燃煤城市及其周边地区"双代"后大气环境颗粒物的化学特征

摘要：

2020年10月,燃煤工业城市邯郸市完成"气代煤"、"电代煤"工程.为研究"双代"工程后细颗粒物(PM2.5)的化学特征,采集2018-2020年邯郸市冬季4次污染过程以及2020年其周边地区(魏县和鸡泽县)冬季1次大气污染过程PM2.5样品,进行水溶性离子和碳质气溶胶分析.结果显示,相较于2015年"双代"工程实施初期,2020年邯郸市冬季PM2.5质量浓度下降40.8％,表明"双代"工程的实施,使邯郸市空气质量得到有效的改善.4次污染过程中邯郸市PM2.5呈碱性,平均质量浓度分别为(153.9±97.7),(164.5±78.7),(137.3±72.9)和(161.8±84.3)μg/m3,魏县和鸡泽县PM2.5平均质量浓度为(123.5±47.3)和(124.5±53.4)μg/m3.水溶性离子分析显示,SNA(NH4+,NO3-和SO42-)质量浓度最高,占水溶性离子总质量浓度的85.3％～90.0％.相较于邯郸市2016年冬季,"双代"工程后作为燃煤示踪物的Cl-质量浓度下降48.0％,表明"双代"工程取得良好成效.NO3-与SO42-质量浓度比显示,移动源(汽车尾气)的贡献高于固定源(燃煤).碳质气溶胶分析显示,总碳(TC)在邯郸市PM2.5中占比下降55.2％.邯郸市、魏县和鸡泽县有机碳(OC)与元素碳(EC)质量浓度比均大于2,表明存在二次有机碳(SOC)污染.相关性分析与主成分分析结果显示,"双代"工程实施过程中邯郸市碳质气溶胶主要来源由燃煤、汽车尾气逐渐转变为生物质燃烧.通过潜在源分析,邯郸市、魏县和鸡泽县主要潜在源区为山西中部、山东西北部以及河南北部.

关键词：PM2.5、"双代"工程、水溶性离子、碳质气溶胶、来源解析

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分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;河北省自然科学基金资助项目;大气重污染成因与治理攻关资助项目

在线出版日期：2023-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：4362-4374