冬季供暖对城市大气PM_2.5水溶性组成及污染源解析的影响

作者：孟红旗; 张家兴; 韩桥; 王鑫; 王明仕

来源：环境化学, 2021, 40(09): 2768-2779.

• 雾霾
• 水溶性离子
• 市政供暖
• 污染源解析
• 环境政策

在雾霾高发的冬季,针对污染来源的差异精准实施不同环境政策对城市大气污染治理具有重要的现实意义.以焦作市为例,于2017年市政供暖日（11月15日）前/后分2批采集大气PM2.5样品,对比分析了供暖日前/后PM2.5中水溶性离子组成及其污染来源的差异性,并对清洁/污染时段下雾霾治理环境政策的实施做出针对性建议.结果表明,相较于供暖日前,供暖日后总水溶性离子浓度显著上升(30.24μg·m-3→44.39μg·m-3),其中Cl-（+307.5%）,NO3-（+104.5%）,Na+、Ca2+和NH4+（+34.7%—+52.3%）,颗粒物中水溶性离子占比（45.0%→59.5%）、氮氧化率（0.10→0.16）和硝硫物质的量比（0.51→0.80）均显著上升,而K+（-35.2%）、硫氧化率（0.34→0.22）和铵硝物质的量比（8.09→2.68）却显著下降.相较于清洁时段,污染时段二次离子(NH4+、SO42-和NO3-)浓度的上升幅度（156.3%—201.2%）明显大于一次离子浓度的上升幅度（44.0%—110.9%）,水溶性离子中二次离子占比（70.1%→80.0%）、硫氧化率（0.24→0.34）和氮氧化率（0.11→0.16）均显著上升.聚类和因子分析结果表明,采样期间PM2.5污染来源分别为:自然扬尘源（30.02%）>燃煤源（21.30%）>工业排放源（16.75%）>机动车尾气源（13.87%）>生物质燃烧源（11.85%）.自然扬尘源、燃煤源和机动车尾气源的重要性在供暖日后显著增加;自然扬尘源和生物质燃烧的重要性在污染时段显著降低.针对不同污染来源的时段差异性,提出了冬季城市PM2.5污染有效管控的差异化环境政策.

• 单位
  河南理工大学