空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)的污染特征及其來(lái)源解析研究進(jìn)展

洪　綱，周靜博，姜建彪，楊麗麗，馮　媛

(石家莊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，河北石家莊　050022)

?

空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)的污染特征及其來(lái)源解析研究進(jìn)展

洪綱，周靜博，姜建彪，楊麗麗，馮媛

(石家莊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，河北石家莊050022)

摘要：PM2.5由于其較小的粒徑、巨大的比表面積及較大的危害性等特點(diǎn)成為全球大氣環(huán)境的研究熱點(diǎn)。針對(duì)近年來(lái)中國(guó)各地持續(xù)出現(xiàn)霧霾天氣，空氣質(zhì)量急劇下降的現(xiàn)狀，總結(jié)了中國(guó)有關(guān)PM2.5的研究現(xiàn)狀，主要圍繞PM2.5的污染特征、化學(xué)組成以及來(lái)源解析等方面的研究進(jìn)行了綜述，并探討了PM2.5的質(zhì)量濃度水平、與PM10的相關(guān)性及其對(duì)能見(jiàn)度的影響。針對(duì)目前中國(guó)PM2.5的污染與監(jiān)管現(xiàn)狀提出了改善大氣環(huán)境的一些建議。

關(guān)鍵詞：固體污染防治工程；PM2.5；污染特征；化學(xué)組成；來(lái)源解析

E-mail：smjhh@126.com

洪綱，周靜博，姜建彪，等.空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)的污染特征及其來(lái)源解析研究進(jìn)展[J].河北工業(yè)科技,2015,32(1):64-71.

HONG Gang，ZHOU Jingbo，JIANG Jianbiao，et al.Research progress of characteristics and source apportionment of air fine particle pollution (PM2.5) [J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2015,32(1):64-71.

自2013-01-11起，中國(guó)多地出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，來(lái)自環(huán)保部門(mén)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，霧霾籠罩的范圍從華北到華中，擴(kuò)展到黃淮、江南，這些地區(qū)都出現(xiàn)了不同程度的污染。2014-01-04中國(guó)首次將霧霾天氣納入2013年自然災(zāi)情進(jìn)行通報(bào)。在霧霾天氣中，PM2.5是“罪魁禍?zhǔn)住?。PM2.5即細(xì)顆粒物，是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5 μm 的顆粒物，也稱(chēng)為可入肺顆粒物，它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，其表面吸附大量的有毒有害物質(zhì)，并可通過(guò)呼吸沉積在肺泡，甚至可經(jīng)過(guò)肺換氣到達(dá)其他器官[1]。如果長(zhǎng)期吸入細(xì)顆粒物污染的空氣，可造成呼吸系統(tǒng)和其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的損害。因而對(duì)PM2.5的研究一直都是熱點(diǎn)問(wèn)題。本文就中國(guó)PM2.5污染的區(qū)域、時(shí)間、空間分布、化學(xué)成分及來(lái)源解析的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以便更全面地了解PM2.5的污染特征，從而為中國(guó)制定控制PM2.5的政策和措施提供科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和有效的證據(jù)。

1PM2.5的污染特征

1.1　區(qū)域濃度特征

美國(guó)EPA已經(jīng)于1997年頒布了PM2.5的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2]，規(guī)定年均限值為15 μg/m3，日均限值為65 μg/m3，其限制非常嚴(yán)格。2012年中國(guó)新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]規(guī)定PM2.5的年均限值為35 μg/m3，日均限值為75 μg/m3。

