源解析报告进展大气颗粒物化学特征及

第1章前言研究背，近年来问题现已经大多数城市普遍的污染问题，对人民群众身体健康和霾的发生与PM25污染及其化学组分的特征密切相关。PM25质量浓度的升高会降低大气能见统、免疫系统等产生损害(Censietal2011)。对PM25问题的深入研究是改善中国环境空气质量的主要瓶颈之一（曹军骥等，2014）。大气细颗粒物是天气形成的主要因素，其大气，2013年大气污防治行计划（下《大气条根大气十条相关求中工程院织50余相关领和专家《大气条进中期评。城市细颗粒物（25、吸入颗粒物（M10）浓度呈下降趋势，总体预期够实现定的空质量改目标但空气质量形势然严峻季重污染问题突个省份的0年均度有所升市完成017年期目标要付出更作专门立了大颗粒物解析组和科研术工作组全力织各方年10月起才具备对PM25的自动监测条件，对灰霾污染特征的研究起步较晚，系统研究的深年至年2月，西安-咸阳市区到持续性的污染，其大气PM25平均质量浓度长期保持在随着国家实施“”建设和“西咸”建设，咸阳在国内外社会政治经济活动中研究基准年为年月至年月。根据咸阳实际的污染状况选取具有代表性的点位开展大气颗粒物受体样品工作，最优解析模型，定量获得不同颗粒物排放源对不同季节、不同点位大气PM25的贡献率。颗源谱的建颗源谱的建机前期受污社会经济发（产业布局等自（气象、地形不同点解析结不同季解析结污染污染物排空气质量现经济结产业结受体源解(PMF、CAS-样采样点布机动烹企第2，咸阳位于中国的中心大地原点所在地，自古就是西部重镇。咸阳地处陕西107°38′109°10′34°11′35°32′之间。咸阳东南邻省会西境2区1市10县，总面积10246平方公里。，渭城区是1986年12批准，1987年5月成立的县级行政区。渭城区位于咸西长约26.73公里，南北宽约17.92公里，面积272平方公里。辖10办(中山办、新兴办、办、渭阳办、渭城办、窑店办、正阳办、底张办、周陵办及北杜办)，41个社区居委会和130个行政村，总人口44万，其中非农业人口29万，农业人口15万，属典型的城郊型253平方公里纳入新区建设范围，五大新城中的秦汉新城、空港新城主要部分都在渭城辖区，占到渭城总面积的93%，在建设西咸大都市中有着重要的地514~367147.0米。北部台塬区划分出台塬与塬间洼地两类，南部平原则划分，，气温41.6℃。年平均降水量为500.5毫米年最大降水量825毫米年最少降水量250，，住人口498.66万人，比上年末净增加1.42万人，全年出生人口5.2，10.43‰；人口3.05万人率为6.12‰；人口自然增长率为4.31‰，比2015年提，0.36253.529.382016年咸市国民济稳定长，初核算，年区生产总（D）2396.07亿元，按可价格计，比上增长7.%。中，第产业增加值45.32元，增长38%；占生产总的为4.4；第二业增加1396.2亿元，增长83%占58.%；第产业增加值654.5亿元增长8.%，占273%按常住口计算，均生产值48119，按年平均汇率约 。全市域经济均规模 .2亿元，比年增加1257亿元县域经济占生产值到63.%。全全年非有制济增加值129.27亿，占地生产总值的为3.0，比上提高0.9百分点。0图2-1咸阳市2012-2016年GDP总量及年增长率变化2016358545321596有量中占88.1%，而咸阳的占比是86.8%。看2011年的同一个数据，西安载客汽车占比是78.9%68.4%。2011年的咸阳，民用汽车保有量中还有很大一部分是载货汽车这种明显的产品，但到2015年的时候已经发展成了汽车保有量绝大部分都是铁路交汇于咸阳市，312国道、208省道、机场高速、福银高速穿境而过，形成了少有的集航空、铁路、公路“三位一体”的立体交通网络。咸阳市境内公路里程12721公里，其5312-1咸阳市民用汽车拥有20152016近50年来咸阳市区气候变化趋势为气温显著升高、降水略微减少、光照显著减少，高温强降水天气增多增强低温天气逐渐减少平均气温为13.1℃，最低为12.0（1984年），14.5℃（2013年）。从多年变化趋势（2-2）来看，年平均气1-2可看出，气温分四个变化阶段：2050年代-60年代，呈缓慢上升趋势；60年代-70等，2016年）2-2咸阳市1951-2013咸阳市2016年逐月平均相对湿度的变化，如图2-3所示，10月份到12月份的平均相对湿度呈现下降的趋势，2月份的平均相对湿度开始逐渐增加，最大值出现在10月份，最79.74%244.04%。对比年平均相对湿度%%012123456789101112图2-32016根据咸阳市气象站数据统计(李兴涛，等2016年)50显，呈略微减少趋势；强降水天气多出现在7-9月，自1998年以后，暴雨发生的频和强度明显增加。20164432015513图2-41951-2013为主，最大风速为6-8m/s，多为小于3m/s风速，不利于空气污染物扩散。(见图2-5)。 2-52016年咸阳市渭城区农业气象站环境空气子站监测366天，有效数据天数352天，环境空气质量达到二级以上的天数为17349.1%。环境空气质量按《环境空气质量标准》GB3095-20122-62315095中度污染43天、重度污染32天，严重污染9天，分别占监测总天数的6.53%、42.61%、26.99%、12.22%、9.09%和2.56%。16846.54%。环境空气质量按《环境空气质量标准》GB3095-2-721147105412.22%2图2-62016年师范学院环境空气质量分级比2图2-72016年农业气象站环境空气质量分级比2016201172-3，通过以上数据可知：2017年气象站以及实验中学子站优良天数与2016年相比有所减少，说明空气质量污染情况较2016年严重，严重污染、重度污染天数也较2016年有所增加，污染天2-32016-2017站 年 项据天优良轻度污污污污以天9气象比师范学天比天气象比天师范学比对比咸阳市子站数据发现，2017PM25、PM102016年有所下降，其中PM25浓度2017年重度污染天数增加，且严重污染峰值值较高，总体颗粒物污染物排放下1月1月11月101月191月1月11月10图1- 咸阳市PM2.5、PM10浓度日序2017SO2、NO22016年均有所上升，表明这些2016年明显升高（1-7。秋冬季要排放要高于春2017年咸阳市SO2年均排放浓度为21.26μg/m³2016年SO2年均排放浓度19.08μg/m³11.43%，2017年咸阳市NO2年均排放浓度53.99μg/m³2016NO2增加1月1月11月111月1月11月11图1- 咸阳市SO2、NO2浓度日序CO一次排放的污染气体浓度与2016年基本持平，略有所上升，表明这些污染物排放等增加，O3（见下图1-8）2017年咸阳市CO年均排放浓度为1.44mg/m³较2016年SO2年均排放浓度1.32mg/m³增加9.09%，2017年咸阳市O3年均排放浓度98.92μg/m³较2016年NO2年均排放浓度91.95μg/m³增加5101月1月11月1月11月11图1- 咸阳市CO、O3浓度日序表1- PM2.5μg/m3PM10SO2师范学实验中中医学通过以上数据可知：咸阳市2017年四个观测站点的PM25质量浓度均值分别为：中医m-3（35μg∙m-3；对比来看，咸阳市四监测子站数据图1-9显示，中医学院站点NO2浓度高于其他站点，实验中学SO2、CO、O3年均浓度高于气象站3 0气图1- 咸阳市四站点6要素浓度日均对2017年咸阳市四站点逐月数据对比可知：各站点的颗粒物污染以及气体排放基本都处于同一水平，其医学院站点PM25的浓度水平略高于其他站点，而中医学院站点PM10的质量浓度则略高于其他站点，实验中学站点的CO，SO2以及O3浓度水平个别月份最高，这种排放差异主要是由于站点周围环境不同造成的。四站点6要素趋势基本一致，PM25PM101-210-12O36、PM10十月中旬以后同比下降明显，说明秋冬季以来，咸阳市铁腕治霾一系列措施取得了一定效果。(图1-10、表1-4) 00

