源解析.ppt

1、 BEA Confidential.|2汇报提纲汇报提纲l一、研究背景一、研究背景l二、大气颗粒物的定义及来源的总体特征二、大气颗粒物的定义及来源的总体特征l三、三、PM10及及PM2.5 的源解析的源解析l四、大气颗粒物中重金属的源解析四、大气颗粒物中重金属的源解析汇报提纲汇报提纲l五、有机碳和元素碳的源解析五、有机碳和元素碳的源解析l六、六、PHAs的源解析的源解析l七、阴阳离子的源解析七、阴阳离子的源解析l八、大气颗粒物中重金属的源解析八、大气颗粒物中重金属的源解析一、研究背景一、研究背景l我国大气颗粒物来源复杂，呈现复合型污我国大气颗粒物来源复杂，呈现复合型污染特征，对主要污染源进行识

2、别和定量，染特征，对主要污染源进行识别和定量，是制定空气质量改善措施的基础；是制定空气质量改善措施的基础；l 危害人体健康；危害人体健康；国内对大气颗粒物的研究起始于国内对大气颗粒物的研究起始于20 20 世纪世纪70 70 年代。年代。当前，对大气颗粒物的研究主要集当前，对大气颗粒物的研究主要集中在大气颗粒物的中在大气颗粒物的基本特性、化学基本特性、化学组成及其存在状态、毒理学、组成及其存在状态、毒理学、源解源解析析方面的研究。方面的研究。BEA Confidential.|6二、大气颗粒物的定义二、大气颗粒物的定义 大气颗粒物是指分散在大气中的固态或大气颗粒物是指分散在大气中的固态或液态颗

3、粒状物体。液态颗粒状物体。它与气候系统及水循环有着复杂的关系。它能够作为云的凝结核，同时又是造成大气污染的重要原因之一。BEA Confidential.|7三、三、PMPM1010的源解析的源解析 定义：定义：能在大气中长期漂浮的悬浮能在大气中长期漂浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于物质称为飘尘。其粒径主要是小于10微米微米的微粒。的微粒。由于由于PMPM1010粒径小，能被粒径小，能被人直接吸入呼吸道造成危害。人直接吸入呼吸道造成危害。BEA Confidential.|8l扬尘源是我国大部分地区可吸入颗粒物（扬尘源是我国大部分地区可吸入颗粒物（PM10）的重要来源；）的重要来源；l煤

4、烟尘对我国城市的煤烟尘对我国城市的PM10浓度都有重要贡献；浓度都有重要贡献；l工业源排放是工业城市工业源排放是工业城市PM10 的重要来源的重要来源；l机动车排放的贡献日趋重要机动车排放的贡献日趋重要；l区域生物质燃烧的贡献区域生物质燃烧的贡献；l二次颗粒物已经成为在主要城市和城市群地区二次颗粒物已经成为在主要城市和城市群地区大气颗粒物重要来源。大气颗粒物重要来源。1010的主要来源的主要来源源代表城市贡献百分比1.扬尘2060%-土壤&道路北方城市北京、沈阳、济南、乌鲁木齐等3050%南方城市广州、厦门、成都、南京等534%-水泥&建筑北方城市北京、沈阳、济南、乌鲁木齐等313%南方城市广

5、州、杭州等最高22%2.燃煤1530%-冬天北京、沈阳等2045%-夏天北京、沈阳等530%3.工业排放鞍山、攀枝花最高20%4.机动车排北京、广州、成都、杭州等520%5.生物质燃料放广州、北京等10%6.二次颗粒物2040%-北京、长三角、珠三角北京、广州等2040%-其他城市济南、成都、南京最高20%BEA Confidential.|9A中国城市中国城市PM10源解析结果源解析结果 BEA Confidential.|10PM2.5 污染问题越来越突出研究显示，在北京、广州等一些城市大气细颗粒物PM2.5 的质量浓度占PM10的50%-80%，对PM10污染贡献大，可吸入颗粒物的污染已

6、经演变成细颗粒物为主的污染。2.52.5的源解析的源解析BEA Confidential.|11 PM2.5主要源于交通、制造、能源等行业主要源于交通、制造、能源等行业中的中的高温燃烧高温燃烧过程，及空气中各种污染物经过程，及空气中各种污染物经气粒作用和化学反应产生的气粒作用和化学反应产生的二次粒子二次粒子，以机，以机动车排放较工业排放的贡献大。动车排放较工业排放的贡献大。国外专家认为，任何污染源都可能产生，国外专家认为，任何污染源都可能产生，是气体分子或小颗粒物在低气压条件下凝结是气体分子或小颗粒物在低气压条件下凝结而成的。而成的。BEA Confidential.|13A 大气颗粒物的来源