目前中國(guó)部分城市已經(jīng)開(kāi)展了PM2.5的系統(tǒng)研究[4-11]，部分城市的監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1比較可知，中國(guó)城市的PM2.5濃度普遍較高，石家莊、濟(jì)南的PM2.5質(zhì)量濃度達(dá)到100 μg/m3以上，北京、天津、南京、西安的PM2.5質(zhì)量濃度達(dá)到90 μg/m3以上，而廣州、南寧和上海的PM2.5質(zhì)量濃度稍低一些, 約為50 μg/m3。圖1中所列城市的PM2.5濃度值均超過(guò)了新環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)年均限值。濃度較高的城市甚至超出了3倍多。與美國(guó)紐約[12]相比，中國(guó)城市的PM2.5濃度普遍處在較高水平。雖然南寧市的PM2.5濃度值在中國(guó)國(guó)內(nèi)城市中較低，但仍是紐約PM2.5濃度水平的2.75倍。

圖1國(guó)內(nèi)外部分城市PM2.5年均濃度值
Fig.1PM2.5annual concentration values of some domestic and foreign cities

目前中國(guó)大部分城市已經(jīng)開(kāi)展了PM2.5的監(jiān)測(cè)研究工作，除圖1中所列外，長(zhǎng)沙[13]、廈門(mén)[14]、重慶[15]、寧波[16]等城市也陸續(xù)開(kāi)展了相關(guān)的研究，只是各城市對(duì)PM2.5的監(jiān)測(cè)時(shí)間不平行，采用的監(jiān)測(cè)方法不同，這樣大大降低了各城市之間PM2.5質(zhì)量濃度的可比性，因此開(kāi)展大規(guī)模且系統(tǒng)的PM2.5監(jiān)測(cè)研究工作非常必要。

1.2　時(shí)間變化特征

楊復(fù)沫[17]等研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度在冬季最高，在夏季最低，這與朱倩茹[5]等、包貞[18]等、李芳[8]的研究結(jié)果一致，反映冬季采暖燃燒源對(duì)細(xì)顆粒物的貢獻(xiàn)較大，而春季頻繁發(fā)生的沙塵天氣則對(duì)粗顆粒物的貢獻(xiàn)較大。

于建華[19]等通過(guò)分析得出PM2.5的日變化幅度較大，且呈雙峰現(xiàn)象，一個(gè)峰出現(xiàn)在夜間，另一個(gè)峰出現(xiàn)在上午，而在下午出現(xiàn)低值。這樣的日變化規(guī)律與魏玉香[6]、談榮華[20]、韓素芹[21]等的研究結(jié)果一致。這主要與人為活動(dòng)、污染物排放以及氣象條件有關(guān)。上午和夜間大氣層比較穩(wěn)定，使PM2.5在近地面堆積而出現(xiàn)濃度峰值。隨著氣溫升高,太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，大氣穩(wěn)定度減弱，有利于污染物擴(kuò)散遷移，使得PM2.5濃度開(kāi)始下降, 導(dǎo)致14：00左右出現(xiàn)一次低谷。

1.3　空間垂直變化特征

丁國(guó)安[22]等研究了北京城區(qū)PM2.5的垂直分布，發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度隨高度增加而降低，這與楊龍[23]等、鄧雪嬌[24]等、袁媛[25]的研究結(jié)果一致。

楊龍[23]等得出在距地面8~320 m的范圍內(nèi)，PM2.5的最大衰減幅度在秋、冬兩季分別達(dá)到52%和58%；鄧雪嬌[24]等通過(guò)分析“廣州塔”121 m與454 m高度得出污染越嚴(yán)重情況下垂直遞減率越大，每100 m最大可達(dá)12.2 μg·m-3；袁媛[25]研究開(kāi)封市秋、冬兩季近地層大氣顆粒物垂直分布特征發(fā)現(xiàn)，PM2.5距地面2 m處質(zhì)量濃度最高，為255.6 μg/m3，20，50，70 m處的衰減幅度依次減小，說(shuō)明地面揚(yáng)塵是秋季細(xì)顆粒物來(lái)源的一個(gè)重要組成部分。