21001月2月3月4月5月6月7月8月9101112

01月2月3月4月5月6月7月8月9月1011121-102017咸阳市监测站6要素浓度逐月对1-420162017咸阳市监测站6要素浓度月均对1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 2016 70 54 41 36 43 67 66 131 165 2017 39 36 34 47 53 105 124 ↑34 ↑137 ↓23 ↓16 ↑0 ↓4 ↑1 ↓19 ↓29 ↓19 ↓19 ↓24 2016 197 118 185 133 121 94 75 83 118 109 236 228 2017 39 36 34 47 53 105 124 ↓5 ↑18 ↓59 ↓55 ↓54 ↓58 ↓51 ↓58 ↓59 ↓51 ↓55 ↓45 2016 19 17 21 19 22 17 12 12 15 12 24 32 2017 31 28 23 20 17 16 16 14 15 14 24 31 ↑62 ↑68 ↑11 ↑2 ↑20 ↑5 ↑31 ↑12 ↑0 ↑21 ↓0 ↓5 2016 63 42 57 47 38 34 29 27 51 46 63 71 2017 67 62 56 56 51 47 38 37 45 44 69 73 ↑6 ↑46 ↓1 ↑19 ↑33 ↑37 ↑31 ↑34 ↓10 ↓3 ↑9 ↑1 2016 2 2017 2 ↑5 ↑20 ↑5 ↑20 ↑24 ↑18 ↑33 0 ↑5 ↑12 0 ↓10 2016 34 61 84 108 130 164 133 139 62 36 34 2017 41 129 172 193 145 101 50 45 42 ↑20 ↑14 ↓4 ↓4 ↓0 ↑4 ↑44 ↑4 ↓9 ↓19 ↑22 ↑21 第3章研究内容和方法采样方2016.10.182016.1.145L/n2510进行为期302547mefon滤膜；07m英滤膜特氟龙膜同步行，即个点每个时同时一套石滤膜和Waan470.29%烘烤3内，途中均密封袋装为确保采的一致，同一样点尽248:308:30。另外，为了后期的全组分分析和对比，PM25均选用石英和特氟龙两种滤膜平行。同时，每个点位进行了每周一次的空白样品。在后边计算PM25样品浓度时，均减去了相应的空白值。3-1PM2.5/PM10表3-1秋季样品量统计（个

