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南京市城区环境空气中总悬浮颗粒物的源解析

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南京市城区环境空气中总悬浮颗粒物的源解析杭维琦1,黄世鸿2(1.南京市环境监测中心站,江苏　南京　210013;2.南京大学,江苏　南京　210093)摘　要:应用受体模式的化学质量平衡法(CMB ),对南京市城区7个环境监测点环境空气中的总悬浮颗粒物(TSP )进行污染源的源解析,得出4类主要污染源对TSP 的平均贡献率:建筑尘3918%,煤烟尘2517%,土壤尘1912%,冶炼尘118%。

同时,对该市城区的地面尘也进行了源解析,结果表明地面尘与环境空气中TSP 的构成相近。

关键词:总悬浮颗粒物;化学质量平衡法;源解析;南京市;城区中图分类号:X 831 文献标识码:A 文章编号:1006-2009(2000)04-0018-04The Source Analysis of TSP in U rban Atmosphere of N anjingHAN G Wei 2qi 1,HUAN G Shi 2hong 2(1.N anjing M unicipal Environmental Monitoring S tation ,N anjing ,Jiangsu 210013,China ;2.N anjing U niversity ,N anjing ,Jiangsu 210093,China )Abstract :The pollution source of TSP in urban atmos phere of Nanjing from seven environmental monitoring sites were ana 2lyzed by the chemical mass balance method (CMB )based on receptor model.The average contribution of four pollution sources to TSP were that :building dust was 39.8%,coal smoke dust was 25.7%,soil dust was 19.2%,smeltin g dust was 1.8%.The source of land surface dust was also researched ,and is constitution was as same as TSP in atmos p here.K ey w ords :TSP ;Chemical mass balance method ;S ource analysis ;Nanjing ;Urban district 搞清各类总悬浮颗粒物(TSP )的排放源及环境空气中TSP 的贡献率,对综合防治南京市环境空气中TSP 的污染很重要。

为此,对南京市城区环境空气中的TSP 进行源解析。

1　化学质量平衡法原理化学质量平衡法(CMB )的基础是质量守恒。

大气中颗粒物的组分与排放源颗粒物元素成分呈线性组合。

设通过采样分析测得的空气中元素i的浓度为d i (μg/m 3),又知某排放源k 所排放颗粒物中元素i 的含量为x ik (μg/mg ),则k 源在该空气中的占有量g k (mg/m 3)应满足式(1):d i =∑nk =1xik g k (i =1,2…m )(1)式中:n ———颗粒排放源类个数;m ———颗粒物中分析的元素数目。

选择所测定的m 个元素可建立m 个方程,只要m ≥n ,就可解出一组g k ,即各放排源的贡献量。

2　采样211　污染源样品与地面尘采集南京市城区环境空气中TSP 的污染源采集点见表1。

表1　污染物种类及采集点污染物种类采　集　点煤烟尘南京发电厂,南京第二热电厂,南京电视机总厂,南京化纤厂,南京电视机二厂,金陵石化行政部土壤尘孝陵卫,浦口沿江,西善桥地表下的土壤冶炼尘南京钢铁厂,南京第二钢铁厂建筑尘建邺路和水西门大街拆迁现场,金陵水泥厂,迈皋桥中学施工现场 地面尘采集点:草场门、中华门、瑞金路、玄武湖、迈皋桥和山西路。

212　TSP 环境样品的采集采样日期:中华门、迈皋桥分别在1998年的收稿日期:2000-04-05第一作者简介:杭维琦(1966-),女,江苏宜兴人,工程师,学士,曾发表论文4篇。

—81—第12卷　第4期环境监测管理与技术2000年8月10月和1999年的1月、4月、7月各采样5天。

瑞金路、玄武湖、中山陵、草场门、山西路在1999年的1月采样5天。

采样仪器:Kb -6A 大气采样器,青岛崂山电子仪器设备厂。

采样流量:90L/min 。

采样时间:6h 。

采样滤膜:高纯度的过氯乙烯膜。

采样点位:见图1。

注:★为点位:1—玄武湖点;2—山西路点;3—草场门点;4—瑞金路点;5—中华门点;6—迈皋桥点;7—中山陵点图1　南京市城区环境空气中TSP 采样点位213　样品处理所有污染源样品和TSP 环境样品用X 荧光(XRF )作元素分析,每个样品分析17个元素。

对于煤烟尘、建筑尘、土壤尘、冶炼尘和扬尘,分析前用150目的网筛获取粒径小于100μm 的部分作成分分析,以便与TSP 的粒径相对应。

3　结果与讨论311　TSP 的源解析应用CMB 法进行源解析,把TSP 和污染源样品中的元素分析值代入(1)式计算,建立一组矩阵作多元回归分析,求出各污染源对TSP 的贡献g k 。

