哈爾濱市環(huán)境空氣PM 10 中有機(jī)碳和元素碳污染特征及來源解析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 07:14
研究分析哈爾濱市PM10中有機(jī)碳(OC)和元素碳(EC)的質(zhì)量濃度及污染特征。哈爾濱市PM10中OC、EC質(zhì)量濃度冬季較高,夏季最低,且OC、EC所占PM10質(zhì)量分?jǐn)?shù)冬季明顯高于夏季;四季PM10中EC和OC的相關(guān)系數(shù)R分別是0.58、0.49、0.98和0.75;春夏秋冬各季節(jié)的二次有機(jī)碳(SOC)濃度分別為5.47μg·m-3、2.56μg·m-3、2.21μg·m-3和7.49μg·m-3;進(jìn)一步對(duì)8種碳組分OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3和一次有機(jī)碳(OPC)濃度進(jìn)行主成分分析,柴油、汽油車尾氣與化石燃料的燃燒為其主要的污染源,貢獻(xiàn)率最高為94.2%。
【文章來源】:環(huán)境科學(xué)與管理. 2020,45(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
環(huán)境空氣PM10中OC、EC質(zhì)量濃度
2.2 不同碳組分分析如圖2所示,哈爾濱城區(qū)四季的PM10中各碳組分的構(gòu)成特征。眾多研究表明,生物質(zhì)燃燒排放出OC1和OPC碳組分,燃煤和汽車尾氣排放OC2、OC3、OC4及EC1碳組分,其中EC1含量最高,柴油車尾氣中排放EC2和EC3的碳組分[5]。因此,可根據(jù)碳組分含量判定污染源的來源。比較PM10中各碳組分可知,EC1>OC4>OC3>OC2>OC1>OPC>EC3,冬季EC1碳組分含量最高為32.9%,說明哈爾濱市空氣污染源主要是燃煤和汽車尾氣,生物質(zhì)燃燒污染源在冬季的貢獻(xiàn)相對(duì)增加。
含碳?xì)馊苣z來源于不同的污染源,通過OC/EC的比值可以分析判定污染的來源[7]。如圖3所示為哈爾濱市四季環(huán)境中PM10中OC/EC的變化,由圖3可知,秋季的OC/EC數(shù)值最高為2.65,夏季的OC/EC數(shù)值最低為1.44。說明不同季節(jié)含碳污染源有所相同,燃煤、生物質(zhì)燃燒以及汽車尾氣污染是四季含碳?xì)馊苣z的主要污染源。表2為四季碳組分主成分分析結(jié)果,如表2所示,經(jīng)分析獲得的2個(gè)主成分因子特征值均大于1,累計(jì)貢獻(xiàn)率之和均超過了80%,說明了汽車尾氣和化石燃料的燃燒是環(huán)境空氣中碳?xì)馊苣z的主要污染源,與比值法的結(jié)果一致。哈爾濱市作為黑龍江省會(huì)城市,典型的工業(yè)基地,冬季普遍采用燃煤取暖,機(jī)動(dòng)車數(shù)量不斷增加,從而導(dǎo)致了PM10的嚴(yán)重污染。表2 四季碳組分主成分分析結(jié)果 組分 春 夏 秋 冬 因子1 因子2 因子1 因子2 因子1 因子2 因子1 因子2 OC1 0.786 -0.335 0.821 -0.151 0.993 -0.0100 0.596 0.799 OC2 0.965 0.039 0.897 0.187 0.986 0.159 0.623 0.751 OC3 0.841 0.413 0.913 -0.192 0.778 0.555 0.528 0.779 OC4 0.874 0.383 0.928 0.107 0.148 0.937 -0.169 0.828 EC1 0.898 0.297 0.683 0.613 0.974 0.195 0.699 0.695 EC2 0.375 0.809 -0.136 0.933 0.065 0.959 0.795 0.393 EC3 0.243 0.864 0.104 0.967 0.132 0.896 0.874 -0.122 OPC -0.140 0.819 -0.782 -0.155 0.993 0.080 0.737 0.325 貢獻(xiàn)率/% 57.8 24.8 54.9 27.6 64.6 29.5 68.3 15.3 特征值 4.044 2.584 4.279 2.305 4.541 2.973 3.482 3.193 來源 汽油車、化石燃燒 柴油車 汽油車、化石燃燒 柴油車 汽油車、化石燃燒 柴油車 柴油車 汽油車、化石燃燒
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]沈陽市環(huán)境空氣PM10中有機(jī)碳和元素碳污染特征及來源研究[J]. 李哲,李晶,王帥,鄭興寶,曲健. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2020(05)
[2]合作市大氣PM10和PM2.5中金屬元素污染特征分析[J]. 劉貽熙,拉毛吉,陳志華,李凱學(xué). 世界有色金屬. 2019(23)
[3]石家莊夏季道路塵有機(jī)碳和元素碳特征及來源[J]. 郭森,王蕾,周盼,郭碩,秦偉,安塞,肖捷穎,劉娟,姬亞芹. 環(huán)境工程. 2018(04)
