环境空气中大气颗粒物源解析的研究进展

重庆环保工业工程联合总公司:持有重庆市甲级污染治理证书。主要承接废水、废气、废渣的治理工程。地址:重庆市高新区科园三街丰华园B座AC-2-9-2邮编:400039电话:023-68607647负责人:李俊武收稿日期:2001-12-27作者简介:柯昌华(1974-),男,湖北黄石人,在读硕士研究生,研究方向为大气污染控制技术。环境空气中大气颗粒物源解析的研究进展柯昌华1,金文刚2,钟秦1(1.南京理工大学化工学院,江苏南京210094;2.玉溪市环境监测站,云南玉溪653100)摘要:介绍了国内外用于大气颗粒物源解析研究的受体模型的进展情况。对受体模型的研究体系、测量分析技术、研究方法作了详细阐述,并对源解析近期的研究热点及发展趋势作了评述。关键词:大气颗粒物;源解析;受体模型中图分类号:X511文献标识码:A文章编号:1001-2141(2002)03-0055-05StudyProgressonSourceApportionmentofAtmosphericParticulatesinAmbientAirKeChanghua1,JinWengang2,ZhongQin1(1.ShoolofChemicalEngineering,NUST,Nanjing,Jiangsu210094;2.YuxiMunicipalEnvironmentalMonitoringStation,Yuxi,Yunnan653100)Abstract:Thedevelopmentonthereceptormodelingusedtoperformsourceapportionmentofatmosphericparticulatesinambientairwasintroduced.Alsothereceptormodelingsystem,measurementandanalysistechniquesandthemodelingstudymethodswereexpounded.Thecommentsonhotspotandtrendinsourceapportionmentweregiven.Keywords:Atmosphericparticulates,Sourceapportionment,Receptormodeling.1引言大气中污染物可分为气态污染物和颗粒态污染物。颗粒态污染物又称气溶胶,是指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。而总悬浮颗粒物(TotalSuspendedParticulates,缩写TSP)是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。TSP是指空气动力学直径在100Λm以下的固态和液态颗粒物,粒径范围为0.1～100Λm。飘尘(PM10)是指可在大气中长期飘浮的悬浮物,主要是小于10Λm的微粒,飘尘又称为可吸入尘(InhalableParticles:IP),PM10是最引人注目的研究对象之一[1]。颗粒物是大气环境中组成复杂、危害较大的污染物之一。颗粒物本身含有许多有毒有害物质,也可能是其它污染物的载体。TSP中含多种痕量元素(如铅、钡、铬、铍等)及有机污染物如苯并[a]芘(BaP)等,且10Λm以下的颗粒物会随着人的呼吸进入体内,有致癌作用;或引起高血压、动脉硬化、心脏病和肺纤维硬化等疾病。而10Λm以上的颗粒物降落在植物或地表,使植物和土壤受到污染,间接地影响到人类的健康。大气颗粒物还对生态环境、历史文物有严重的破坏作用。由于TSP的来源复杂,影响因素很多,它既来自固定排放源又来自无组织排放,既受人群活动的影响又受到风速大小、空气湿度及地面植被程度等诸多因素的制约。为了控制和削减大气中总悬浮颗粒物的含量,提高空气质量,对TSP进行防治,就必须了解大气中颗粒物的来源。不仅要定性地识别大气颗粒物的来源,还要定量地计算出各个源对环境污染的贡献值(分担率),这就是源解析(SourceApportionment)[2]。因此,弄清大气颗粒物的来源及各来源所占比例,对于防治颗粒物污染是一个非常重要而又复杂的课题,也是近十多年来国内外大气颗粒物的研究领域的重要内容之一。源解析的结果是制定大气污染防治规划的依据,对于确定污染治理重点,对环境管理和科学决策都有着十分重要的指导意义。2研究现状2.1源解析研究体系[3-5]环境科学中污染物来源的数学模型从总体上可以分为两种。一种是以污染源为对象的扩散模型(diffusionmodel);另一种是以污染区域为对象的受体模型(receptormodel)。对前者的研究及其应用已比较多,而对后者的研究及应用主要集中在大气污染物的研究中。美国、日本等国家从20世纪70年代起,Miller和第24卷第3期重庆环境科学2002年6月FriedLander等人开始由排