石 总PM2PM2如家酒实验中中医学图图3-2采 3.2.22016.11.28~2016.12.28在四个常规观测点的基础上又增加了一个采样点和一个背景点，同时颗粒物PM10和PM25。石桥村3-3咸阳渭城区冬季观测站点分布图n总n总PM2PM2如家酒实验中中医学//3-3序采样序采样采样仪器离地面高采样点情采样

2如家酒2如家酒 较实验中半坡酒 房楼，距地面大约9源3 房2楼4中医学

3.1.42~4m，在12~20h内颗粒物并测定含量，相对偏差≤10%，仪器合格方可使用。c、新运来的滤膜应在控制的环境中放置11星期（环境30%-40%。e、滤膜称量精确到1ug。324小时滤膜质量的变化不超过15ug。g、空白的石英滤膜应该在800℃的温度下加热3小时。在采样前每100张烧制的石英e、平行样：在采样的同时由不同的采样人员在同一地点同一类样品，平行样的数量保持在样品量的10%。平行样的相对标准偏差≤20%。a℃条件下冷藏保存；对分析有机成分的滤膜后应立即放入-20℃冷冻箱内保存至样品处理（22℃在20~23℃的任一点，湿度控制在30~40%范围内。质量浓度利用微电子天平（SartoriusME5-F、MettlerM3）称量结果计算。采样前后滤恒湿箱为保证称量质量，空白滤膜及采样滤膜在每次称重前都必须在恒温恒湿箱中平衡24h两次称量误差分别<15μg（空白滤膜）20μg（采样滤膜称重。Teflon滤膜的的误差分别则为20（采样前的滤膜、40μg（采样后的滤膜。XRF（Epsilon5,PyticalB.V.,theNetherlands）分析（图2-2）X射线源为负载钆电极的X射线管，在2-2XXRF仪器通过MicroMatter公司生产的薄膜滤纸和NIST2783号标准物质进行校Zn（0.005）Rb（0.004）Sb（0.019）Ba（0.037）Pb（0.023）8294个样品，平行37个。平行样品偏差平均值为：Na（15.5%）,Mg（60.5%）Al（16.0%）,（6.4%）S（3.9%）Cl（8.1%）K（7.3%）Ca（3.2%）Ti（13.5%）V（20.6%）,Cr（18.0%）Mn（17.6%）Fe（3.2%）Co（151.0%）Ni（24.5%）Cu（13.6%）,Zn（4.9%）Rb（170.00%）Sb（21.9%）Ba（18.0%）Pb（14.1%。可以看出，痕离子进行交换（2-315ml10ml去离子水（R＞18.2MΩ3CS12A20mMMSA1ml/min；阴离AS11-HCAG11-HCASRS20mMKOH，流-Ca2+3在离子色谱仪分析时，标准物质使用物质中心的标准溶液进行配制，标准曲1010.030~0.100µg/ml范围时，允许的标准偏差为±30%；浓的标准偏差为10%。本项目共分析样品671个，平行样品分析67个，偏差见表2-2。2-3DX-6002-2水溶性无机离子检出限（分析项

分析项

2 71 利用DRIModel2001（图2-4OC和EC，检测限低于1μg∙m-3。该仪器采用IMPROVE-A（InteragencyMonitoringofProtectedVisual（TOR140（OC1280（OC2滤膜上的颗粒态碳转化为CO2；然后再将样品在含2%氧气的氦气环境下，分别于580℃（EC1CO2633nm的氦-氖激光监测滤膜的反光光强，利用光强的变化明确指8（OC1OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OP）同时给出。根据IMPROVE_A协议规定：OC=OC1+OC2+OC3+OC4+OP；EC=EC1+EC2+EC3-OP。2-41个样品进行重复检测，要求检测出的总碳气溶胶（TC）偏差<5%，OCECTC（3.8%E（3.2%OC和EC含量都必须减去滤膜的空白值。HYSPLIT模拟采用的模型为大气海洋局（NOAA）的HYSPLIT模型 Model的空气资源和澳大利亚气象局在过20联合研发的一种用于计算和分析大气污染HYSPLIT模型轨迹模拟主要有两种形式，后向传输模型和前向扩散模型。前向模拟是HYSPLIT模型后向轨迹模拟，来追踪颗粒污染物的源，从而HYSPLIT模型进行后向轨迹计算的4各站点的不同化学组分（碳、离子与元素）的浓度，按照采样时的设定，将秋季观测4-1秋季期间(10-1811-18)PM2.5如家酒实验中中医学组单44PSKng∙m-ng∙m-Vng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Yng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Wng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-4-2秋季期间(10-1811-18)PM10组 单

如家酒 实验中 中医学 4-14-2所示，对秋季期间（10-1811-18日）气象站、如家酒店、实验中学和中医学院四个站点的PM25和PM10的质量浓度以及其化学组分浓度进行了总结。各站点之间PM25和PM10的浓度以及其化学组分变化特征会在后面详细分析。如家如家酒ConcConc(μgm

