大氣中PM2.5的OC、EC質(zhì)量濃度變化范圍分別是33339.08-31.96μg/m和0.28-14.52μg/m，其年均濃度分別為17.07μg/m和6.32μg/m，TC在PM2.5中的占比范圍是26.61-71.95%，年均值為42.79%，與國(guó)內(nèi)的其它城市相比，OC濃度的年均

3、值屬于中等水平，而EC相對(duì)偏高。（2）從季節(jié)角度，長(zhǎng)春市OC和EC濃度值由高到低的次序分別為：春季>秋季>冬季>夏季，春季>秋季>夏季>冬季。從空間角度，不同季節(jié)的空間分布有所差別。其中春季PM2.5中的OC、EC濃度空間分布變化最顯著，最高濃度出現(xiàn)在北部，原因是來(lái)自北部的沙塵在長(zhǎng)春市周邊防護(hù)林和市內(nèi)高大建筑的阻擋下，隨著向南部移動(dòng)ECOC呈下降趨勢(shì)。3（3）長(zhǎng)春市二次有機(jī)碳（SOC）年均質(zhì)量濃度為5.32μg/m，占OC的35.88%，這說(shuō)明SOC是OC的主要成分。SOC季節(jié)均值呈現(xiàn)這樣的變化規(guī)律：春

4、季>冬季>秋季>夏季。而SOC/OC季節(jié)均值變化規(guī)律有所不同：夏季>冬季>春季>秋季。這說(shuō)明夏季時(shí)最容易生成SOC，通過(guò)計(jì)算得知夏季時(shí)SOC濃度與O3濃度呈顯2著相關(guān)（R=0.73），表明夏季時(shí)光化學(xué)反應(yīng)是SOC生成的重要途徑，而在其他季節(jié)可能存在其他的反應(yīng)機(jī)制。（4）應(yīng)用逐步聚類分析方法將2014年的8736條逐時(shí)后向48h氣象軌跡進(jìn)行聚類，得到了8類平均軌跡。途徑區(qū)域包括俄羅斯、蒙古、內(nèi)蒙古、遼寧省、I黑龍江省、山東省、渤海以及吉林省等區(qū)域，東部與南部無(wú)污染來(lái)源區(qū)域。來(lái)自遼寧省和俄羅斯的氣流出現(xiàn)的概

5、率是最高的，分別為16.21%和15.66%。（5）應(yīng)用網(wǎng)格化分析方法研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)長(zhǎng)春市PM2.5貢獻(xiàn)最大的地域包括內(nèi)蒙古東北區(qū)域、遼寧省、黑龍江省的短距離傳輸作用和俄羅斯與中國(guó)接壤的東南部地區(qū)的長(zhǎng)距離傳輸作用。關(guān)鍵詞：PM2.5，有機(jī)碳，元素碳，污染來(lái)源IIAbstractInrecentyears,atmosphericfineparticulatematters(PM2.5)hasbecometheprimarypollutantinurbanair,andorganiccarbon(OC),

6、elementalcarbon(EC)asimportantcomponentsofPM2.5,havedrawnwidespreadattention.ChinesescientistsstartedtoinvestigatePM2.5andcarbonaceousaerosolintheatmosphererelativelylatecomparedtoUSandEuropeanscientists.Currently,theresearchofatmosphericparticulatematte

7、rsfromcoarseparticulatesgraduallyturntofocusonfineparticulatesasitismoreharmfultohumanhealth.Thesmallerparticulatemattersize,themorecarbonaceouscomponents.SotheresearchoncarbonaceouscomponentsalsofocusesonfineparticulatessuchasPM2.5.Manyresearchershavein

8、vestigatedthehealtheffects,spatialandtemporaldistribution,andpollutedcharacteristicsofcarbonaceouscomponentsinPM2.5.BecausePM2.5issmallinsizeandlightinweight,ithasalong-distancetransmissioncharacteristicsandpollutantsfromo