7、及形成条件不同，会导致其所含重金属种类和数量存在差异，从而显示出不同的毒理特征和生物学效应。四、大气颗粒物中重金属的源解析四、大气颗粒物中重金属的源解析 BEA Confidential.|14Al铝、铁、稀土等元素的主要来源是铝、铁、稀土等元素的主要来源是沙尘类沙尘类，而，而铅、锌等元素的主要来源是铅、锌等元素的主要来源是有色冶金工业排放有色冶金工业排放。lCa、Cr、Co(钴钴)、Ni、Cu、Zn、Pb 等元素的等元素的富集因子在较多城市存在较高值，受富集因子在较多城市存在较高值，受人类活动人类活动的影响较大，的影响较大，Ni、Pb 主要来源于主要来源于汽车尾气汽车尾气，Cr、Co、Cu、

8、Zn 主要来源于主要来源于工业生产过程工业生产过程。大气颗粒物中重金属的来源大气颗粒物中重金属的来源BEA Confidential.|15举例说ingA 张小玲等把北京城区与郊区张小玲等把北京城区与郊区 PM2.5 中所含元素中所含元素根据元素富集因子的大小根据元素富集因子的大小分为分为 3 类：类：地壳源：地壳源：Al、Ca、Fe、Mg、K、Na、Mn、Sr、Ti 人为源：人为源：Zn、S、Pb、As 和和 Cd 等；等；地壳源和人为源的共同影响：地壳源和人为源的共同影响：P、Cu、Cr 等；等；BEA Confidential.|16汇报提纲汇报提纲l五、有机碳和元素碳的源解析五、有机碳

9、和元素碳的源解析l六、六、PHAs的源解析的源解析l七、阴阳离子的源解析七、阴阳离子的源解析l八、大气颗粒物中重金属的源解析八、大气颗粒物中重金属的源解析BEA Confidential.|18有机碳和元素碳有机碳和元素碳A 大气中的碳气溶胶通常包括有机碳（大气中的碳气溶胶通常包括有机碳（Organic carbon,OC）和元素碳）和元素碳(Elemental carbon,EC)。有机碳既包括原生有机碳既包括原生(一次一次)气溶胶中的有机碳气溶胶中的有机碳,又包括次生又包括次生(二次二次)气溶胶中的有机碳气溶胶中的有机碳,EC 只存在只存在于由污染源直接排放的一次气溶胶中。于由污染源直接排

10、放的一次气溶胶中。BEA Confidential.|19A l中国区域大气中的OC和EC主要有3个人为排放源,即燃煤、机动车尾气和生物质燃烧。BEA Confidential.|20Au对有机碳和元素碳的源解析对有机碳和元素碳的源解析BEA Confidential.|21u对有机碳和元素碳的源解析对有机碳和元素碳的源解析汇报提纲汇报提纲l五、有机碳和元素碳的源解析五、有机碳和元素碳的源解析l六、六、PHAs的源解析的源解析l七、阴阳离子的源解析七、阴阳离子的源解析l八、大气颗粒物中重金属的源解析八、大气颗粒物中重金属的源解析BEA Confidential.|23APAHs简介简介 多环芳

11、烃（多环芳烃（PAHs，polycyclic aromatic hydrocarbons）是指一类由两个或两个以上苯环）是指一类由两个或两个以上苯环按照线形、角状或簇状等稠环方式连接在一起的按照线形、角状或簇状等稠环方式连接在一起的有机化合物。有机化合物。多环芳烃有三个特点：多环芳烃有三个特点：广泛性、持久性和毒性。广泛性、持久性和毒性。BEA Confidential.|24APAHs的危害的危害 多环芳烃是大气环境中分布最广泛、危害性多环芳烃是大气环境中分布最广泛、危害性最大的有机化合物之一。最大的有机化合物之一。PAHsPAHs的主要危害是参与的主要危害是参与生物和人类机体的代谢作用，具

