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(duì)西安市夏季高溫典型時(shí)段和灰霾典型時(shí)段 PM2.5污染狀況進(jìn)行分析。其中高溫時(shí)段主要對(duì)PM2.5中碳組分和水溶性無(wú)機(jī)組分的含量進(jìn)行了濃度分析和來(lái)源解析;灰霾期間對(duì)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(jìn)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(shí)段選取2012年8月6日至22日溫度較高時(shí)段,利用空氣細(xì)顆粒物水溶性組分在線監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)和碳?xì)馊苣z OC/EC在線分析儀研究了西安

2、PM2.5中的水溶性無(wú)機(jī)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(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析。研究發(fā)現(xiàn):西安市夏季高溫時(shí)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(jī)物(OM)為主要成分的總碳?xì)馊苣z(TCA)在PM2.5中的質(zhì)量分?jǐn)?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(dá)45.

3、30%;對(duì)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(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng);PM2.5的各組分因子分析得到四個(gè)主要來(lái)源(機(jī)動(dòng)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(shí)段選取2013年1至3月份灰霾最嚴(yán)重時(shí)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(jìn)行多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn):對(duì) PM2.5質(zhì)量濃度的影響有高到低依次是:能見(jiàn)度、SO2、相對(duì)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(duì)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)(HJ633—2012)》實(shí)施以來(lái)西安市13個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)國(guó)家控制點(diǎn)2013年全年的空氣污染物數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)和分析。分析結(jié)果顯示,2013年全年西安市有62.19%的時(shí)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(shí)段首要污染物為顆粒物,有21.64%的時(shí)段首要污染物為O3,有2.47%的時(shí)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(shí)段臭氧污染嚴(yán)重;PM10、PM2.5、O3在主城區(qū)內(nèi)污染均相對(duì)嚴(yán)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(yán)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(guò)境時(shí)

8、PM2.5/PM10的值發(fā)現(xiàn),沙塵過(guò)境對(duì)粗顆粒的貢獻(xiàn)要大于細(xì)顆粒。
　　PM10與SO2、NO2、CO之間的相關(guān)性很強(qiáng),PM2.5與SO2、NO2、CO之間也呈現(xiàn)很強(qiáng)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(qiáng)的相