按照CMB 法,着重选择对于某种源有较强的特征性而在迁移中变化不大的元素作为标识元素。

参照国内外资料报道的惯用标识元素,如土壤中的Si ,煤烟尘的Al 和S ,冶炼尘中的Fe 和Mn ,建筑尘中的Ca 等,结合南京市各排放源成分,通过灵敏试验,得到17个元素,从中选取11个元素代入(1)式。

参与计算的11个元素值见表2。

(1)式中的d i 是各监测点TSP 样品11种元素的分析值,见表3(分析值为5个样品的平均值)。

各测点各季度的主要排放源对TSP 的贡献率见表4。

表2　南京市TSP 排放源元素分析值μg/mg元素煤烟尘冶炼尘建筑尘土壤尘Si 14211339188154135301192Al 93123191504213376190Ca 2518311018324014512181Fe 1151453971332815638126K 617921911115919166Mg 412319120141989193Mn 0157111601910146Na 2194116051019197Ti 5180114421925109S 321199186121730129P1144015301700175312　结果31211　南京市燃煤、土壤、建筑及冶金4类源对TSP 的贡献总和在80%～90%之间。

说明它们是决定该市TSP 水平的最主要的贡献者。

其他源如海盐粒子、汽车尾气和化学反应产生的二次粒子在构成TSP 含量方面并不是主要的。

31212　在上述4类排放源中,各功能区(中山陵、玄武湖和中华门1999年1月除外)建筑尘的贡献率最大(3918%)。

这一结果是通过TSP 与其排放源化学成分内在联系反映出来的。

为直观说明这一内在联系,定义钙硫铝率Ca/(S +Al ),其中Ca 是建筑尘的标识元素,S 和Al 是煤烟尘的标识元素。

若该比例越高,说明相对煤烟尘而言,建筑尘的贡献率最高。

表5为1999年1月南京市各功能区TSP 中的钙硫铝率,表5中同时也列出了建筑尘和煤烟尘的贡献率。

由表5可见,凡是建筑尘贡献率高于煤烟尘时,Ca/(S +Al )总大于1,反之小于1。

这与目前其他城市解析得到的以土壤尘、煤烟尘占第1位的结果不同,说明南京市随着对燃煤源的治理及城市开发的进展,TSP 的来源组成已经有所变化,反映在TSP 方面,煤烟尘不再是最主要的组成。

总体而言,煤烟尘贡献率为第2,第3是—91—表3　南京市各测点总悬浮颗粒物元素分析值μg/m3元　素1998年10月中华门迈皋桥1999年4月中华门迈皋桥1999年7月中华门迈皋桥1999年1月中华门迈皋桥瑞金路草场门中山陵玄武湖山西路Si30188481782416140101421604116851195541244517644126431653015739193 Al101391419551631115691261310220138191811517116112141901210418114 Ca35152451071713728114301463018035122381514114640127281332316938187 Fe4141815391281418116186151517142813961606147517241907136 K71126199613671991018110151101858176716171991012771376135 Mg3136612211904120317541684140515041133189410831195114 Mn0117014701210131013701470129015001250125012201180130 Na5171616311943145317741174166514341874133711031174147 Ti0170112101521100110211181122112711151108019611161113 S81669142101841119921104121311613210177101401216523131271047108 P0130014101280147014901500149014101480142013201380143表4　南京市主要污染源对各测点TSP的贡献率%时间地点贡献率土壤尘煤烟尘建筑尘冶炼尘合　计1998年10月　中华门2017201941102128418迈皋桥22112016431221188101999年1月　中华门1812341731132138615迈皋桥1811201545162148616瑞金路2212231540161138716草场门1919241041171128618中山陵1916371628191198810玄武湖1617331431141158310山西路15182913431211089131999年4月　中华门1910221142121188511迈皋桥20142112411921285171999年7月　中华门1718251344121198912迈皋桥1816211142181168411全市均值1912251739181188615土壤尘,而冶炼尘贡献率在5%以下。