2PM2.5的化學(xué)組成特征

2.1　水溶性離子

2.2　多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,簡(jiǎn)稱(chēng)PAHs)是大氣顆粒物的重要組成部分，直接或間接地影響著大氣環(huán)境質(zhì)量、氣候變化和人體健康。表1列出了中國(guó)部分城市開(kāi)展PM2.5中PAHs污染特征、來(lái)源等方面的研究結(jié)果。

表1　中國(guó)部分城市PM2.5中PAHs污染特征及來(lái)源

由表1可以看出，不同城市PM2.5中PAHs的濃度、污染特征以及來(lái)源均有所不同。南昌、廈門(mén)兩城市的PAHs的質(zhì)量濃度較低，低于20 ng/m3；杭州與貴陽(yáng)的PAHs的質(zhì)量濃度在40~50 ng/m3間，而北京、烏魯木齊的PAHs的年均質(zhì)量濃度較高，在100 ng/m3以上?？梢?jiàn)北方城市PM2.5中的PAHs含量高于南方城市。

時(shí)間變化特征上，通過(guò)彭希瓏[32]、段鳳魁[33]、李杏茹[34]、張學(xué)敏[14]、楊成閣[35]、焦荔[36]、蘇都爾[37]等的研究可以推出，PM2.5中多環(huán)芳烴濃度的季節(jié)特征為冬季>春季>秋季>夏季。

段鳳魁[33]等通過(guò)分析北京市PM2.5中PAHs的含量得出，全年平均不同環(huán)數(shù)PAHs所占總濃度的比例由大到小：四環(huán)>五環(huán)>六環(huán)>三環(huán)>二環(huán)；冬季四環(huán)PAHs所占比例最大(48.7%)，其次為五環(huán)(32.5%)和六環(huán)PAHs(14.9% )；夏季五環(huán)、六環(huán)PAHs所占比例最高(36. 5%)，其次為四環(huán)PAHs(24.1%)；而周穎[38]等則研究出武漢市不同環(huán)數(shù)PAHs濃度呈現(xiàn)出規(guī)律變化為五環(huán)>四環(huán)>二、三環(huán)>六、七環(huán)。

由表1可知各城市PM2.5中PAHs的來(lái)源主要是燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣以及焚燒。

2.3　金屬元素

作為細(xì)顆粒物中主要的無(wú)機(jī)成分，重金屬蓄積性強(qiáng)、毒性大，易通過(guò)呼吸作用隨PM2.5進(jìn)入人體。在體液的作用下，重金屬在體內(nèi)被溶解、吸收，進(jìn)而對(duì)心肺等有機(jī)體造成損害，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

沈軼[39]等利用等離子的發(fā)射光譜法對(duì)上海市大氣PM2.5中的Cu，Zn，Pb，As等元素的濃度進(jìn)行分析，得出元素濃度依次為Fe>Zn>Al>Pb>As>Cu>Ti。

馮茜丹[40]等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)廣州市重金屬污染非常嚴(yán)重。其中PM2.5中Cd，Pb，Zn，Cu和Mo的富集因子K>10，是典型的污染元素；而Ni，Mn，Co和Fe的K值為1~10，除部分來(lái)自人為活動(dòng)外，主要還是自然作用來(lái)源，同時(shí)還分析了重金屬的化學(xué)形態(tài)。結(jié)果顯示，超過(guò)80%的Al和Fe分布在有機(jī)質(zhì)、氧化物與硫化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，而大部分Zn，Pb，Cd和Cu分布在可溶態(tài)、可交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、可氧化態(tài)和可還原態(tài)。

張慧峰[41]等分析了近地層中金屬元素垂直分布特征。結(jié)果表明：金屬元素Cu，Pb，Ni，Cr，Zn，F(xiàn)e，Mg，Mn的季節(jié)分布呈現(xiàn)冬季多，秋季少的特征，典型地殼元素Ca，F(xiàn)e，Mg，Mn隨高度升高明顯遞減或者是波動(dòng)減少。人為源元素Ni，Cr，Cu，Pb，Zn在PM10和PM2.5中隨高度的升高垂直方向上變化差異明顯。人為源元素Pb，Ni，Cr，Zn，Cu秋季主要富集于PM10中，冬季主要富集于PM2.5中。