如Conc如Conc(μgm气象气象ConcConc(μgm0

气Conc气Conc(μgm10-10-医学中医学中Conc(μgConc(μgmConc(μgm验中验中实Conc(μgConc(μgmConc(μgm10-10-4-1秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10如10-10-10-10-10-4-2秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM102009OCCC（Muelle19711986EC组成。碳气溶胶的主要来源包括各种燃烧过程（如化石燃烧，木材燃烧，木炭燃11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μgmConc(μgmConc(μgmConc(μgm（Grosjean,199311-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μgmConc(μgmConc(μgmConc(μgm11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μgmConc(μgm 11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μgmConc(μgm4-3秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10OCEC4-3秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10OC/EC如家酒实验中中医学PM2中医学院中医学院：y0实验中学：y012EC(μgmEC(μgm8642

14mm1086420 00 10 04-4秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10OC、ECSOC4-5秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10SOCSOC/OC湿而形成雾滴，对大气的光学性质，能见度以及大气化学过程等有着重要的作用（Chengetal.,2000云的等产生影响，引起间接的辐射强迫作用（Saitohetal.,2002;Arimotoetal.,1996；水溶性离子能直接影响大气降水的酸度（Kerminenetal.,2001；大多数人为产生的污染物易于富集在水溶性组分中（Gordonetal.,1984。因此对PM25中水溶性离子组分的研究已成为物、NOx、NH3通过化学转化形成（二次生成；硫酸盐气溶胶的两种重要的前驱气体是来、来自生物源dimethylsulphideNOx的主要排放源是化石燃烧，如车辆废气、火力发电站和其他工业的燃烧以及硝酸、氮肥、等工业生产过程等；铵盐气溶胶的前体物NH3的直接排放源主要包括动N4H4（H2ONHNOH4l的浓度发生改变时，NH4NO3就可能发生气相与颗粒态之间的相互转化。由于NO2-、Br-及F-含量相对较低，几乎都低于仪器检测线，故文中讨论的离子主要为NH4+、NO3-、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+、K+-和Cl-八种。11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-6426420311-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-604020040100603010-6040200401006030

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-210210311-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-30203020100

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-210210011-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-300300201001001086420

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-000000011-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-10-

11-11-11-11-11-4-64-6秋季期间(10-1811-18)PM2.511-11-11-10-10-10-10-10-10-1081086420311-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-500500

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-21210611-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-40204020040

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-420420111-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-20102010030

11-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-1010011-11-11-11-11-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-2010201008808804-7秋季期间(10-1811-18)PM10b)y0y0y0y01Anion(μeqmAnion(μAnion(μeqmAnion(μqm0 100 000 00 0 04-8秋季期间(10-1811-18)PM2.5PM10Si、V、Ni等，这部分物质属于无机元素或金属元素。其中的金属元素对健康有重要影响，如Ni、As和Cr等金属元素有明确的作用（Donaldsonetal.,2002。存在于气溶胶中的微量元素种类可达70多种，这些元素大多数属于一次气溶胶粒子，主要来自于自然源石的高温燃烧是主要的人为源（唐孝炎和张远航,1990。本次实验总共分析了40种元素的含量。为了更加深入的研究浐灞PM25中的元素特征，本研究选取了浓度较高、更能代表浐灞主要污染排放的元素进行了详细的时空特征分析，即Na、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Cu、ZnPb14Ca、Ti、Al、SiFe S 6.00CK10-10-10-10-10-10-10-Conc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙m10-10-10-10-10-ConcConc(μg∙m

10-10-10-10-10-10-10-10-ZConcZConc(μg∙m Conc(μg∙m10-10-PP10- 10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-CConc(μg∙mCConc(μg∙mConc(μg∙m10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-4-9秋季期间(10-1811-18)PM2.5(𝐶𝑖𝐸𝐹

(𝐶𝑖

10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙m（Cii10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-10-Conc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙mConc(μg∙m地壳中对应元素i与n的相对平均丰度（）Background进行比较，常选用土壤中稳定的元素（常用Al、Fe、Ti等）做参比物质，计算出相对于土壤的富集度。通常认为，如果某种元素EF≤5时，认为其相对于地壳而言没有发生富集，主要由进入大气中的土壤、岩石风化的尘埃形成；当EF＞5时，则认为该元素相对地壳分布量的平均值而言在气溶胶中是壤元素背景值（陈振清等，2007）来进行富集因子的计算，并选取Fe作为参考元素。实验eerFactor1 4-10秋季期间(10-1811-18)PM2.5冬季观测4-4冬季期间(11-2912-27)PM2.5 如家酒 实验中 中医学组单44PSKng∙m-ng∙m-Vng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Yng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Wng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-4-5冬季期间(11-2912-27)PM10组 单

如家酒 实验中 中医学 12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-00012-12-12-12-12-12-4.2.14.2.112-12-12-12-12-12-0011-00

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-00012-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-0011-00

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-

12-012-012-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-11-11-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-011-0

12-012-012-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-011-0

12-4-11冬季期间(11-294-11冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM10石桥庙底12-实验中实验中12-12-中医学中医学12-气象气象12-12-如家酒如家酒12-100001000004-12冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM1012-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-如家酒如家酒12-1209060301209060300120

