上海市大氣中多環(huán)芳烴的季節(jié)變化特征與源解析的初步研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是一類(lèi)持久性有機(jī)污染物(POPs)，主要來(lái)源于化石燃料和生物質(zhì)的不完全燃燒。由于大多數(shù)PAHs具有“三致”效應(yīng)，因而備受人們關(guān)注。PAHs具有半揮發(fā)性，在大氣中以顆粒相和氣相形式存在。上海是中國(guó)最大的經(jīng)濟(jì)城市，近年來(lái)，汽車(chē)保有量和能源消耗量迅速攀升，大氣中PAHs的污染水平和分布特征如何，引起了我們的關(guān)注。因此，本文的研究目的是要全面了解PAHs在大氣顆粒物和氣相中的含量、組成分布、來(lái)源以及時(shí)空變化規(guī)律等，為上海市大

2、氣PAHs的污染控制提供理論依據(jù)。 從2005年秋季到2006年夏季，采集了上海市兩個(gè)采樣點(diǎn)(上海大學(xué)延長(zhǎng)校區(qū)和嘉定監(jiān)測(cè)站)128個(gè)總懸浮顆粒物(TSP)和氣相樣品(PUF)以及64個(gè)大氣細(xì)粒子(PM2.5)樣品，并對(duì)樣品中多環(huán)芳烴進(jìn)行了分析、定量。 文章首先討論了上海市城區(qū)和郊區(qū)大氣顆粒物(TSP和PM2.5)的污染狀況和時(shí)空變化特征。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：上海市城區(qū)和郊區(qū)TSP年平均濃度分別為204.3μg/m3和204.4

3、μg/m3，略微超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(200μg/m3)；PM2.5年平均濃度分別為90.62μg/m3和95.31μg/m3，是USEPA推薦的年均限值(15μg/m3)的6倍和6.35倍。TSP和PM2.5季節(jié)變化規(guī)律明顯，春季濃度最高，秋冬季次之，夏季最低。城區(qū)和郊區(qū)的對(duì)應(yīng)顆粒物(TSPvsTSP；PM2.5vsPM2.5)表現(xiàn)出良好的相關(guān)性(R2TSP=0.99；R2PM2.5=0.92)，表明大氣顆粒物的來(lái)源及演化規(guī)律基本一致。

4、 其次，文章討論了上海市大氣中顆粒物(TSP，PM2.5)和氣相中PAHs的含量、組成分布、季節(jié)變化特征等。結(jié)果如下： (1)城區(qū)和郊區(qū)18種PAHs(顆粒相+氣相)年均濃度分別為172.2ng/m3和217.7ng/m3，遠(yuǎn)高于韓國(guó)首爾等國(guó)外城市，略低于廣州市。城區(qū)TSP中PAHs年均濃度為49.92ng/m3，郊區(qū)則為59.23ng/m3，大大低于相應(yīng)氣相化合物的平均濃度(城區(qū)123.1ng/m3，郊區(qū)154.1ng/

5、m3)，氣相化合物占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，比重均超過(guò)70％。總量PAHs中以菲含量最高，其次為熒葸，芘和芴等。在氣/粒分配上，所有樣品的LogKp與LogPL0存在較好的相關(guān)性(R2=0.60～0.92)，斜率為-0.61～-1.43。 (2)城區(qū)和郊區(qū)PM2.5中主要16種PAHs的平均濃度分別為51.75ng/m3和63.83ng/m3。城區(qū)冬季濃度最高(63.83ng/m3)，而郊區(qū)秋季濃度最高(84.46ng/m3)，兩地夏季濃度最

6、低，分別為1 8.22ng/m3和23.90ng/m3。整體而言，郊區(qū)污染略重于城區(qū)。PAHs組成中以五環(huán)化合物含量最高，其次為六環(huán)和四環(huán)化合物。上海市PM2.5中的PAHs濃度遠(yuǎn)高于香港以及休斯頓等國(guó)外城市。 文章最后運(yùn)用特征化合物比值法和主成份分析/多元逐步線性回歸法對(duì)大氣中PAHs的來(lái)源進(jìn)行了定性和定量初步探討，得出以下結(jié)果： (1)通過(guò)化合物特征比值法，判斷機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和燃煤是上海大氣中PAHs的主要來(lái)源。

7、 (2)通過(guò)主成份分析對(duì)PAHs的來(lái)源進(jìn)行了識(shí)別；然后通過(guò)多元逐步回歸分析計(jì)算出各類(lèi)排放源對(duì)大氣PAHs的貢獻(xiàn)率。解析結(jié)果表明，上海市城區(qū)TSP/PUF樣品中PAHs的來(lái)源及貢獻(xiàn)率分別為機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣38％，地面揮發(fā)32％，燃煤27％，木材等生物質(zhì)燃燒為3％；郊區(qū)TSP/PUF中PAHs的來(lái)源及貢獻(xiàn)率分別為機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣62％，地面揮發(fā)23％，燃煤9％，木材等生物質(zhì)燃燒6％。上海地區(qū)PM2.5中PAHs的主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣(69％)和燃煤(31