邯郸市大气可吸入颗粒物及多环芳烃来源解析研究

论文摘要

随着城市规模的扩张及工业的迅猛发展,城市大气环境质量不容乐观。环境空气中大气颗粒物作为首要污染物,来源多、化学组成复杂,特别是可吸入颗粒物（PM10）,可以随呼吸进入人体,沉积于肺部,对人体造成直接危害,其携带的多种多环芳烃（PAHs）已鉴定出具有致癌活性。为了切实控制环境空气中颗粒物污染,改善邯郸市的大气环境质量,邯郸市开展了可吸入颗粒物及其载带多环芳烃来源解析研究工作,弄清了大气中可吸入颗粒物和多环芳烃的来源,定量给出了各类污染源的贡献份额。通过对邯郸市的可吸入颗粒物主要排放源类进行了调查和识别,确定了扬尘、煤烟尘、建筑水泥尘、机动车尾气尘、土壤风沙尘和钢铁尘等六类排放源,共采集各类排放源样品113个。根据城市功能区分布等环境特征,设置6个可吸入颗粒物受体采样站位,共采集受体样品72个。对采集样品的无机元素、碳、离子和多环芳烃等4类化学组分进行了测定,获得了可吸入颗粒物各类排放源及受体成份谱数据。应用化学质量平衡（CMB）受体模型解析技术与二重源解析技术,计算出了邯郸市各单一尘源对城市扬尘的分担率以及各源类对受体的分担率。各源类对环境空气中可吸入颗粒物分担率为:扬尘35%;煤烟尘19%;建筑尘13%;机动车尾气尘11%;土壤风沙尘6%;钢铁尘4%。根据色谱-质谱技术测得的多环芳烃数据,分析了邯郸市多环芳烃时空分布规律。对照国内外多个城市苯并（a）芘浓度,分析了邯郸市苯并（a）芘污染水平,采暖季超过国家标准,非采暖季不超标。通过比值法定性判断多环芳烃的主要来源,通过CMB模型对多环芳烃来源进行定量解析,定性结果和定量结果均表明,邯郸市可吸入颗粒物中多环芳烃主要来源为燃煤尘和机动车尾气尘,采暖季燃煤尘分担率为55.7%,机动车尾气尘分担率为40.9%;非采暖季燃煤尘分担率为39.6%,机动车分担率为59.3%。针对邯郸市大气可吸入颗粒物和多环芳烃的来源及污染特征,提出了控制大气颗粒物和多环芳烃污染防治对策。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 颗粒物的种类、排放源及化学成分谱
• 1.2.1 颗粒物种类及危害
• 1.2.2 颗粒物的排放源分类
• 1.2.3 颗粒物的化学成分谱
• 1.3 多环芳烃的特性、危害及来源
• 1.3.1 多环芳烃特性
• 1.3.2 多环芳烃的危害
• 1.3.3 多环芳烃的来源
• 1.4 源解析技术的研究现状及发展趋势
• 1.4.1 颗粒物源解析技术研究现状
• 1.4.2 多环芳烃源解析技术研究现状
• 1.4.3 源解析技术研究发展趋势
• 第二章 解析模型和计算方法
• 2.1 化学质量平衡受体模型（CMB）
• 2.1.1 CMB 模型介绍
• 2.1.2 CMB 模型原理
• 2.1.3 CMB 模型计算方法
• 2.2 二重源解析技术原理
• 第三章 样品采集和测试方法
• 3.1 排放源类的调查和识别
• 3.1.1 土壤风沙尘
• 3.1.2 煤烟尘
• 3.1.3 机动车尾气尘
• 3.1.4 建筑水泥尘
• 3.1.5 钢铁尘
• 3.1.6 扬尘
• 3.2 排放源样品的采集
• 3.2.1 源样品采集原则
• 3.2.2 源样品的采集
• 3.2.3 源样品处理及质量控制
• 3.3 环境空气中颗粒物受体样品的采集
• 3.3.1 采样器材
• 3.3.2 采样布点
• 3.3.3 采样时间
• 3.3.4 采样结果
• 3.3.5 受体采样过程中的质量控制
• 3.4 源与受体样品的测试方法
• 3.4.1 测试方法介绍
• 3.4.2 多环芳烃的分析
• 第四章 可吸入颗粒物来源解析结果与分析
• 4.1 可吸入颗粒物来源解析结果
• 4.1.1 可吸入颗粒物成分谱测试结果
• 4.1.2 可吸入颗粒物解析结果
• 4.1.3 可吸入颗粒物二重源解析结果
• 4.2 可吸入颗粒物来源解析结果分析
• 4.2.1 各排放源分担率的变化特征分析
• 4.2.2 与其它城市源解析结果的比较分析
• 第五章 多环芳烃来源解析结果与分析
• 5.1 多环芳烃来源的定性解析
• 5.1.1 环境空气中多环芳烃的测试结果
• 5.1.2 多环芳烃的时空变化规律
• 5.1.3 苯并（a）芘的污染水平分析
• 5.1.4 多环芳烃来源的定性解析
• 5.2 多环芳烃来源的定量解析
• 5.2.1 多环芳烃污染源成分谱
• 5.2.2 多环芳烃的CMB 解析结果
• 5.3 多环芳烃的来源解析结果分析
• 第六章 污染防治对策
• 6.1 邯郸市可吸入颗粒物和多环芳烃来源成因分析
• 6.2 对策
• 6.2.1 全面控制城市扬尘污染
• 6.2.2 进一步加强控制燃煤污染
• 6.2.3 切实控制机动车尾气污染
• 6.2.4 深入开展工业污染治理
• 第七章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 附录1 环境空气质量标准（GB3095-1996）
• 附录2 实验数据
• 致谢