[4]石河子市PM2.5中有機(jī)碳和元素碳的變化特征與來源解析[J]. 鄭曉伍,陳家燈,劉子龍,李?yuàn)櫬?寧建英,魯建江. 環(huán)境化學(xué). 2018(01)
[5]成都市西南郊區(qū)夏秋季PM2.5碳組分化學(xué)特征[J]. 張菊,林瑜,喬玉紅,楊懷金,葉芝祥. 環(huán)境工程. 2017(10)
本文編號(hào):3353063
【文章來源】:環(huán)境科學(xué)與管理. 2020,45(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
環(huán)境空氣PM10中OC、EC質(zhì)量濃度
2.2 不同碳組分分析如圖2所示,哈爾濱城區(qū)四季的PM10中各碳組分的構(gòu)成特征。眾多研究表明,生物質(zhì)燃燒排放出OC1和OPC碳組分,燃煤和汽車尾氣排放OC2、OC3、OC4及EC1碳組分,其中EC1含量最高,柴油車尾氣中排放EC2和EC3的碳組分[5]。因此,可根據(jù)碳組分含量判定污染源的來源。比較PM10中各碳組分可知,EC1>OC4>OC3>OC2>OC1>OPC>EC3,冬季EC1碳組分含量最高為32.9%,說明哈爾濱市空氣污染源主要是燃煤和汽車尾氣,生物質(zhì)燃燒污染源在冬季的貢獻(xiàn)相對(duì)增加。
含碳?xì)馊苣z來源于不同的污染源,通過OC/EC的比值可以分析判定污染的來源[7]。如圖3所示為哈爾濱市四季環(huán)境中PM10中OC/EC的變化,由圖3可知,秋季的OC/EC數(shù)值最高為2.65,夏季的OC/EC數(shù)值最低為1.44。說明不同季節(jié)含碳污染源有所相同,燃煤、生物質(zhì)燃燒以及汽車尾氣污染是四季含碳?xì)馊苣z的主要污染源。表2為四季碳組分主成分分析結(jié)果,如表2所示,經(jīng)分析獲得的2個(gè)主成分因子特征值均大于1,累計(jì)貢獻(xiàn)率之和均超過了80%,說明了汽車尾氣和化石燃料的燃燒是環(huán)境空氣中碳?xì)馊苣z的主要污染源,與比值法的結(jié)果一致。哈爾濱市作為黑龍江省會(huì)城市,典型的工業(yè)基地,冬季普遍采用燃煤取暖,機(jī)動(dòng)車數(shù)量不斷增加,從而導(dǎo)致了PM10的嚴(yán)重污染。表2 四季碳組分主成分分析結(jié)果 組分 春 夏 秋 冬 因子1 因子2 因子1 因子2 因子1 因子2 因子1 因子2 OC1 0.786 -0.335 0.821 -0.151 0.993 -0.0100 0.596 0.799 OC2 0.965 0.039 0.897 0.187 0.986 0.159 0.623 0.751 OC3 0.841 0.413 0.913 -0.192 0.778 0.555 0.528 0.779 OC4 0.874 0.383 0.928 0.107 0.148 0.937 -0.169 0.828 EC1 0.898 0.297 0.683 0.613 0.974 0.195 0.699 0.695 EC2 0.375 0.809 -0.136 0.933 0.065 0.959 0.795 0.393 EC3 0.243 0.864 0.104 0.967 0.132 0.896 0.874 -0.122 OPC -0.140 0.819 -0.782 -0.155 0.993 0.080 0.737 0.325 貢獻(xiàn)率/% 57.8 24.8 54.9 27.6 64.6 29.5 68.3 15.3 特征值 4.044 2.584 4.279 2.305 4.541 2.973 3.482 3.193 來源 汽油車、化石燃燒 柴油車 汽油車、化石燃燒 柴油車 汽油車、化石燃燒 柴油車 柴油車 汽油車、化石燃燒
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]沈陽市環(huán)境空氣PM10中有機(jī)碳和元素碳污染特征及來源研究[J]. 李哲,李晶,王帥,鄭興寶,曲健. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2020(05)
[2]合作市大氣PM10和PM2.5中金屬元素污染特征分析[J]. 劉貽熙,拉毛吉,陳志華,李凱學(xué). 世界有色金屬. 2019(23)
[3]石家莊夏季道路塵有機(jī)碳和元素碳特征及來源[J]. 郭森,王蕾,周盼,郭碩,秦偉,安塞,肖捷穎,劉娟,姬亞芹. 環(huán)境工程. 2018(04)
[4]石河子市PM2.5中有機(jī)碳和元素碳的變化特征與來源解析[J]. 鄭曉伍,陳家燈,劉子龍,李?yuàn)櫬?寧建英,魯建江. 環(huán)境化學(xué). 2018(01)
[5]成都市西南郊區(qū)夏秋季PM2.5碳組分化學(xué)特征[J]. 張菊,林瑜,喬玉紅,楊懷金,葉芝祥. 環(huán)境工程. 2017(10)
本文編號(hào):3353063
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