正矩阵因子分解法解析北京PM10和PM2.5气溶胶的来源

PM2.5的来源和构成一．总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、PM10和PM2.5空气污染指数(Air pollution Index，简称API)是评估空气质量状况的一组数字，它能告诉您今天或明天您呼吸的空气是清洁的还是受到污染的，以及您应当注意的健康问题。

它将常见的空气污染物浓度简化为一组指数型数值，中国计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫（SO２）、氮氧化物（NO２）和总悬浮颗粒物。

需要解释一下的是总悬浮颗粒物这个概念。

悬浮在空气中的粒径≤100微米的颗粒物叫做总悬浮颗粒物。

其中粒径小于等于10微米的称为PM10，又叫做可吸入颗粒物。

总悬浮物颗粒和PM10在粒径上存在着包含关系，即PM10为总悬浮颗粒物的一部分。

可吸入颗粒物中，那些粒径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴就叫做PM2.5，也叫细颗粒物，大于2.5微米而小于等于10微米的叫做粗颗粒物。

总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。

一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业烟尘。

二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的微粒，如：二氧化硫转化生成硫酸盐。

在空气质量预测中，对烟尘或粉尘的监测，要给出粒径分布。

当粒径大于10微米时，要考虑沉降；小于10微米时，与其他气态污染物一样，不考虑沉降。

对所有烟尘、粉尘联合预测，结果表达为总悬浮颗粒物，仅对小于等于10微米的烟尘、粉尘预测，结果表达为PM10，如果对粒径小于等于2.5微米的颗粒物进行监测，结果就表达为PM2.5。

那么，PM2.5到底有多大呢？很细小的沙粒，直径有90微米，人类的头发，直径一般是50-70微米，也就是说PM2.5只有人类头发的三十分之一左右，肉眼是看不见的。

值得一提的是，PM2.5颗粒细小，基本不考虑沉降，而是漂浮在空中，并且一般的口罩对PM2.5没有阻挡作用，加之PM2.5能够直接进入人的支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，所以空气中PM2.5浓度如果较高，对人体健康的危害就很大。

《北京城区不同组分PM2.5散射特性及来源分析》篇一一、引言近年来，随着工业化、城市化进程的加快，空气污染问题愈发突出，特别是PM2.5污染成为了人们关注的焦点。

PM2.5（细颗粒物）因其粒径小、易被吸入肺部，对人类健康和环境造成了严重影响。

北京作为我国首都，其城区PM2.5的散射特性及来源分析显得尤为重要。

本文旨在探讨北京城区不同组分PM2.5的散射特性，并对其来源进行深入分析。

二、研究方法本研究采用现场采样与实验室分析相结合的方法。

首先，在北京市不同区域设置采样点，收集PM2.5样品。

然后，利用先进的仪器设备对样品进行组分分析和散射特性的测量。

最后，结合气象数据、排放源数据等，对PM2.5的来源进行解析。

三、不同组分PM2.5的散射特性1. 化学组分：PM2.5的主要化学组分包括有机碳（OC）、元素碳（EC）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等。

这些组分的含量和比例因地区和季节而异。

2. 散射特性：不同组分的PM2.5具有不同的散射特性。

有机碳和元素碳具有较强的吸光性，对散射贡献较大；而硫酸盐、硝酸盐等则主要影响颗粒物的折射率，进而影响散射效果。

四、PM2.5来源分析1. 本地源：北京城区的PM2.5主要来源于工业排放、交通尾气、建筑施工扬尘等本地源。

其中，交通尾气是PM2.5的重要来源之一，尤其是柴油车排放的颗粒物。

2. 区域传输：除了本地源外，区域传输也是北京城区PM2.5的重要来源。

周边地区的工业排放、气象条件等都会影响北京城区的空气质量。

五、结论与建议1. 结论：通过对北京城区不同组分PM2.5的散射特性及来源分析，发现不同组分的PM2.5具有不同的散射特性，且受本地源和区域传输的共同影响。

其中，交通尾气、工业排放和建筑施工扬尘是本地源的主要贡献者；而区域传输则受周边地区气象条件和排放状况的影响。

2. 建议：针对北京城区的PM2.5污染问题，提出以下建议：一是加强工业排放和交通尾气的治理，减少本地源的排放；二是加强区域协同治理，减少区域传输对北京城区的影响；三是加强公众教育和宣传，提高公众的环保意识和参与度；四是加强科研力度，深入研究PM2.5的来源和传播机制，为政策制定提供科学依据。

