济南市细颗粒物中无机和极性有机组分的季节变化与来源解析

为了解济南市大气PM_(2.5)的污染特征和季节特征,本研究于2020年12月-2021年12月在济南市历城区山东建筑大学科技楼楼顶进行PM_(2.5)样品采集,共采集到有效样品264个。采样期间PM_(2.5)平均质量浓度为41.7μg m~(-3),全年呈冬季>春季>秋季>夏季的季节变化特征。本研究使用离子色谱法、电感耦合等离子体质谱仪法分Postmortem toxicology别对样品中的8种水溶性离子、19种重金属元素进行了测定分析;使用气相色谱质谱联用法对24种极性有机化合物(包括17种二次有机气溶胶示踪物(SOAT)和7种糖和糖醇类化合物)进行测定分析。PM_(2.5)中8种水溶性离子的平均质量浓度为38.8μg m~(-3),占PM_(2.5)质量浓度的93.0%。各离子由高到低排序依次为NO_3~->SO_4~(2-)>NH_4~+>Ca~(2+)>Na~+>Cl~->K~+>Mg~(2+),季节变化表现为冬季>春季>秋季>夏季。各重金属元素浓度由高到低分别为Fe>Al>Se>V>Zn>Mn>Ti>Sb>Tl>Pb>Cr>Cu>Ba>Ni>Li>Cd>Mo>Co>Ag,季节变化表现为春季>冬季>夏季>秋季。济南市重金属元素浓度在国内外均处于较高水平。济南市大气PM_(2.5)中自然源SOAT的年均浓度为37.1 ng m~(-3),自然源SOAT的浓度均有显著的季节差异,均表现为夏季最高,冬季最低。作为人为源SOAT的2,3-二羟基-4-氧代戊酸(DHOPA)的季节浓度由高到低分别为春季>冬季>秋季>夏季。糖和糖醇类物质的年均浓度为266.5 ng m~(-3),季节特征均为春夏两季高于秋冬两季。根据测定的PM_(2.5)中的化学组分结果,本研BI 10773体外究继而使用正定矩阵因子分析法对济南市PM_(2.5)的具体污染源及其贡献率进行了解析,共识别出工业源、移动源、无机离子的二次转化、生物质燃烧、二次有机气溶胶生成、植物排放、地壳源等7个来源。其中,贡献率最大的三类源依次为无机离子二次转化、生物质燃烧和地壳源。对SO_2和NO_x的排放源进行防控、减少生物质燃料的使用量可有效降低济南市PM_(www.selleck.cn/products/Y-276322.5)的污染程度。本研究为探究PM_(2.5)在大气中的化学过程提供了数据基础,对济南市乃至京津冀周边地区大气PM_(2.5)污染防治研究具有参考价值。