31213　中华门(除1999年1月)与迈皋桥各源的贡献率季节变化不大,这也是南京市TSP来源的特点之一。

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大气悬浮颗粒物的来源解析与来源控制

大气悬浮颗粒物的来源解析与来源控制

大气悬浮颗粒物的来源解析与来源控制大气悬浮颗粒物是指悬浮在大气中，直径在2.5微米以下的颗粒物，也被称为PM2.5。

这些微小的颗粒物对人类健康和环境造成了严重的威胁。

因此，了解其来源并采取相应的控制措施非常重要。

一、工业排放工业是大气悬浮颗粒物的重要来源之一。

工业活动中的燃烧过程会释放大量的烟尘和有害气体。

例如，工厂和发电厂的烟囱排放的废气中含有大量颗粒物。

还有一些工业过程中使用的化学物质也会释放出颗粒物，例如冶金工业中的氧化铝和钢铁生产中的焦炉煤气等。

因此，对工业排放进行控制是减少大气悬浮颗粒物的重要途径之一。

二、交通尾气交通运输是城市中大气悬浮颗粒物的主要来源之一。

汽车尾气中的颗粒物主要来自于燃油的燃烧过程。

汽油和柴油中的硫化物、氮氧化物和烃类物质都会在燃烧过程中转化为颗粒物，并排放到大气中。

此外，汽车刹车和轮胎的磨损也会产生微小的颗粒物。

因此，加强交通管理，推广清洁能源车辆和提高车辆的排放标准是减少大气悬浮颗粒物的有效措施。

三、燃煤排放燃煤是大气悬浮颗粒物的主要来源之一。

尤其是在冬季取暖季节，大量的煤炭被燃烧释放出大量的颗粒物。

燃煤排放的颗粒物主要来自于煤炭中的灰分和有机物质。

当煤炭燃烧时，这些物质会转化为颗粒物并与大气中的其他污染物共同形成细颗粒物。

因此，改变能源结构，减少对煤炭的依赖以及提高燃煤锅炉的燃烧效率和净化设施的运行效果是减少燃煤排放的关键。

四、扬尘污染建筑工地、道路施工和风沙等都会产生大量的扬尘，成为大气悬浮颗粒物的来源之一。

扬尘污染的颗粒物直径较大，但由于其悬浮在空气中，也会对人体健康带来危害。

因此，建筑施工和道路施工等工程活动需要采取有效的防尘措施，如喷水降尘、覆盖防尘网等，以减少扬尘对大气质量的影响。

五、农业活动农业活动也是大气悬浮颗粒物的来源之一。

农作物的种植和收获、畜禽养殖等过程中会产生大量的颗粒物。

特别是农作物的秸秆焚烧，会释放出大量的颗粒物和有害气体。

因此，在农业活动中加强粪便和农业废物的处理，合理利用农作物秸秆等可以有效减少农业活动对大气悬浮颗粒物的贡献。

大气颗粒物的室内外来源解析

大气颗粒物的室内外来源解析

大气颗粒物的室内外来源解析大气颗粒物是指悬浮在大气中的微小颗粒，其直径通常在几纳米到数十微米之间。

这些颗粒物可以来自于室内和室外源头，其来源复杂多样。

本文将探讨大气颗粒物的室内外来源解析，帮助我们更好地理解和应对大气颗粒物污染问题。

首先，我们来看大气颗粒物的室外来源。

室外大气颗粒物是由于自然灾害、工业排放、交通运输、农业活动等多种原因产生的。

其中，自然灾害如火山喷发和沙尘暴会释放大量的颗粒物进入大气中。

工业排放是主要的污染源之一，包括燃煤、燃油和工业生产过程中产生的颗粒物。

交通运输是另一个重要的室外颗粒物排放源，车辆的尾气排放中含有大量的颗粒物。

此外，农业活动如农作物的燃烧和施肥也会释放颗粒物。

接下来，我们来探讨大气颗粒物的室内来源。

室内颗粒物主要来自于室内空气污染源、室内活动和室内物品等。

室内空气污染源主要包括燃煤、燃气、烟草烟雾等燃烧排放的颗粒物，以及室内装修材料、家具、地毯等释放的挥发性有机物和颗粒物。

室内活动也是室内颗粒物的重要来源，如做饭、燃烧蜡烛、使用化学品等都会产生颗粒物。

此外，室内的物品如家具、地毯、床上用品等也会释放颗粒物。

为了更好地应对大气颗粒物污染问题，我们需要采取有效的控制措施。

首先，减少工业和交通尾气排放是关键。

政府应该加强环境监管，对工业企业和车辆排放进行严格的监管和控制。

其次，提倡绿色出行，鼓励使用公共交通工具和清洁能源汽车，减少机动车辆的数量和使用频率。

此外，加强农业活动的管理，减少农作物燃烧和合理使用化肥，也是减少室外颗粒物排放的有效途径。

同时，对于室内颗粒物的控制，我们可以从以下几个方面入手。

首先，提高室内空气质量，选择环保材料和家具，减少挥发性有机物的释放。

其次，保持室内通风，通过开窗和使用空气净化器等方式，有效减少颗粒物的浓度。

此外，改变室内活动方式，尽量避免做饭和烧烤等活动产生大量的颗粒物。

最后，定期清洁室内的地面、家具和空调等设备，减少室内颗粒物的积累。

大气环境中细颗粒物的来源与分布特征研究

大气环境中细颗粒物的来源与分布特征研究

大气环境中细颗粒物的来源与分布特征研究细颗粒物（PM2.5）是指空气中直径小于等于2.5微米的固体和液体颗粒物，其中包括灰尘、烟尘、颗粒状凝结物、细菌等。

它们对人类健康和环境造成的危害已经引起了广泛关注。

本文将探讨大气环境中细颗粒物的来源与分布特征。

一、细颗粒物的主要来源1. 工业排放工业生产是大气中细颗粒物的重要源头之一。

例如，燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等在生产过程中会产生大量烟尘、颗粒状凝结物等PM2.5污染物。

