【摘要】：近年來,大氣細(xì)顆粒物(PM2.5)已經(jīng)成為我國(guó)城市大氣污染問題的首要污染物,以北京地區(qū)污染最為嚴(yán)重。北京作為我國(guó)首都、政治和文化中心,改革開放以來,經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)大氣污染問題也日益突出。2017年,北京市霧霾發(fā)生頻率仍處于較高水平,尤其是第四季度(冬季),冷空氣活動(dòng)頻繁,共發(fā)生重污染過程4次,PM2.5濃度最高可高達(dá)500μg/m~3。目前,國(guó)內(nèi)外大多數(shù)研究主要是圍繞環(huán)境空氣中細(xì)顆粒物的污染特征、組成和來源解析來進(jìn)行的,然而在日常生活中居民大量的活動(dòng)時(shí)間主要集中在室內(nèi),因此室內(nèi)空氣污染特征的研究也具有重要的意義。同時(shí),多環(huán)芳烴(PAHs)作為大氣細(xì)顆粒物中重要的有機(jī)組成部分,具有致畸、致癌、致突變性,對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量具有嚴(yán)重的危害性。本研究以北京市四個(gè)典型區(qū)域?yàn)橹饕芯繀^(qū)域,分別采集春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)不同區(qū)域環(huán)境空氣和室內(nèi)空氣中的大氣細(xì)顆粒物,主要針對(duì)細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度、有機(jī)碳/無機(jī)碳(OC/EC)濃度和多環(huán)芳烴(PAHs)濃度進(jìn)行污染特征研究,并進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。主要結(jié)論:(1)研究中北京市典型區(qū)域環(huán)境空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度范圍為7.63~504.21μg/m3,室內(nèi)空氣PM2.5濃度范圍為1.84~488.86μg/m~3。高濃度PM2.5濃度主要出現(xiàn)在Z1(房山區(qū)和大興區(qū))和Z2(東城區(qū)和朝陽區(qū))采樣區(qū)以及秋季和冬季,最高超標(biāo)倍數(shù)分別為6.7倍和6.5倍,污染情況相對(duì)較為嚴(yán)重。同時(shí)相關(guān)性分析顯示,環(huán)境空氣對(duì)室內(nèi)空氣PM2.5濃度的增加具有一定的貢獻(xiàn)率,建議居民在重污染天氣盡量減少外出活動(dòng)。(2)研究分析北京市室內(nèi)外空氣細(xì)顆粒物中碳組分(OC/EC)濃度與PM2.5濃度分布特征較為一致,并且Z1采樣區(qū)(房山區(qū)和大興區(qū))室內(nèi)外空氣PM2.5中OC/EC污染最為嚴(yán)重,尤其冬季污染情況最重。特征比值法分析表明,環(huán)境空氣PM2.5中OC/EC大多來源于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放,但秋冬季節(jié)居民木柴燃燒也是其重要來源,同時(shí)室內(nèi)空氣主要來源于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放和天然氣燃燒。(3)北京市典型區(qū)域室內(nèi)外空氣PAHs污染特征與PM2.5和OC/EC濃度污染特征均保持較高的一致性,主要是秋冬季節(jié)以及Z1和Z2采樣區(qū)污染較為嚴(yán)重,同時(shí)根據(jù)PAHs組成分布情況,室內(nèi)外空氣PAHs主要以高環(huán)多環(huán)芳烴(4、5、6環(huán))為主。特征比值法表明,室內(nèi)外空氣不同季節(jié)PAHs主要來源為燃燒源(機(jī)動(dòng)車尾氣排放)和煤、生物質(zhì)的燃燒,尤其秋冬季節(jié)來源特征更為顯著。(4)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,北京市環(huán)境空氣和室內(nèi)空氣PAHs對(duì)成人產(chǎn)生的總致癌危險(xiǎn)度范圍為0.45×10~(-6)~8.38×10~(-6)和0.64×10~(-6)~3.04×10~(-6),對(duì)兒童的總致癌危險(xiǎn)度范圍為0.95×10~(-6)~11.33×10~(-6)和0.87×10~(-6)~4.11×10~(-6),具有一定的潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)但均屬于可接受范圍。致癌PAHs對(duì)成人和兒童的致癌危險(xiǎn)度明顯高于非致癌PAHs,且PAHs對(duì)兒童的致癌危險(xiǎn)度明顯高于成人,主要致癌物為苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽。同時(shí),環(huán)境空氣PAHs的潛在致癌危險(xiǎn)度高于室內(nèi)空氣,并且由于秋冬季節(jié)城市供暖的影響,秋冬季室內(nèi)外空氣PAHs潛在致癌危險(xiǎn)度要高于春季和夏季。(5)總體而言,北京市大氣細(xì)顆粒物污染狀況仍較為嚴(yán)重,環(huán)境空氣污染狀況較室內(nèi)空氣更為嚴(yán)重,同時(shí)秋季和冬季室內(nèi)外空氣污染狀況較重,但本研究對(duì)照區(qū)Z4(風(fēng)景區(qū))環(huán)境空氣各類污染物濃度均處于較低水平,建議廣大居民秋冬季盡量較少不必要的室外活動(dòng),日常生活中,盡量保持室內(nèi)整潔,平時(shí)烹飪期間盡量打開抽油煙機(jī)保持室內(nèi)空氣的清潔,同時(shí)農(nóng)村地區(qū)秋冬季盡量較少煤、柴以及生物質(zhì)的燃燒。
【圖文】：

3.4.2OC/EC 濃度分析（熱光碳分析儀）根據(jù)《大氣氣溶膠元素碳與有機(jī)碳測(cè)定—熱光分析方法》（QX/T 70-2007）本研采用美國(guó)沙漠研究所（DesertResearchInstitute）DRIModel2001A 型熱光碳分析儀進(jìn)行 OCEC 的測(cè)定。該碳分析儀采用 IMPROVE 熱光分析法可以快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地分析出懸浮在大氣中的氣溶膠粒子所含的碳組分，其所采用的 TOR（熱光反射法）和 TOT（熱光透射法）方法被認(rèn)為是當(dāng)前大氣中 OC/EC 測(cè)量最準(zhǔn)的一種推薦方法。該儀器測(cè)試原理是：在無氧的純 He 環(huán)境中，分別在 120℃（OC1），250℃（OC2），450℃（OC3） 和 550℃（OC4）溫度下，對(duì) 0.526cm2的樣品濾膜片進(jìn)行加熱，將濾紙上的顆粒態(tài)碳轉(zhuǎn)化為 CO2；然后再將樣品在含 2%氧氣的氦氣環(huán)境下，分別于 550℃（EC1），700℃（EC2）和 800℃（EC3）逐步加熱，此時(shí)樣品中的元素碳釋放出來。有機(jī)碳碳化過程中形成的碳化物稱為裂解碳（OP）[66-69]。當(dāng)一個(gè)樣品測(cè)試完畢，有機(jī)碳和元素碳的 8 個(gè)組分（OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OP）同時(shí)給出，IMPROVE 協(xié)議將 OC 定義為 OC1+OC2+OC3+OC4+OP，EC 定義為 EC1+EC2+EC3-OP，，如圖 3.4.2-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X513

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2607284