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-气象气象12-9060309060300120

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-中医学中医学12-9060309060300120

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-实验中实验中12-9060309060300120

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-石桥石桥12-90609060300

12-12-中医学中医学4-13冬季期间4-13冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM104-6冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC/EC12-12-12-实验中实验中12-12-12-庙底庙底12-12090601209060300如家酒12-12-12-12-12-12-12-12-12-a)a)4.2.24.2.2如家酒如家酒12-1007550250150120906010075502501501209060300

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-气象气象12-100100

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-中医学中医学12-75502575502501501209060300

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-实验中实验中12-100100

12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-石桥石桥12-75507550250

12-12-12-12-12-12-12-b)OCb)OCEC12-12-12-庙底庙底12-10075501007550250PM2实验中学：y014石桥村实验中学：y014石桥村：y0161x庙底村：y0EC(μgm-ECEC(μgm-ECμgm-10 105 50 00 20 04-14冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC、ECSOC4-15冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM10SOCSOC/OC4.2.3Conc.(μgmConc.(μgm8060402012-12-12-12-12-12-

15NO3Conc.(μgNO3Conc.(μgm50SO40SO4011-11-Conc.(μgmConc.(μgmConc.(μgm32111-12-12-12-11-12-12-12-11-Conc.(μgmConc.(μgm3020100Conc.(μgmConc.(μgm6420

4+Conc.(μg+Conc.(μgm2111-12-12-12-11-12-12-12-11-Conc.(μgmConc.(μgm000011-12-12-12-11-12-12-12-11-4-16冬季期间(11-2912-27)PM2.5906030101

15NO3NO350SO411-12-12-11-SO411-12-12-11-Conc.(μgm-60Conc.(μgm-4 42 211-12-12-12-12-11-11-12-12-12-12-11-NH5 NHConc.(μgm-Conc.(μgm-330 210 111-12-12-12-11-011-12-12-12-11-2015101511-12-12-12-11-011-12-12-12-11-4-17冬季期间(11-2912-27)PM10y=1y=1气象站y1中医学院y1实验中学y1石桥y1庙底y1如庙00000 04-18冬季期间(11-2912-27)PM2.5PM104.2.44-19冬季期间(11-2912-27)PM2.54-20冬季期间(11-2912-27)PM2.5春季观测4-7春季季期间(11-2912-27)PM2.5气象 如家酒 实验中 中医学组 单 44PSKng∙m-ng∙m-Vng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Yng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-Wng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-ng∙m-4-8春季期间(11-2912-27)PM10组 单

气象 如家酒 实验中 中医学 0Conc.(μgConc.(μgm-000

如家酒如家酒气象中医学实验中如家酒气象中医学实验中0Conc.(μgConc.(μgm-00 4-21春季期间(4-185-11)PM2.5PM10PM2PM24-22春季期间(4-185-11)PM2.5PM1074-23春季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OCEC4-9春季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC/EC如家酒实验中中医学PM2如如541004-24春季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC、ECSOC4-25春季期间(11-2912-27)PM2.5PM10SOCSOC/OCMM44-26春季期间(11-2912-27)PM2.5-气象8气象中医学6中医学实验中实验中如4如200SO4SO4Conc.(μgm-Conc.(μgm-Conc.(μgm- 4-27春季期间(11-2912-27)PM104-28春季期间(11-2912-27)PM2.5PM100Conc.(μgConc.(μgm-4070

0Conc.(μgConc.(μgm-004-29春季期间(11-2912-27)PM2.54-30春季期间(11-2912-27)PM2.5夏季观测4-10夏季季期间(11-2912-27)PM2.5如家酒实验中中医学组单44PSKVYW表如家酒实验中中医学组单PM10- 00

00

00

00

实验中实验中4-42夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM10中医中医学4.4.14.4.100

00

00

4-41夏季期间4-41夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM10气象如家如家酒11110000000

如家如家酒5050

气象气象5050

中医中医学5050

中医学中医学4-124-12夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC/EC4-434-43夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM10实验中实验中实验实验中50如家酒50如家酒g)g)4.4.24.4.2如家如家酒5050

气象气象5050

中医中医学5050

h)h)OCEC实验中实验中PM250504-454-45春季期间(11-2912-27)PM2.5PM10SOCSOC/OC实验中4-444-44夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM10OC、EC SOC中医中医学气象气象如家如家酒32103210

++886420

4-464-46夏季期间(11-2912-27)PM2.5实验中实验中中医中医学气象气象4.4.34.4.3如家酒00

00

5050

4321043210实验实验中中医中医学气象气象如家如家酒

1.21.2

54543210

4-484-48夏季期间(11-2912-27)PM2.5PM104-474-47夏季期间(11-2912-27)PM10实验实验中中医中医学气象气象如家如家酒660