3PM2.5與PM10的相關(guān)性分析

PM10由粒徑為2.5~10 μm(PM2.5~10)的粗顆粒和粒徑≤2.5 μm(PM2.5)的細(xì)顆粒2部分組成，PM2.5/PM10可以反映PM10中細(xì)粒子的含量。國(guó)外大量研究表明[42]，PM2.5在PM10中占有很大比例，污染越重的地區(qū)PM2.5與PM10的比值也越大，據(jù)美國(guó)和加拿大幾個(gè)城市報(bào)道[43]：污染較輕的城市PM2.5與PM10比值在0.3~0.4之間，污染較重的城市該比值在0.5~0.7之間。表2列出了中國(guó)部分城市PM2.5和PM10質(zhì)量濃度的相關(guān)系數(shù)，以及兩者的比值。

表2　中國(guó)部分城市大氣中PM2.5與PM10的相關(guān)系數(shù)與比值

表2中所列城市的PM2.5與PM10的相關(guān)系數(shù)在0.78~0.98之間，呈顯著性相關(guān)；PM2.5/PM10值在0.50~0.94之間，均屬于污染較重的城市。其中北京、天津、南京比較接近，廣州、沈陽(yáng)等地的比值較高。

徐敬[46]等還對(duì)北京不同季節(jié)的PM2.5/PM10值進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)采暖期該比值為0.62，非采暖期該比值為0.52。夏季該比值主要分布在0.3~0.6之間，春、秋兩季該比值分布在0.3~0.8之間，冬季采暖期該比值分布在0.4~0.9之間。即春季最小，冬季最大。黃輝軍[30]等得出南京市PM2.5/PM10冬季平均值比夏季平均值高9.3%，主要是因?yàn)榇杭緭P(yáng)沙天氣和交通運(yùn)輸高峰期揚(yáng)起地面粗顆粒物會(huì)導(dǎo)致PM2.5在PM10中的比例下降，而冬季取暖以及夏季較強(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng)則會(huì)引起PM2.5的比例升高。

4PM2.5濃度與氣象條件的相關(guān)性分析

4.1　能見(jiàn)度

馬雁軍[45]、魏玉香[6]等發(fā)現(xiàn)大氣能見(jiàn)度與PM2.5的濃度呈現(xiàn)很好的負(fù)相關(guān)性，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.98；灰霾天氣下平均能見(jiàn)度水平僅為5.2 km，最高能見(jiàn)度為13 km，最低為1.7 km，而正常天氣下能見(jiàn)度最高可達(dá)22 km。這與馬雁軍[45]、朱倩茹[5]等的研究結(jié)果一致?？梢?jiàn)PM2.5是影響能見(jiàn)度的重要因素。

4.2　風(fēng)速

朱倩茹[5]、魏玉香[6]、馬雁軍[45]等通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)夏季為-0.230，非夏季為-0.440。徐敬[46]等通過(guò)研究北京地區(qū)PM2.5與風(fēng)速的相關(guān)性得出了同樣的結(jié)果，且冬季負(fù)相關(guān)系數(shù)最大，為-0.42，夏季最小，為-0.08。主要因?yàn)轱L(fēng)對(duì)PM2.5起稀釋擴(kuò)散作用，冬季冷空氣勢(shì)力強(qiáng)大，風(fēng)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于夏季，這對(duì)PM2.5的擴(kuò)散和運(yùn)移極為有利。因此，冷空氣過(guò)境后PM2.5濃度下降在四季中冬季最明顯。

4.3　降雨

朱倩茹[5]等通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度與降雨相關(guān)性最差(夏季為-0.063，非夏季為-0.002)，但降雨對(duì)PM2.5起清潔沖刷的作用，降雨量大小、分布都影響PM2.5；降水有利于細(xì)粒子的清除。

