重慶市主城區(qū)大氣PM10來源的混合模型解析研究.pdf

1、可吸入顆粒物質(zhì)（PM10）是衡量大氣質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是大氣環(huán)境中危害人類健康的主要物質(zhì)。因此，摸清PM10的來源和定量解析出各污染源的貢獻(xiàn)比率（分擔(dān)率），即對(duì)PM10進(jìn)行來源解析研究，對(duì)制定切實(shí)可行的PM10控制措施具有重要的指導(dǎo)意義。
　　為了給重慶市防塵工作提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，本文對(duì)重慶市主城大氣PM10來源進(jìn)行解析研究；在解析過程中，采用因子分析法（FA）確定主要污染源，將化學(xué)質(zhì)量平衡（CMB）模型和遺傳算法（GA）模

2、型混合成為一種混合算法模型應(yīng)用于來源解析上，為來源解析技術(shù)方法的優(yōu)化提供一些參考。主要得出如下結(jié)論：
　　①重慶市主城PM10的質(zhì)量濃度有著明顯的季節(jié)性和區(qū)域性變化特征：各采樣點(diǎn)冬季PM10的濃度均要高于夏季，PM10的濃度分布遵循工業(yè)綜合區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞學(xué)校和住宅區(qū)＞旅游風(fēng)景區(qū)的變化規(guī)律。
　?、谥貞c市主城PM10中各組分的質(zhì)量濃度有著較為明顯的季節(jié)性和區(qū)域性變化特征：冬季PM10中各組分濃度高于夏季，其中無機(jī)元素中Si、S和

3、Al，碳組分中的OC以及水溶性離子組分中的SO42-、NO3-和NH4+升幅較為明顯；區(qū)域性分布上一般工商業(yè)發(fā)達(dá)、人口集中、交通密集的地區(qū)的組分濃度較高。
　　③夏冬兩季主城區(qū)PM10的OC/EC平均值達(dá)到了5.53，其中冬季OC/EC的比值要高于夏季，說明重慶市主城的次生有機(jī)碳（SOC）的污染較為嚴(yán)重，采用最小比值法對(duì)重慶市主城 SOC的濃度進(jìn)行估算，結(jié)果表明重慶主城夏冬兩季 SOC濃度的平均值達(dá)到10.56μg/m3，占OC的

4、59.87％。NO3-/SO42-的比值很低，說明重慶市PM10中水溶性離子污染主要來自于固定污染源。NH4+、NO3-和SO42-三者有著較好的正相關(guān)性，而且從回歸方程得出，重慶市大氣顆粒物中小顆粒物中主要的物種可能為NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
　　④采用因子分析法將重慶市主城大氣PM10的主要來源歸納為二次粒子、揚(yáng)塵、建筑材料塵、鋼鐵塵和交通塵5個(gè)污染因子，并初步解析出它們對(duì)PM10的相對(duì)貢獻(xiàn)率分別為

5、46.59%、29.32%、8.02%、11.41%和5.16%。結(jié)合實(shí)際管理需要最終將重慶市主城大氣 PM10的主要污染源確定為揚(yáng)塵（施工揚(yáng)塵和道路揚(yáng)塵）、建筑材料塵、燃煤煙塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵、鋼鐵冶煉塵和二次粒子（二次硫酸鹽、二次硝酸鹽和次生有機(jī)碳），進(jìn)一步完善了PM10污染源的分類體系。
　　⑤通過引入實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，并使用目前廣泛使用的CMB模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果證明，采用的混合模型算法在來源解析的應(yīng)用上具有良好的精確性，能

6、夠解決一定程度的源類共線性問題。
　?、薏捎没旌夏Ｐ蛯?duì)重慶市主城大氣PM10的主要來源進(jìn)行解析，結(jié)果顯示二次粒子、道路揚(yáng)塵、建筑材料塵、施工揚(yáng)塵、燃煤煙塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵和鋼鐵塵對(duì)重慶市主城PM10的分擔(dān)率分別為34.45%，23.41%，10.74%，10.44%，8.45%，7.94%和6.12%。可見重慶市主城PM10主要受二次粒子、揚(yáng)塵（道路揚(yáng)塵和施工揚(yáng)塵）、建筑材料塵的制約，其分擔(dān)率之和達(dá)到79.04%，其中二次粒子中大部