山西省四城市冬季PM2.5中碳质组分特征及来源分析

作者：王成; 曹靖原; 段小琳; 陈浩; 闫雨龙; 彭林^*

来源：环境工程, 2021, 39(06): 114-121.

DOI：10.13205/j.hjgc.202106017

• PM2.5
• 有机碳
• 元素碳
• 二次有机碳
• 来源解析

为研究山西省太原、阳泉、长治和晋城冬季PM2.5中碳质组分的污染特征和来源,于2017-11-15—12-31同步采集了冬季PM2.5样品,采用热/光分析法分析了样品中有机碳(OC)和元素碳(EC)组分含量,使用最小相关系数法估算了二次有机碳(SOC)浓度,并利用相关分析及正定矩阵因子分析法(PMF)研究了各城市PM2.5中碳质组分的来源。结果表明:采样期间各城市OC、EC的平均浓度分别为(13.5±5.7),(8.0±4.4)μg/m3,均呈阳泉((17.3±4.5),(13.6±3.0)μg/m3)>太原((16.5±7.0),(7.8±4.2)μg/m3)>长治((12.8±4.0),(7.7±2.8)μg/m3)>晋城((8.3±2.9),(2.9±1.3)μg/m3)的空间分布特点。各城市OC、EC与气态污染物SO2、NO2和CO均显著相关,表明燃煤源和机动车尾气对碳质组分的影响较大。OC和SOC与相对湿度均呈显著正相关,各城市SOC在OC的占比排序为太原(48%)>长治(45%)>晋城(36%)>阳泉(34%),与相对湿度一致,说明各城市冬季SOC的形成可能主要来自液相反应。PMF解析结果显示:各城市冬季PM2.5中碳质组分主要来源于燃煤源(24.2%～30.4%)、汽油车尾气(21.0%～30.9%)、柴油车尾气(16.1%～24.3%)和扬尘源(17.2%～20.5%),其中燃煤源对长治冬季PM2.5中碳质组分的贡献(30.4%)高于其他3个城市,汽油车尾气对太原的贡献(30.9%)高于其他城市,而柴油车尾气(24.3%)和扬尘(20.5%)对阳泉的贡献均高于其他城市。

• 单位
  华北电力大学; 环境科学与工程学院