4.4　溫度

溫度對(duì)空氣質(zhì)量有影響，但不反映空氣質(zhì)量的好壞。朱倩茹[5]等通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，PM2.5濃度與溫度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)夏季為0.450，非夏季為0.324。

4.5　氣壓

朱倩茹[5]等通過(guò)分析廣州市PM2.5濃度與氣壓的關(guān)系得出兩者呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)夏季為-0.005，非夏季為-0.144；而徐敬[46]等通過(guò)研究北京地區(qū)PM2.5與氣壓的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)非夏季兩者負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在-0.35~-0.41之間，而夏季兩者呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.10。主要是因?yàn)橄募靖睙釒Ц邏夯顒?dòng)對(duì)北京地區(qū)影響旺盛,受其影響北京在夏天多出現(xiàn)“桑拿天”，這時(shí)地面氣壓升高,高溫、悶熱、風(fēng)速小、相對(duì)濕度大，這種氣象條件常常導(dǎo)致PM2.5濃度持續(xù)累積，而其他三季地面氣壓上升通常伴隨冷空氣活動(dòng)，風(fēng)力加大，擴(kuò)散作用明顯。

4.6　相對(duì)濕度

徐敬[46]等通過(guò)研究得出PM2.5濃度與相對(duì)濕度呈正相關(guān)，其中冬季相關(guān)系數(shù)最大為0.6，夏季最低為0.19。這種情況源于夏季大型降水后，相對(duì)濕度明顯上升，而PM2.5濃度在濕度清除作用下明顯下降；冬季空氣平均相對(duì)濕度明顯較夏季偏小。這與馬雁軍[45]的研究結(jié)果一致。

5PM2.5的來(lái)源解析研究

對(duì)PM2.5的來(lái)源解析目前較多地使用受體模型進(jìn)行研究[30]。包括化學(xué)質(zhì)量平衡法(CMB)、因子分析法(FA)、主因子分析法(PCA)、正交矩陣因子分解法(PMF)、UNMIX等受體模型。目前已有部分城市陸續(xù)開(kāi)展了PM2.5的來(lái)源解析研究，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　中國(guó)部分城市大氣中PM2.5來(lái)源解析結(jié)果

由表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，各地開(kāi)展PM2.5來(lái)源解析的研究時(shí)間、采用的受體模型以及污染源配分模塊不盡相同，但PM2.5的污染來(lái)源主要集中在機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放、燃煤和揚(yáng)塵三大污染源上，此外二次鹽所占比例也較大。故PM2.5污染在控制常規(guī)污染源揚(yáng)塵、煤煙塵等的同時(shí)，要加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣塵、硫酸鹽、硝酸鹽的控制，更需體現(xiàn)多源類(lèi)綜合治理的原則。

6結(jié)語(yǔ)

持續(xù)大范圍的霧霾天氣及其對(duì)人體健康的影響，使得PM2.5已經(jīng)逐漸成為國(guó)內(nèi)外大氣環(huán)境研究的熱點(diǎn)[52]。PM2.5的形成復(fù)雜，對(duì)于環(huán)境和人體健康帶來(lái)的危害不容忽視。近年來(lái)中國(guó)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于PM2.5的監(jiān)測(cè)與分析已經(jīng)有了一定進(jìn)展，環(huán)保部門(mén)也加大了監(jiān)管力度，但仍存在一些問(wèn)題，為此提出以下幾點(diǎn)建議。

1)針對(duì)目前PM2.5的監(jiān)測(cè)分析現(xiàn)狀，中國(guó)氣象和環(huán)保等相關(guān)部門(mén)應(yīng)開(kāi)展全國(guó)范圍內(nèi)系統(tǒng)的、大規(guī)模的PM2.5排放研究，研究其污染特征及對(duì)環(huán)境和人體的危害，并提出合理的解決措施，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。