80

NHNH4864286420

8642086420实验中中医中医学气象气象如家如家酒KK实验中中医中医学气象气象如家如家酒4.4.44.4.4

SS

4-494-49夏季期间(11-2912-27)PM2.54-50夏季期间(11-2912-27)PM2.54.5不同站4.5不同站点化学组分的差异-分异p1pp1pxij其中，j、k表示不同的采样站点，i表示化学成分的种类，xij、xik表示不同站点化学成2000CD值越接近于0，同时伴随着高相关系数，表明发散系数越小，即两个不同站点某种化学组分的空间变化越小，则可能为受到相同源的影响；反之则越明显，计算结果见图3-31。气象气象 如家酒

实验实验中 如家酒

中医中医学 气象

实验实验中 中医学

图至4.6小5章PM2.5基于排放分析结 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排 Apr. Nov. 农业排 工业排 电厂排 居民排 交通排PMF、CAS-HERMPMF

如家酒店-道路工业燃

气象站-秋道路工业燃

二

二

中医学院-土壤

实验中学-土壤

气象站-秋工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油气象站-秋工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二中医学院-工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二实验中学-工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二

如家酒店-

气象站-冬工业燃

1.9%

中医学院-

实验中学-工业燃

如家酒店-

气象站-春

土壤

土壤

道路

道路

4.3%中医学院-

实验中学-

工土壤

工土壤

道路

道路气象站-春工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃气象站-春工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二中医学院-春工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二实验中学-春工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二

如家酒店-道路

气象站-夏道路

中医学院-建筑

实验中学-建筑

如家酒店-夏 工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二气象站-夏 工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二中医学院-夏 工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二实验中学-夏 工 生物 建筑 土壤 道路 工业燃 家用燃 汽油 柴油 二

道路

道路

6.1%

道路

道路采用EIAProA2008（版本号1.1。预测不考虑建筑物下洗，不考虑污染物化学转AERMODAERMODAERMOD系统包括AERMETAREMAPAERMOD扩散三个模块，适用范围一般小于50km。此次AERMOD611-52016阳机场排放量估算参《空港新城分区规划评价报告书详见表2表 渭城区重点企业2016年污染物排放123化596-飞机在机场的全部活动可以由LTO循环描述，国际组织(ICAO)规定了标准的LTO阶段中进近、滑行、起飞和爬升各个过程的推力设置和工作时间。SO2CmHnCO，NOx，飞机起降的污染物排放计算方法，机场各类型飞机起降污染物排放系数见表2表 -CDE注：卫生组织第62号物《空气、水、土地污染的快速评价2900811610.91t，CO：2930.31t，CnHm：1052.57t332016ABCDE起降架次（次------612，渭城区春季和2.23%3434201614.898月平均气温28.02℃，冬季最1月平均气温-1.03℃；年平均风速2.07m/s，8月最大平均风速2.6m/s，11月最小风速1.53m/s。201520151052015105 S春季,静风202015105

