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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：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-04-10 15:38:51 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/劉莉）我國大氣污染問(wèn)題越來(lái)越嚴重。近年來(lái)北京多次發(fā)生持續時(shí)間長(cháng)、污染濃度高、影響范圍廣的霧霾天氣，使得人們越來(lái)越關(guān)注大氣細顆粒物（PM2.5）污染問(wèn)題。
中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員張仁健課題組與多家研究機構同行合作，針對2009-2010年不同季節在北京城區采集的121對特氟龍和石英膜PM2.5樣品進(jìn)行全組分分析，獲取了北京四個(gè)季節PM2.5的質(zhì)量濃度、29種元素、9種離子和8個(gè)組分有機碳無(wú)機碳等化學(xué)組分資料，研究了北京城區細顆粒物總體污染水平及季節變化特征。研究發(fā)現，雖然SO2、NOX等前體物在冬季較高，但是二次無(wú)機氣溶膠更傾向于在高溫高濕的夏季形成。相反，二次有機氣溶膠更傾向于在干冷的冬季形成。同時(shí)，結合源解析模型正矩陣因子分析（PMF）、潛在源分析（PSCF）等方法，探討了不同季節影響北京城市PM2.5的主要貢獻源。該成果在國際著(zhù)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(chē)尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染以及二次無(wú)機氣溶膠，這些源的平均貢獻分別為15%，18%，12%， 4%， 25%和 26%。其中，二次無(wú)機氣溶膠指燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車(chē)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）。沙塵天氣常對春季氣溶膠有重要影響，而在秋冬季節，來(lái)自建設工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來(lái)源。燃煤源冬季貢獻最大，生物質(zhì)燃燒源貢獻春、秋較高、冬、夏季較低，工業(yè)污染源貢獻在夏秋季節較高。二次無(wú)機氣溶膠在夏季和春季的貢獻最高，是硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽季節變化的體現，同時(shí)也與對二次無(wú)機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的時(shí)間變化序列
潛在源分析PSCF的研究結果表明，對于硫酸鹽，硝酸鹽、銨鹽等六類(lèi)主要組分來(lái)說(shuō)，北京的南部地區是來(lái)源可能性最高的區域，該結果與北京周邊的AOD分布趨勢一致。根據軌跡分類(lèi)統計的二次無(wú)機氣溶膠顯示，來(lái)自北京南部的氣流常攜帶較高濃度的二次無(wú)機氣溶膠和含碳氣溶膠，西北向的氣團則含有較多的土壤塵和含碳氣溶膠。北京發(fā)生霧霾時(shí)，來(lái)自南向的氣流會(huì )使二次無(wú)機氣溶膠的濃度變得很大，北京南部細粒子中高濃度的二次氣溶膠可能與高濕度的云霧中較強的非均相反應，以及較強的光化學(xué)反應有關(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)境保護部華南環(huán)境科學(xué)研究所、臺北中央研究院、中國科學(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：
國家自然科學(xué)面上基金 (No.41175131),973項目(2010CB428500)和科技部國際合作項目 (2010DFA22770)
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