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| 中科院大氣所張仁健在北京PM2.5研究方面獲重要進(jìn)展 |
| 來(lái)源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-04-10 15:38:51 瀏覽次數(shù)： |
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（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/劉莉）我國(guó)大氣污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。近年來(lái)北京多次發(fā)生持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染濃度高、影響范圍廣的霧霾天氣，使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）污染問(wèn)題。
中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員張仁健課題組與多家研究機(jī)構(gòu)同行合作，針對(duì)2009-2010年不同季節(jié)在北京城區(qū)采集的121對(duì)特氟龍和石英膜PM2.5樣品進(jìn)行全組分分析，獲取了北京四個(gè)季節(jié)PM2.5的質(zhì)量濃度、29種元素、9種離子和8個(gè)組分有機(jī)碳無(wú)機(jī)碳等化學(xué)組分資料，研究了北京城區(qū)細(xì)顆粒物總體污染水平及季節(jié)變化特征。研究發(fā)現(xiàn)，雖然SO2、NOX等前體物在冬季較高，但是二次無(wú)機(jī)氣溶膠更傾向于在高溫高濕的夏季形成。相反，二次有機(jī)氣溶膠更傾向于在干冷的冬季形成。同時(shí)，結(jié)合源解析模型正矩陣因子分析（PMF）、潛在源分析（PSCF）等方法，探討了不同季節(jié)影響北京城市PM2.5的主要貢獻(xiàn)源。該成果在國(guó)際著名期刊Atmospheric Chemistry and Physics上發(fā)表。
利用正矩陣因子法（PMF）解析出北京地區(qū)PM2.5的6個(gè)重要來(lái)源，分別是土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染以及二次無(wú)機(jī)氣溶膠，這些源的平均貢獻(xiàn)分別為15%，18%，12%， 4%， 25%和 26%。其中，二次無(wú)機(jī)氣溶膠指燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒等污染源產(chǎn)生的氣態(tài)前體物（二氧化硫、氮氧化物等）經(jīng)過(guò)氣粒轉(zhuǎn)化生成的二次顆粒物（硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等）。沙塵天氣常對(duì)春季氣溶膠有重要影響，而在秋冬季節(jié)，來(lái)自建設(shè)工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來(lái)源。燃煤源冬季貢獻(xiàn)最大，生物質(zhì)燃燒源貢獻(xiàn)春、秋較高、冬、夏季較低，工業(yè)污染源貢獻(xiàn)在夏秋季節(jié)較高。二次無(wú)機(jī)氣溶膠在夏季和春季的貢獻(xiàn)最高，是硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽季節(jié)變化的體現(xiàn)，同時(shí)也與對(duì)二次無(wú)機(jī)氣溶膠形成有重要影響的光化學(xué)過(guò)程有關(guān)。
 
圖1. PMF獲得的PM2.5的六個(gè)源的譜分布及其日貢獻(xiàn)的時(shí)間變化序列
潛在源分析PSCF的研究結(jié)果表明，對(duì)于硫酸鹽，硝酸鹽、銨鹽等六類主要組分來(lái)說(shuō)，北京的南部地區(qū)是來(lái)源可能性最高的區(qū)域，該結(jié)果與北京周邊的AOD分布趨勢(shì)一致。根據(jù)軌跡分類統(tǒng)計(jì)的二次無(wú)機(jī)氣溶膠顯示，來(lái)自北京南部的氣流常攜帶較高濃度的二次無(wú)機(jī)氣溶膠和含碳?xì)馊苣z，西北向的氣團(tuán)則含有較多的土壤塵和含碳?xì)馊苣z。北京發(fā)生霧霾時(shí)，來(lái)自南向的氣流會(huì)使二次無(wú)機(jī)氣溶膠的濃度變得很大，北京南部細(xì)粒子中高濃度的二次氣溶膠可能與高濕度的云霧中較強(qiáng)的非均相反應(yīng)，以及較強(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。
圖2. 硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、OC、EC和礦物塵的年均PSCF分布圖
參與該研究的合作單位有：環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所、臺(tái)北中央研究院、中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)等單位。
論文相關(guān)信息：
Zhang, R., Jing, J., Tao, J., Hsu, S. C., Wang, G., Cao, J., Lee, C. S. L., Zhu, L., Chen, Z., Zhao, Y., and Shen, Z.
Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing: seasonal perspective, Atmos. Chem. Phys., 13, 7053–7074, 2013, doi:10.5194/acp-13-7053-2013.(IF=5.6)
論文資助課題：
國(guó)家自然科學(xué)面上基金 (No.41175131),973項(xiàng)目(2010CB428500)和科技部國(guó)際合作項(xiàng)目 (2010DFA22770)
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