夏季,静风202015105 S秋季,静风

冬季,静风11515105 S全年,静风232016月123456789101112年温-3201642016月123456789101112年风42016，图图SO2：SO2425ug/m385%176.6ug/m3，占标率为35.3%，在中部及西南部形成高值影响区域；SO2日均值最大贡献浓度56ug/m3，占37.3%，平均贡献浓度16.2ug/m310.8%，主要影响区域集中在中部，围场及长庆、咸阳化学周围区域。NO2：NO2小时最大贡献浓度1890ug/m3，8.45倍，平均贡献浓度849.7ug/m3，超NO23.26倍，平均贡献浓度100.6ug/m3，0.25倍，主要影响区域集中在中部咸阳机场周围，向西南部延伸；NO2年均值最大贡献浓度96.1ug/m3，1.4倍，平均贡献浓度14.9ug/m3，占标率为37.25%，主要影响范围为机场及南部区域。PM2.5PM255.5ug/m37.3%1.4ug/m3，占0.8ug/m32.3%0.2ug/m30.6%，主要影响范围5渭城区重点企业对区域空气质量影响（NOPM2图 图 图 6PM2.5针对观测期内咸阳市渭城区不同站点大气颗粒物的浓度及不同组分的变化情况划分出重污染天气进而了解重污染过程中颗粒物的特征与差异项目观测期间咸阳渭城区大气污染物P25P10E硫酸盐硝酸盐铵盐和其他离子元素组分浓度变化趋势如图所示秋季冬季春季观测期间均出现不同程度的污染事件而夏季观测期间污物浓度较低未超过级标准，没有明显的污染过程和事件发生根据浓度变化划分了 年月月11月5日11月12日11月16日12月11日12月14日12月16日12月20日5月6日五个重污染时段，秋季和冬季观测期间均出现两次污染物累积过程。由图可知大气污染物P25P10E酸盐硝酸盐铵盐和其他离子元素组分浓度变化趋势较为一致冬季观测期整体污染较为严重污染物浓度在四个季节最高，其次是秋季和春季；其中春季的污染事件通过P10和P25浓度值以及当时天气状况记录可以得出造成这种特殊污染事件的原因可能是沙尘过境引起的。下面会针对每个季节的颗粒物重污染事件进行详细分析。PM2.5、PM10、OC、EC、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和其他离子一级标0二级标0 二级标04一级标0二级标0 二级标043210 二级标0二级标01.52016.1.12-2016.12.11-12.14，2016.12.16-12.20。4NO2，CO趋2017-4-182017-5-5PM10PM2.5浓度值以及当时天气状况记录可以得出，秋季观测期间PM2.5的质量浓度变化范围较广，咸阳市渭城区秋季各观测站点PM2.5化学组分在不同污染状况下的变化特征如图所示，随着颗粒物浓度的增2016112月-11520161112日-1116日，两次污染期PM2.5、PM10222.0、340.0ug/m3209.6、373.6ug/m3。OC、EC22.3~30.3ug/m3、25.4~35.7ug/m39.8~11.7ug/m318.7~35.1ug/m39.9~27.6ug/m3之间，而铵根浓度变化13.5~24.6ug/m35.2~19.5ug/m3Cl-、K+Ca2+4.3、5.4ug/m3，1.7、2.1ug/m31.4、2.5ug/m38Al、Si、Ti、Fe四个元素在污染时期浓度变化并不显著，Pb、Cu、Zn、Mn元素变化较为显著，在两次污染期浓度0.22、0.08、0.72、0.07ug/m30.30、0.04、0.83、0.08ug/m3。2016.1.17的日均浓度分别为187.9、102μg/m3，均超过级标准。两次污染期PM10、PM2.5319.9，215；343.5，189.2μg/m3。观测期间SO2浓度18.1ug/m3SO2浓度和颗粒物浓度协同出现峰值；NO268.3μg/m3，在两次重污染期有明显的峰值，且日均浓度超出级标准，达到97μg/m3。观测期间O3-8h浓度46μg/m3CO1.49mg/m3，两次污染期咸阳市渭城区冬季颗粒物污染最为严重（2016.11.29-2016.12.26，选取了20161211月-121420161216月-1220日两个污染事件，如图所示，在污染过程中，PM2.5、PM10浓度和其化学组分先逐渐累积升高然后变化趋势一致，都是先累积后扩散。两次污染期PM2.5、PM10的质量浓度范围84.5~246.0μg/m3161.5~364.6μg/m3146.2~327.8μg/m3236.6~493.0μg/m3，246.0、364.6μg/m3327.8、493.0μg/m3，显著高于秋季污染期浓OCEC17.3~54.7μg/m33.8~12.1μg/m347.9~88.4μg/m3、10.8~16.3μg/m3，硝酸根浓度变化范围为22.1~47.4μg/m3和22.2~77.0μg/m315.8~41.6μg/m315.2~51.3μg/m3，而铵根浓度8.9~22.3μg/m39.5~31.4μg/m3。Cl-、K+Ca2+三种离子在两次污染7.4、10.2μg/m3，1.9、3.9μg/m31.9、1.7μg/m3。和秋季污染Al、Si、Ti、Fe四个元素在污染时期浓度变化不显著，Pb、Cu、Zn、Mn0.19、0.03、0.40、0.07μg/m30.28、0.04、0.41、0.09μg/m3。冬季污染期较秋季污染期PM2.5、PM10浓度和2016.12.2612.14201.12.1-的日均浓度分别为236.1161.1μg/m3，均超过级标准两次污染期PM10，PM2.5330.2，243.9；488.1，408.2μg/m3。SO2NO2浓度32.2，74.1μg/m3，浓度变化规律相似，可能由于冬季居民取暖燃煤大量使用造成。观测期间O3-8h35.2μg/m3，而CO1.93mg/m3，00NR-PM1有机组分>NO3SO42>NH4Cl-，随着PM112-1112-2112-21之后明显降低，可能与气象要素有关。 SO42-(μgSO42-(μg00ACSM+右大气的扩散条件可以达到最优，污染物浓度也随之降到最低。10:00之后，扩 Con.μgCon.μgm 512-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-11-11-11-11-11-11-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-12-11-11-11-11-11-11-11-2017.5.1201754日-56日为污染事件。在此次污染事件中PM2.5、PM10的质量浓度范围μg/m3PM10OC、EC7.5~14.2μg/m31.1~32.μg/m32.6~6.1μg/m3、3.0~4.5μg/m3，铵根浓度较低最高浓度为0.03μg/m3。Cl-、K+和Ca2+三种离子在污染期最高值分别为1.9μg/m3，0.5μg/m39.4μg/m3。与秋季和冬季污染期不同，Al、Si、Ti、Fe、Mn五个元素在污染时期浓度变化十分，这与沙尘天气有关，浓度最高值分别为16.4、34.0、0.90、11.0、0.27μg/m3。（2017.4.18-201.5.2017-4-182017.5.-5.6P10P25的日均浓169.168.5μg/3,由于两次沙尘事件的影响，观测期间P10浓度均值稍高与P25浓度低于级标准S2浓度均值为19.4μg/m323-8h均值为17.7μg/m3低于但随时推移呈上升趋势O浓度相对于1.2mg/3。1027日为典型清洁天天气进行分析，该天的PM2.514.5µg/m3*OC和EC分别为2.7µg/m3和1.1µg/m3，燃烧产生的有机碳略高于元素碳，但整体当天受SO42-1.1µg/m32.7µg/m3NH4+则因为浓度过低未检测出。0.22µg/m3以下。根据化学组分结果，对清洁天的PM2.5进行了质量平衡计算，如图*所示。其中，有机物对PM2.5浓度的贡献最大，达到28.5%，其次硫酸根和粉尘的贡献也相对较高，均达到20%以上，分别为23.8%和21.4%。这三大组分主要来自于燃10%左右。10-10-10 0 1PM252PM25

