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包头“十一五”期间共报出空气质量日报1826期,首要污染物是可吸入颗粒物。直径小于或等于2.5μm的颗粒物称为细颗粒物(PM2.5),对人类健康有着明显的危害作用。依据《国家环境保护“十二五”规划》规定,“十二五”期间我国将开展PM2.5监测,包头市将于2013年开展PM2.5的实时监测。本研究目的为包头市细颗粒物监测提供基础研究,为颗粒物污染的减轻及防治提供依据。 本研究于2011年9月~2012年6月分三个季节对包头市三个国控点的颗粒物进行采样,采样仪器为TH-150C智能中流量(TSP)采样器与PM10-100、PM10-5-2.5大气可吸入颗粒物切割器。通过计算质量差与采样气体体积之比得出PM10、PM2.5质量浓度,评估了PM10和PM2.5的污染特征,并对PM2.5中各化学组分进行分析研究,采用ICP方法分析了PM2.5中无机元素的质量浓度,TOR方法分析了PM2.5中碳水平,离子色谱仪分析了水溶性离子的质量浓度。最后采用富集因子法得出PM2.5的源解析。 PM10和PM2.5的污染特征分为时空分布特征和气象特征,时间上,包头市PM10、PM2.5的质量浓度存在明显的季节变化,冬季>秋季>夏季,在空间分布上,3个采样点PM10的污染情况为:市区的浓度高于郊区;交通稠密区浓度高于居民区和商业文化区;主导下风向地区的浓度高于上风向地区浓度。PM2.5与风速、相对湿度、温度呈负相关;PM10与风速、温度呈负相关,与相对湿度呈正相关。包头市PM2.5中无机元素含量较低,其中Si、Ca元素质量浓度超过国内外其他城市。Cu、Zn、Pb元素质量浓度超过国外城市水平。PM2.5中各无机离子在PM2.5中含量最大。SO42-、NO3-高于国内外水平,主要因为SO42-、NO3-来自SO2、NOX的化学转化。TC(总碳)占PM2.5浓度的20％,在PM2.5中含量较大,其中OC(有机碳)占16%,EC(元素碳)占4%。有机碳水平比国外城市高,OC包括污染源直接排放的一次有机颗粒物(POC)和气态有机物通过光化学反应等途径形成的二次有机碳(SOC)。冬季二次有机碳含量最高,夏季最低。有机碳、元素碳有共同的污染来源,是燃煤、机动车尾气和生物质燃烧。采用富集因子法对包头市空气细颗粒物PM2.5做来源分析表明,包头市空气中细颗粒物PM2.5的污染源主要来燃煤、汽车尾气的排放、冶炼工业、生物质的燃烧(垃圾焚烧)、土壤尘(包括建筑和道路扬尘等)和二次污染。二次污染物为PM2.5主要污染来源,二次污染物来源为SO2、NOX、二次有机碳。