2)制定合理的PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，完善監(jiān)測(cè)手段與技術(shù)，開(kāi)發(fā)高精尖的檢測(cè)設(shè)備，提高大氣監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。

3)開(kāi)展PM2.5污染總量控制，根據(jù)各源類(lèi)的環(huán)境貢獻(xiàn)及可削減空間，確定各源類(lèi)的目標(biāo)允許排放量和貢獻(xiàn)值，實(shí)現(xiàn)總量控制與PM2.5環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)的結(jié)合，為PM2.5污染的有效防治提供科學(xué)支撐。

參考文獻(xiàn)/References：

[1]張文麗, 徐東群, 崔九思. 空氣細(xì)顆粒物(PM2.5) 污染特征及其毒性機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2002,18(1):59-63.

ZHANG Wenli,XU Dongqun,CUI Jiusi.The characteristics and toxic mechanism of fine particle pollution (PM2.5) in air[J]. Environmental Monitoring in China,2002,18(1):59-63.

[2]US EPA Office of Air and Radiation. Office of Air Quality Planning and Standards Fact Sheet-EPA's Recommended Final of Zone and Particulate Matters Standard[S].

[3]GB 3095—2012,環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

GB 3095—2012，Ambient Air Quality Standard[S].

[4]田謐.京津冀地區(qū)霾污染過(guò)程大氣PM2.5及前體物變化特征研究[D].北京：北京化工大學(xué),2013.

TIAN Mi. Characteristics of PM2.5and Its Precursor Pollutants During Haze Pollution in Beijing-Tianjin-Hebei Region[D]. Beijing：Beijing University of Chemical Technology,2013.

[5]朱倩茹，劉永紅，徐偉嘉，等. 廣州PM2.5污染特征及影響因素分析[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2013,29(2):15-21.

ZHU Qianru,LIU Yonghong,XU Weijia,et al. Analysis on the pollution characteristics and influence factors of PM2.5in Guangzhou[J]. Environmental Monitoring in China,2013,29(2):15-21.

[6]魏玉香, 銀燕, 楊衛(wèi)芬. 南京地區(qū)PM2.5污染特征及其影響因素分析[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理,2009,34(9):29-34.

WEI Yuxiang,YIN Yan,YANG Weifen. Analysis of the pollution characteristics and influence factors of PM2.5in Nanjing area[J]. Environmental Science and Management,2009,34(9):29-34.

[7]朱易,胡衡生,張新英，等. 南寧市大氣顆粒物TSP、PM10、PM2.5污染水平研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 2004, 26 (3):176-178.

ZHU Yi,HU Hengsheng,ZHANG Xinying,et al. Research of pollution levels of the airborne particulate matter(TSP, PM10, PM2.5) in Nanning City [J]. Environmental Pollution and Control, 2004, 26 (3):176-178.

[8]李芳.西安市大氣顆粒物PM2.5污染特征及其與降水關(guān)系研究[D]. 西安:西安建筑科技大學(xué),2012.

LI Fang. Analysis on Characteristics of Atmospheric Particles PM2.5and the Relationship Between PM2.5and the Precipitation of Xi’an[D]. Xi’an：Xi’an University of Architecture and Technology,2012.

[9]溫新欣, 崔兆杰, 張桂芹. 濟(jì)南市PM2.5來(lái)源的解析[J]. 濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,23(3):292-295.

WEN Xinxin,CUI Zhaojie,ZHANG Guiqin. Analysis of the source apportionment of PM2.5in Jinan[J]. Journal of University of Jinan(Science and Technology),2009,23(3):292-295.

[10]楊麗麗,馮媛,姜建彪.石家莊市環(huán)境空氣中VOCs及惡臭污染特征研究[J]．河北工業(yè)科技,2013,30(4):291-296.

YANG Lili,FENG Yuan,JIANG Jianbiao. Characteristics of air VOCs and odor pollutants of Shijiazhuang City[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2013,30(4):291-296.