2007年10月质谱学报51正矩阵因子分析方法识别北京市大气颗粒物铅污染的来源肖锐1，董树屏2，郭婧2，李冰3，杨红霞3，张远航1，刘咸德4（1.北京大学环境学院，北京 100871；2.国家环境分析测试研究中心，北京 100029；3.国家地质实验测试中心，北京 100037；4.中国环境科学研究院，北京 100012）Source Identification of Aerosol Lead Pollution in BeijingUsing Positive Matrix Factor Analysis MethodXIAO Rui1，DONG Shu-ping2，GUO Jing2，LI Bing3，Y ANG Hong-xia3,ZHANG Y uan-hang1, LIU Xian-de4（1.College Of Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China;2.National Research Center for Environmental Analysis and Measurements, Beijing 100029, China;3. National Research Center for Geoanalysis, Beijing 100037, China;4.Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China）Abstract：Based on ICP-MS and ICP-AES data of 126 coarse and fine aerosol samples collected over a whole year, positive matrix factor analysis method was applied to identify sources of aerosol lead pollution in Beijing.Coal combustion emission and non-ferrous industrial emission were found to be the major sources.Key words：lead pollution; aerosol; source identification; PMF中图分类号：O657.63 文献标识码：A 文章编号：1004-2997（2007）增刊-51-02大气中的铅浓度是我国国家环境空气质量标准中规定的指标之一。

北京市城区大气PM2.5的源解析摘要：来源分析是解决PM2.5污染的基础，通过国内外文献和研究成果分析认为北京市城区PM2.5主要来源于燃煤及工业过程、二次转化、地面扬尘、机动车排放和生物质燃烧。

PM2.5的分布特征为夜间浓度高于白天，主要来源随季节更替变化明显，其浓度与高度和区域位置有关。

关键词：北京市；城区,；PM2.5；源解析Source Apportionment of PM2.5 in the urban area of Beijing Abstract: Source apportionment is the foundation of the solution to PM2.5. According to consulting domestic and foreign literature materials, the main sources of PM2.5 in the urban area of Beijing are coal burning, industrial process, secondary formation,, namely soil, vehicle emissions and biomass burning. The distribution characteristics of PM2.5are as follows: the concentration of PM2.5in night time is higher than daytime; the main sources are changing significantly with the changing seasons; the concentration is connected with the height and regional location.Key Words: Beijing; urban area; PM2.5; source apportionment0引言城市大气细颗粒物PM2.5是危害人体健康和环境(如大气能见度降低、干沉降)的最主要的空气污染物之一，目前已经成为世界各国研究的重点。

北京PM2.5"真凶"查明尾气对雾霾贡献不大从中科院获悉，中科院大气物理研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区ＰＭ２.５化学组成及源解析季节变化研究发现，北京ＰＭ２．５有６个重要来源，分别是土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶，这些源的平均贡献分别为１５％、１８％、１２％、４％、２５％和２６％。

足以见得汽车的污染不足4%，尾气对雾霾贡献不大。

沙尘对春季气溶胶有重要影响，而在秋冬季节，来自建设工地的浮尘和街道的再悬浮尘是土壤尘的主要来源。

燃煤源冬季贡献最大，生物质燃烧源春、秋较高，冬、夏季较低，工业污染源贡献在夏秋季节较高。

二次无机气溶胶在夏季和春季的贡献最高，是硫酸盐、硝酸盐和铵盐季节变化的体现，同时也与对二次无机气溶胶形成有重要影响的光化学过程有关。

专家指出，本研究结果明确给出了北京地区PM2.5来源及其贡献率，同时揭示了区域输送对北京空气质量的影响。

如果将燃煤、工业污染和二次无机气溶胶三个来源合并起来，化石燃料燃烧排放成为北京PM2.5污染的主要来源。

北京周边省份快速发展的工业生产活动，会带来跨境传输的污染。

因此，治理北京本地空气污染，不仅需要改善能源结构，还需要区域联合防治。

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《北京城区不同组分PM2.5散射特性及来源分析》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益严重，尤其是PM2.5污染已成为国内外关注的焦点。

PM2.5（细颗粒物）因其粒径小、比表面积大、成分复杂等特点，对环境和人体健康造成了严重影响。

北京作为我国的大都市，其PM2.5污染问题尤为突出。

因此，对北京城区不同组分PM2.5的散射特性及来源进行分析，对于理解其形成机制、控制污染、保护环境具有重要意义。

二、PM2.5散射特性分析1. 散射特性的基本原理PM2.5的散射特性主要与其粒径、形状、化学组成等因素有关。

散射现象主要指光在传播过程中与颗粒物相互作用，导致光向各个方向传播的现象。

2. 北京城区PM2.5的散射特性北京城区PM2.5的散射特性表现为较强的散射能力，尤其在雾霾天气条件下更为明显。

不同组分的PM2.5散射能力存在差异，如含碳颗粒物（如黑碳、有机碳）的散射能力较强。

三、PM2.5组分及来源分析1. PM2.5的组分PM2.5的组分主要包括含碳颗粒物（如黑碳、有机碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等。

这些组分受排放源的影响而发生变化，其中黑碳和有机碳主要来自汽车尾气排放和工业排放等，而硫酸盐和硝酸盐主要来自燃烧过程中的硫酸和硝酸气体的氧化。

2. 排放源的确定与影响分析（1）工业排放：包括电力生产、冶金、制造等行业，产生的含碳颗粒物、硫酸盐等对PM2.5污染影响显著。

（2）汽车尾气：是主要的有机碳来源之一，大量汽车排放使汽车尾气成为北京PM2.5污染的主要源头之一。

（3）生活排放：包括烹饪烟尘、垃圾焚烧等产生的烟尘颗粒物等也是PM2.5的重要来源。

（4）其他来源：如建筑扬尘、道路扬尘等也会对PM2.5浓度产生一定影响。

四、分析与结论通过对北京城区不同组分PM2.5的散射特性及来源分析，我们可以得出以下结论：首先，北京城区PM2.5的散射特性与颗粒物的粒径、形状、化学组成等因素密切相关，具有强烈的散射能力，尤其是含碳颗粒物。