这些工业排放物通过烟囱或排放口释放到大气中，成为细颗粒物的主要来源之一。

2. 交通排放汽车尾气中的颗粒物也是大气中细颗粒物的主要来源之一。

尤其是柴油车、煤燃机车等高排放车辆，其尾气中的颗粒物含量较高，对空气质量产生不利影响。

此外，交通拥堵和车辆过多也会导致细颗粒物的生成和排放增加。

3. 生物质燃烧生物质燃烧是大气中细颗粒物的又一重要来源。

农村地区和贫困地区常常使用生物质燃料（如柴火、秸秆等）进行取暖和烹饪，这些燃烧过程会释放出大量的PM2.5污染物。

此外，森林火灾也会导致大量的细颗粒物进入大气。

4. 煤炭燃烧煤炭燃烧是导致大气细颗粒物增加的主要原因之一。

燃煤主要用于工业生产、发电和供暖等方面，其燃烧产生的烟尘、颗粒物等污染物都会成为细颗粒物的重要来源。

二、细颗粒物的分布特征1. 地域差异大气环境中细颗粒物的浓度存在明显的地域差异。

城市与农村、沿海地区与内陆地区、工业区与非工业区等地方的细颗粒物浓度差别较大。

通常情况下，工业密集区和交通繁忙区的细颗粒物浓度较高。

2. 季节变化细颗粒物的浓度也会随着季节的变化而变化。

冬季通常是大气中细颗粒物浓度最高的时候，这与取暖需求、农村生物质燃烧和降雨减少等因素有关。

而夏季由于高温和光照的作用下，细颗粒物浓度相对较低。

3. 远程传输细颗粒物不仅在局部区域内传播，还可以通过大气运输在远距离范围内扩散。

例如，沙尘暴是导致细颗粒物远程传输的重要原因之一。

沙尘暴将细颗粒物从沙漠地区带入其他地区，造成了跨境、跨国等细颗粒物扩散的现象。

大气颗粒物成分分析及其来源解析

大气颗粒物成分分析及其来源解析

大气颗粒物成分分析及其来源解析大气颗粒物是指悬浮在空气中的微小颗粒物质，其大小通常在几纳米到十几微米之间。

根据粒径的不同，大气颗粒物可以分为可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）。

在现代社会中，大气颗粒物的来源和成分分析已经成为环境科学研究的热点。

大气颗粒物的成分可以粗略地分为无机物质和有机物质两大类。

无机物质主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，而有机物质则包括多环芳烃、多酚等有机物质。

其中，硫酸盐和硝酸盐是大气颗粒物中两种重要的化学成分。

硫酸盐是一种酸性物质，主要来源于燃煤、石油燃烧和工业生产过程中的硫氧化物排放。

硫酸盐的存在会导致大气的酸化，对环境和生态系统造成严重的影响。

硝酸盐则主要来自于汽车尾气中的氮氧化物排放。

氮氧化物在大气中会发生光化学反应，生成硝酸盐颗粒物。

硝酸盐颗粒物对人体健康和大气质量有着重要的影响。

除了硫酸盐和硝酸盐，大气颗粒物中还存在许多其他成分，如黑碳、硅酸盐、氯化物等。

这些成分的来源与化学反应非常复杂。

例如，黑碳是一种由不完全燃烧产生的固体颗粒物，主要来自于汽车尾气和燃煤排放。

硅酸盐则主要来自于土壤、海洋中溶解的盐酸等。

氯化物则主要来自于海洋氯化物的风化作用和工业生产中的氯化物排放。

大气颗粒物的来源解析是研究大气环境污染治理的重要方法之一。

通过对大气颗粒物成分的分析和判别，可以确定其污染物来源，从而有针对性地制定环境治理措施。

现代科学技术的发展为大气颗粒物的来源解析提供了更多的手段。

例如，利用质谱仪、红外光谱仪等仪器设备，可以对大气颗粒物的成分进行定量和定性分析。

同时，利用同位素分析、元素比值等方法，还可以判断大气颗粒物是否来自于自然源或人为排放。

除了分析大气颗粒物的成分外，还需要关注其形成机制。

大气颗粒物的形成过程非常复杂，涉及气相反应、液滴的凝结和多相化学反应等多个环节。

例如，硫酸盐颗粒物的形成是由于硫酸气体和氨气在大气中发生反应形成的。

因此，控制大气颗粒物的来源，需要从源头上减少相应的气体排放。