12、有生物和人类机体的代谢作用，具有“致癌、致畸致癌、致畸和致基因突变和致基因突变”等等“三致三致”特征。特征。BEA Confidential.|25A对对PAHs进行源解析进行源解析 大气中大气中PAHs PAHs 来源较广，除少量来自于天然来源较广，除少量来自于天然植被、地质尘埃和成岩作用外，其余植被、地质尘埃和成岩作用外，其余大部分来大部分来源于人为污染源于人为污染，如工业和生活中煤炭、石油、，如工业和生活中煤炭、石油、生物质的燃烧。生物质的燃烧。其中具危害性的是煤和石油等化石燃料、其中具危害性的是煤和石油等化石燃料、木材、塑料等物质的不完全燃烧及机动车尾气木材、塑料等物质的不完全燃烧及机

13、动车尾气的排放等。的排放等。BEA Confidential.|26A对对PAHs进行源解析进行源解析 研究表明研究表明柴油车柴油车是低环是低环PAHs PAHs 的主要来源，而的主要来源，而轻轻型汽油车型汽油车则是多元环则是多元环PAHs PAHs 的主要来源。的主要来源。我国城市我国城市PAHs PAHs 大多来自机动车尾气、石油化工大多来自机动车尾气、石油化工企业、饮食加工和植物生长排放较少企业、饮食加工和植物生长排放较少 。部分PAHs种类及源1 1）ACEACE，二氢苊，燃煤和交通；，二氢苊，燃煤和交通；2 2）PYRPYR，芘，交通和燃煤；，芘，交通和燃煤；3 3）BbFBbF，苯

14、并（，苯并（b b）荧蒽，燃煤；）荧蒽，燃煤；4 4）DBADBA，二苯并（，二苯并（a,Ha,H）蒽，交通和建筑；）蒽，交通和建筑；5 5）BkFBkF，苯并，苯并 (k)(k)荧蒽，燃煤；荧蒽，燃煤；6 6）BghiP BghiP，苯并（，苯并（ghighi）苝，各个源的贡献都差不多且都很小；）苝，各个源的贡献都差不多且都很小；7 7）BaABaA，苯并，苯并(a)(a)蒽，各个源的贡献都差不多且都很小；蒽，各个源的贡献都差不多且都很小；8 8）FLUFLU，芴，道路；，芴，道路；9 9）IPYIPY，茚苯（，茚苯（1,2,3-cd1,2,3-cd）芘，土壤；）芘，土壤；汇报提纲汇报提纲l

15、五、有机碳和元素碳的源解析五、有机碳和元素碳的源解析l六、六、PHAs的源解析的源解析l七、阴阳离子的源解析七、阴阳离子的源解析l八、临近海洋地区大气颗粒物源解析八、临近海洋地区大气颗粒物源解析BEA Confidential.|30u对阴阳离子的源解析对阴阳离子的源解析A 目前目前,在气溶胶化学研究中在气溶胶化学研究中,有关有关SO42-与与NO3-的研究吸引了众多科学家的参与的研究吸引了众多科学家的参与,研究研究成果不断涌现成果不断涌现,并已积累了相当多的资料。并已积累了相当多的资料。阳离子主要有阳离子主要有K+,Na+,NH4+,Ca2+,Mg2+广州市秋季广州市秋季PM2.5PM2.5

16、水溶性无机离子水溶性无机离子浓度范围及平均值浓度范围及平均值NHNH4 4+生活中大量燃用生物体生活中大量燃用生物体(如秸杆、干牛粪等如秸杆、干牛粪等)以及草原荒火的燃烧排放很可能是该地区降水以以及草原荒火的燃烧排放很可能是该地区降水以及气溶胶中含有较高浓度铵根离子的主要源；及气溶胶中含有较高浓度铵根离子的主要源；CaCa2+2+來自非海洋之污染源，可能是土壤、街区及营來自非海洋之污染源，可能是土壤、街区及营建工程等逸散源。建工程等逸散源。BEA Confidential.|34u对阴阳离子的源解析对阴阳离子的源解析A 沈海等对北京大气颗粒物中硫的存在形态做沈海等对北京大气颗粒物中硫的存在形态做了进一步研究，研究发现北京大气颗粒物中的硫了进一步研究，研究发现北京大气颗粒物中的硫以以SO42-、S4+、H2SO4 三种形态存在；三种形态存在；汇报提纲汇报提纲l五、有机碳和元素碳的源解析五、有机碳和元素碳的源解析l六、六、PHAs的源解析的源解析l七、阴阳离子的源解析七、阴阳离子的源解析l八、临近海洋地区大气颗粒物源解析八、临近海洋地区大气颗粒物源解析开展近海海域气溶胶开展近海海域气溶胶化