南京大气PM2.5中多环芳烃的分布特征与来源解析

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为研究南京市PM2.5中多环芳烃(PAHs)的分布特征及人为排放源的贡献,利用气溶胶采样器在2014年分四季在南京浦口区南京信息工程大学气象楼顶进行了持续采样,对不同季节PM2.5中18种多环芳烃进行了分析,重点分析了春节前后PAHs浓度的影响因子。并运用2013年8月(夏)在南京市区点位的资料进行对比,分析临时减排措施对大气PM2.5中PAHs的影响。研究结果表明:(1)南信大点位的总PAHs浓度大小顺序为冬季>春季>秋季>夏季。郊区四季占主导地位的单体组分相似,表明郊区四季PAHs主要来源均为机动车尾气。高分子量组分在四季中所占的比例均最高,占总PAHs的53.7-80.6%。半挥发性的中分子量PAHs在冬季的比重明显高于其他三季,这与冬季低温有利于PAHs从气态到固态的转化有关。低分子量的PAHs则在秋冬季节的比例较高。(2)春节前、春节和春节后多环芳烃的平均浓度为50.6、17.2和29ng m-3。对比其前一天的PAHs浓度,可以发现农历新年当天PAHs质量浓度有明显的增加,尤其是]HMW-PAHs增加了13.8倍。Com-PAHs和C-PAHs的浓度增加了8.7和13.8倍,表明在农历春节当天有更多燃烧源产生的PAHs。春节期间不同气团来源的影响发现,对PAHs浓度的影响是华北平原>华中地区>山东半岛>西北地区>海洋。对于不同天气条件来说,PAHs浓度以霾天>雾霾天>晴天>雾天的顺序递减。PAHs浓度与混合层高度和相对湿度之间均存在明显的负相关关系,相比之下,温度和风速与PAHs浓度并没有相关性。特征比值法与PCA结果显示,在非春节期间煤燃烧、交通排放、工业过程和汽油是PM2.5中PAHs的主要来源。与春节前相比,春节期间煤燃烧和交通排放的贡献减少了10%。(3)亚青会期间PAHs浓度范围为3.87 ng m-3至15.6 ng m-3,5环(39.5±4.8%)和6环(22.8±3.4%)比重最大。PAHs(3+4)/PAHs (5+6)匕值在0.25-1.35之间表明观测期间PAHs主要来源于本地排放。亚青会期间PAHs,LMW-PAHs, MMW-PAHs, HMW-PAHs及COMPAHs浓度均小于亚青会前与亚青会后,推断亚青会期间临时减排措施有效减少了大气中的PAHs。特征比值法与主成分分析法表明亚青会期间PM2.5中PAHs的主要来源,为机动车尾气排放、煤燃烧和石油挥发。PAHs终身致癌风险与EPA可接受值10-6-10-4相当。亚青会期间儿童与成人的PAHs终身致癌风险比亚青会前分别少了23%和27%,表明亚青会期间的减排限行措施可以降低人类PAHs暴露。
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