onc.(μgmonc.(μgm-113115PM2.5150µg/m3115212.9µg/m311520161125500hPa高度场上咸阳地区均处于东亚大槽后部的高压控850hPa23日有弱低压槽刚刚移过咸阳市区或在4日受低压影响，对流的抑制作用，5日咸阳市东部高压有所发展西进，低压影响减弱，逐渐受高2下沉运动，夜间容易形成辐射逆温，污染物扩散，造成地面污染，3日也是4日低压加强发展，但咸阳市主要还收到高压控制，5日咸阳市收到地面倒槽影PM2.52139μg/m33日咸阳的PM2.5193μg/m3，32日，是由于高地空高压形势均抑制了空PM254日PM2.5浓度为197μg/m3500hPa和地面高压形势的配置利于利于污染物的累积使得PM25浓度有所增长850hPa有低压存在，有利于低层空气的垂直扩散运动，所以导致PM2.5浓度没有明显增长，5日PM2.5232μg/m3达到了此次过程500hPa高压，850hPa咸阳市受东部发展高压的影响，5日PM2.5浓度的增大，67日PM2.5浓度分别为196μg/m3和28μg/m3，从气象条件形势的发展上看是由于高空500hPa将受到贝加尔湖高空槽影响地面倒槽影响有利于气流的垂直运动，水平图20161125（世界时）高空和地面天气形势分析场5-220161125日咸阳市周边的水平风场和温度场分布图，22m/s,而咸阳南部的地区为西南4m/s,到了咸阳市区由于城市阻挡地形或天气系统影响风速会有所增加，1日PM2.575μg/m3，2139μg/m3，为较快增长过程，32日相似，都是风向由西南向南再向西南，都是风速逐渐34日咸阳市周边风场相近，并PM2.5浓度变化看3日和4日都是比较2日增加但这两日变化不大，而5日风场了5日污染物浓度的进一步较大的增加度场上看2日至5日咸阳市区都是5-2105-32016065006500100025日 图单位：m5-420161125PM2.5的气象因素，而相似的气象条件在31014时，而从315时至20时相对143μg/m3，此后夜间相对湿度增加，PM2.534314μg/m3，此后气压开始下降，偏北风速增大，带来冷平流，气温开始下降，PM2.5浓度随之减少，此时相对湿度接近100%，但是污染物浓度范围在123~217μg/m3420523时，PM2.58.3℃至16.3℃，气温相对较高，有较大偏南风速，尤其在423时达到了6m/s,此时海平面气压相对偏有1008hPa~1012hPa总之在这次污染过程中PM2.5平均浓度到达了194μg/m3，相对湿度平均到达了83%，平均风速为1.1m/s,平均海平面气压1020hPa，平均气温9℃，总的来看相对湿度偏高，风速偏小，海平面PM2.5的无机组分可以看到（图*PM2.5浓度的明显上升，各化学组分的浓度值也相较清洁天有明显升高。OC26.1µg/m3，EC浓度10.9µg/m3OCEC9.610.2倍，说明在污染PM2.5OC/EC值，2.52.4，说明渭城区的燃烧排放源在不同天气下的组成倍，其次为Fe（0.90µg/m3）和Si（0.87µg/m39.1倍4.5倍，说明在污染天，其土壤尘的浓度也相应有一定幅度的上升。天浓度的60倍以上，SO42-也有明显升高，为35.1µg/m3，是清洁天浓度的30倍NH4+24.6µg/m3的高水平浓度。与清洁天不同的是，在此次污染期间，NO3-SO42-（SP25浓度的贡SA对P2526.8%P2555.0%PM2.5浓度主要29.3%，其次有机物和硫酸根的贡献也相对较高，19.6%16.5%9.9%，重污染天的硝酸盐贡献是其2倍以上。而清洁天的有机物贡献则为重污染天的1.5倍，相对的，在重污染天硫酸根的贡献比率也有明显下降。这是因为在供暖在清洁天，二次无机组分在总PM2.533.7%，而在重污染天，二次无机57.4%。说明在重污染天，高排放与不利的天气形势会导致大相对清洁天有所降低，分别为10.6%和5.1%。清洁天的粉尘贡献是污染天的21.8PM2.5组分中的一次排放占比，PM2.5相较污染天更为稳定。7060Conc.(μgm-Conc.(μgm-403020100

11-11-3PM254PM25

1116日-17190µg/m31116日PM2.5200µg/m3209.6µg/m31116日作为渭城区供暖后的典型污染天气进行分P25C的浓度相较有明显升高，31.8µgm3C1倍以上，说明在渭城区开始供暖后燃烧活动增多导致有机碳释放在大气环境中EC浓度则为10.6µg/3，与供暖前污染天的EC/EC3.0a为1.32µg/m3，其次为Fe1.16µg/m311倍以上；Si1.15µg/m3达到48.0µg/m3，但相较供暖前污染天，