西安市大气PM2.5中元素的污染特征及其来源分析

作者：邱雨荷; 王森^*; 刘婉玉; 钱亚利; 丁柳屹; 李娇; 马皓

来源：环境科学与技术, 2023, 46(01): 161-170.

DOI：10.19672/j.cnki.1003-6504.1712.22.338

• 西安市
• PM2.5
• 元素
• 富集因子
• 正定矩阵因子模型(PMF)

近年来，西安市大气PM2.5污染问题时有发生，PM2.5中附着的有毒有害元素会危害人体健康。为探究西安市大气PM2.5中元素的污染特征和来源，于2018年6月-2019年4月采集45个PM2.5样品，利用X射线荧光光谱法(XRF)测定了西安市大气PM2.5中18种主要元素的含量。结果表明，观测期间西安市PM2.5年平均浓度为(79.89±76.12)μg/m3；所测的18种元素年平均总浓度为(4 806.09±960.48) ng/m3，并呈现冬春季高于夏秋季的分布特征。西安市大气PM2.5中18种元素的年均值高低依次为Ca>Mg>Al>Fe>K>S>Zn>P>Cl>Ti>Pb>Br>Cu>Mn>Sr>As>Ni>Se，冬季As、Pb、Br元素浓度显著高于其他季节(p<0.05)，这是由于冬季西安集中供暖，燃煤量增加。整体来看，污染天元素的质量浓度较清洁天有所增加，其中Cl、As、Pb、Se、Br、S、Sr元素质量浓度增加了1倍以上，这些元素主要源于燃煤、机动车和工业排放。富集因子和正定矩阵因子模型(PMF)结果表明，西安市PM2.5的4种主要污染源为混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)(53.3%)、工业燃油源(18.2%)、交通源(15.8%)、燃煤源(13.7%)。各污染源在不同季节贡献率有所不同，其中混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)春夏季贡献率大于秋冬贡献率；燃煤源冬季贡献率最大，夏季贡献率最小。西安市大气PM2.5中元素冬季污染较严重，且大多数元素污染天质量浓度均有所升高，人为源对其有重要贡献，应重点控制燃煤、机动车、工业排放、建筑施工这几类污染源，以期改善大气环境。

• 单位
  西北大学