北京地区PM2.5的成分特征及来源分析Ξ徐　敬1)2)　丁国安1)　颜　鹏1)　王淑凤1)　孟昭阳1)　张养梅1)　刘玉彻1)　张小玲2)　徐祥德1)　1)(中国气象科学研究院中国气象局大气成分观测与服务中心中国气象局大气化学重点开放实验室,北京100081)　2)(中国气象局北京城市气象研究所,北京市气象局大气成分观测与分析中心,北京100089)摘 要选用2003—2004年初PM2.5连续观测资料,统计分析了北京地区PM2.5的特征、PM2.5与PM10以及PM2.5与地面气象要素的相互关系。

结果表明:四季中夏季PM2.5浓度最低,冬、春两季浓度较高。

PM2.5与PM10比值平均为0.55,非采暖期两者比值为0.52,采暖期两者比值为0.62;夏季该比值主要分布在0.3～0.6之间,春、秋两季该比值分布在0.3～0.8之间,冬季采暖期该比值分布在0.4～0.9之间。

PM2.5与PM10比值日变化与气象条件日变化、人们日常生活习惯密切相关,沙尘天气和交通运输高峰期扬起地面粗颗粒物会导致PM2.5在PM10中的比例下降,而冬季取暖以及夏季光化学反应则会引起PM2.5的比例升高。

PM2.5的浓度与地面气象要素中本站气压、相对湿度和风速有很好的的相关性,与气温的相关性较差。

SO42-,NO3-和NH4+为北京地区PM2.5中主要离子。

PMF源解析方法确定了北京地区5类细粒子污染源,分别是:土壤尘、煤燃烧、交通运输、海洋气溶胶以及钢铁工业。

关键词:北京地区;PM2.5;元素;PMF引　言可吸入颗粒物PM10是我国大部分城市的主要空气污染物质之一,特别在北京已经成为最主要的空气污染物[1]。

由北京市环保局发布的空气质量日报可知,近两年来,全年中PM10占首要污染物的天数接近90%。

国外大量研究表明,PM2.5在PM10中占有很大比例,污染越重的地区PM2.5与PM10的比值也越大,据美国和加拿大几个城市报导:污染较轻的城市PM2.5与PM10比值在0.3～0.4之间,污染较重的城市该比值在0.5～0.7之间。

《北京PM2.5浓度的变化特征及其与PM10、TSP的关系》篇一一、引言随着工业化进程的加快和城市化程度的不断提高，空气质量问题日益成为人们关注的焦点。

作为我国首都的北京，其空气质量状况更是备受关注。

PM2.5、PM10和TSP（总悬浮颗粒物）作为衡量空气质量的重要指标，其浓度的变化特征及其相互关系，对于了解北京地区空气污染状况、制定有效的治理措施具有重要意义。

本文旨在分析北京PM2.5浓度的变化特征，并探讨其与PM10、TSP的关系。

二、北京PM2.5浓度的变化特征1. 时间变化特征北京PM2.5浓度在一年中呈现出明显的季节变化特征。

一般来说，冬季PM2.5浓度较高，夏季较低。

这主要与冬季取暖、气象条件等因素有关。

此外，在一天之内，PM2.5浓度也呈现出明显的变化，早晨和晚上为高峰时段，白天逐渐降低。

2. 空间分布特征北京各区县的PM2.5浓度存在差异，其中城区和工业区的PM2.5浓度较高，而郊区则相对较低。

这主要与城市人口密度、工业活动等因素有关。

此外，交通拥堵、建筑工地等也会对局部地区的PM2.5浓度产生影响。

三、北京PM2.5与PM10、TSP的关系1. PM2.5与PM10的关系PM2.5和PM10都是空气中的颗粒物，但它们的粒径不同。

一般来说，PM2.5的粒径更小，更容易被吸入人体，对健康的影响也更大。

在北京地区，PM2.5与PM10之间存在正相关关系，即当PM2.5浓度升高时，PM10浓度也会相应升高。

这主要与工业排放、交通污染等因素有关。

2. PM2.5与TSP的关系TSP是指空气中所有粒径的颗粒物总和。

与PM2.5相比，TSP包含了更大粒径的颗粒物。

在北京地区，PM2.5与TSP之间也存在正相关关系。

这表明，当空气中的细颗粒物增多时，总悬浮颗粒物的浓度也会相应升高。

这种关系反映了空气污染的严重程度和来源的复杂性。

四、结论通过对北京PM2.5浓度的变化特征及其与PM10、TSP的关系进行分析，可以看出，北京地区的空气污染问题较为严重，且呈现出一定的季节性和空间分布特征。