西安市南郊大氣pm2.5及其重金屬元素污染特征研究

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 西安市南郊大氣PM2.5及其重金屬元素污染特征研究 專 業(yè)：環(huán)境工程 專 業(yè)：環(huán)境工程 碩 士 生：張 碧 云 碩 士 生：張 碧 云 指導(dǎo)教師：張承中 教授 指導(dǎo)教師：張承中 教授 摘 要 本論文于 2009 年 12 月 1 日至 2010 年 11 月 30 日在西安市南郊西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院七樓樓頂采集

2、大氣細(xì)粒子PM2.5，進(jìn)而對(duì)PM2.5中水溶性無(wú)機(jī)離子及重金屬元素的污染特征及相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析研究，并采用富集因子法 (EF) 對(duì)西安市大氣PM2.5中的重金屬進(jìn)行來(lái)源解析，主要獲得如下結(jié)論： 西安市南郊大氣PM2.5年均質(zhì)量濃度為 95.72μg/m3。PM2.5的平均質(zhì)量濃度季節(jié)變化特征明顯：冬季最高，夏季最低，冬季PM2.5日均質(zhì)量濃度超標(biāo)率 100%，表明西安市冬季存在嚴(yán)重PM2.5污染。周內(nèi)時(shí)段變化特征顯示，各個(gè)季節(jié)不同時(shí)段中

3、PM2.5平均質(zhì)量較高濃度一般出現(xiàn)在 21:00-24:00 和 09:00-12:00 時(shí)段，呈明顯雙峰分布特征，而各個(gè)季節(jié)PM2.5平均最低濃度均出現(xiàn)在 15:00-18:00 時(shí)段。 各季節(jié)的PM2.5平均質(zhì)量濃度與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與相對(duì)濕度呈很好的正相關(guān)關(guān)系。SO42-與SO2在夏季相關(guān)性較好，NO3-與NO2在冬季相關(guān)性較好，兩者曲線間含量關(guān)系顯示，NO2的轉(zhuǎn)化率明顯低于SO2的轉(zhuǎn)化率。 以冬季為代表的周內(nèi)時(shí)段特征顯示：SO

4、42-、NO3-、Cl-在PM2.5中所占比例分別為 13.6%、12.7%和 3.8%，可見(jiàn)SO42-和NO3-是PM2.5中最主要的水溶性無(wú)機(jī)離子，兩者在PM2.5中相對(duì)含量最高時(shí)段均在 15:00-18:00，與PM2.5濃度的時(shí)段分布滯后，反映城市大氣中二次氣溶膠轉(zhuǎn)化的滯后時(shí)效性特點(diǎn)。西安市年均NO3-/SO42-比值為0.50，其中冬季NO3-/SO42-均值為 0.94，表明西安市大氣污染已步入煤煙和機(jī)動(dòng)車尾氣并重的混合型污

5、染類型。 西安市PM2.5的重金屬平均質(zhì)量濃度差異較大，其中Pb (0.1418µg/m3) 明顯高于Cu、As和Cd。季節(jié)變化特征顯示：Pb、Cu在冬夏季分布規(guī)律較為相似，均為冬季最高，夏季最低；相關(guān)性分析表明，Pb主要來(lái)源于NO2和SO2的共同貢獻(xiàn)，冬季燃煤和機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)Cd影響不大；利用富集因子法對(duì)重金屬來(lái)源進(jìn)行解析，結(jié)果表明Pb、Cu、As、Cd均主要來(lái)自人為貢獻(xiàn)，其中，冬季As主要來(lái)源于燃煤活動(dòng)，Cd主要與工業(yè)生產(chǎn)有