大气颗粒物的来源及影响因素

大气颗粒物通过光散射和光吸收等消光效应降低大气能见度，SO₄^2-和有机气溶胶等通过直接或间接辐射影响全球气候变化，人为源排放的颗粒物通过直接或间接作用减少东亚地区区域降水，区域霾可致使粮食减产。在大气颗粒物研究中用到源解析法（Source Apportion-ment），不仅定性地识别其来源，还定量地计算出各种源对环境污染的贡献。源解析应用最多的方法是受体模型中的化学质量平衡法（CMB），金蕾等对CMB模型、二重源解析技术、主因子分析、正矩阵因子分析法等目前应用较广泛的受体模型方法的原理、优缺点和应用现状进行比较分析，对单颗粒源解析方法、有机物示踪技术和扩散与受体模型联用技术等受体模型新技术方法进行评述。

北京市环保局通过源解析得出PM_2.5的来源，在全年PM_2.5的来源中，区域传输贡献约占28%~36%，本地污染排放贡献站64%~72%，在本地污染贡献中，在本地污染贡献中，机动车、燃煤、工业生产、扬尘为主要来源，分别占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%，其它（包括餐饮、汽车修理、畜禽养殖、建筑涂装等）排放约占PM_2.5的14.1%（图1）。北京市PM_2.5成分和来源有两个突出特点：①二次粒子影响大，影响不可忽视。PM_2.5中的有机物、硝酸盐、硫酸盐和铵盐主要由气态污染物二次转化生成，累计占PM_2.5的70%，是重污染情况下PM_2.5浓度升高的主导因素；②机动车对PM_2.5产生综合性贡献。首先，机动车直接排放PM_2.5，包括有机物（OM）和元素碳（EC）等；其次，机动车排放的气态污染物包括挥发性有机物（VOCs）、氮氧化物（NOx）等是PM_2.5中二次有机物和硝酸盐的“原材料”，同时也是造成大气氧化性增强的重要“催化剂”。北京市的2003年NO₃^-/SO₄^2-=0.6，到2014年，硝酸盐已超过硫酸盐，变成NO₃^-/SO₄^2-=1.05；另外，机动车行驶还对道路扬尘排放起到“搅拌器”的作用。四季中夏季PM_2.5浓度最低，冬、春两季浓度较高。PM_2.5与PM₁₀比值平均为0.55（非采暖期0.52，采暖期0.62），夏季为0.3~0.6，PM_2.5与PM₁₀比值日变化与气象条件的日变化、人们日常生活习惯密切相关。沙尘天气和交通运输高峰期扬起地面粗颗粒物会导致该比值的下降，而冬季采暖及夏季光化学反应则会引起该比值升高。

图1    北京本地PM_2.5的来源

我国2016年世界环境日的主题是“改善环境质量 推动绿色发展”，旨在动员引导社会各界着力践行人与自然和谐共生和绿色发展理念，从身边小事做起，共同履行环保责任，呵护环境质量，共建美丽家园。控制大气颗粒物的生成，改善大气环境质量，减少对人体健康的影响，就是其中一项重要的任务。倡导全社会群策群力，共同行动，积极参与到改善环境质量、全力打好补齐生态环保短板攻坚战的行动中来。

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