[11]呂森林, 陳小慧, 吳明紅，等.上海市PM2.5的物理化學(xué)特征及其生物活性研究[J]. 環(huán)境科學(xué),2007,28(3):472-477.

LYU Senlin,CHEN Xiaohui,WU Minghong,et al. Physicochemistry and bioreactivity characterization of fine particles (PM2.5) in Shanghai air[J]. Environmental Science,2007,28(3):472-477.

[12]CHOW J C. Tempora and spatia1 variations of PM2.5and PM10aerosol in the sourthern California air quality study[J].Atmopheric Environment,2004,28(12): 2061-2080.

[13]李彩霞,李彩亭,曾光明，等. 長(zhǎng)沙市夏季PM10和PM2.5中水溶性離子的污染特征[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué),2007,27(5):599-603.

LI Caixia, LI Caiting, ZENG Guangming,et al. Pollution characteristics of water-soluble ions in atmospheric PM10and PM2.5in Changsha City in summer[J].China Environmental Science,2007,27(5):599-603.

[14]張學(xué)敏,莊馬展. 廈門(mén)市大氣細(xì)顆粒物PM2.5源解析的研究[J]. 廈門(mén)科技,2007(3):41-43.

ZHANG Xuemin,ZHUANG Mazhan. Research of Xiamen City atmospheric fine particles PM2.5source apportionment[J]. Xiamen Science and Technology,2007(3):41-43.

[15]潘純珍, 陳剛才, 楊清玲，等. 重慶市地區(qū)道路PM10/ PM2.5濃度分布特征研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,26(5):576-579.

PAN Chunzhen,CHEN Gangcai,YANG Qingling, et al.Study on the concentration distribution of PM10/ PM2.5related to traffic-busy road in Chongqing downtown area[J]. Journal of Southwest Agricultural University (Natural Science),2004,26(5):576-579.

[16]葉文波. 寧波市大氣可吸入顆粒物PM10和PM2.5的源解析研究[J]. 環(huán)境污染與防治,2011,33(9):66-69.

YE Wenbo.Study on source apportionment of PM10and PM2.5in ambient air of Ningbo[J]. Environmental Pollution and Control, 2011,33(9):66-69.

[17]楊復(fù)沫,賀克斌,馬永亮，等. 北京PM2.5濃度的變化特征及其與 PM10、TSP的關(guān)系[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué),2002,22(6)：506-510.

YANG Fumo, HE Kebin, MA Yongliang, et al. Variation characteristics of PM2.5concentration and its relationship with PM10and TSP in Beijing[J]. China Environmental Science,2002,22(6)：506-510.

[18]包貞,馮銀廠(chǎng),焦荔, 等. 杭州市大氣PM2.5和PM10污染特征及來(lái)源解析[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2010,26(2):44-48.

BAO Zhen,FEN Yinchang,JIAO Li, et al. Characterization and source apportionment of PM2.5and PM10in Hangzhou[J].Environmental Monitoring in China,2010,26(2):44-48.

[19]于建華, 虞統(tǒng), 魏強(qiáng), 等. 北京地區(qū)PM2.5和PM10質(zhì)量濃度的變化特征[J]. 環(huán)境科學(xué)研究,2004,17(1):45-47.

YU Jianhua, YU Tong, WEI Qiang, et al. Characteristics of mass concentration variations of PM10and PM2.5in Beijing area[J]. Research of Environmental Sciences,2004,17(1):45-47.

[20]談榮華, 張?jiān)? 鄭葉飛, 等. 上海市城區(qū)典型居民住宅區(qū)PM2.5的污染狀況分析[J]. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué), 2004, 21(3):226-229.

TAN Ronghua,ZHANG Yuanmao,ZHENG Yefei, et al. Pollution research on PM2.5in typical urban resident area in Shanghai[J]. Journal of Labour Medicine, 2004,21(3):226-229.

[21]韓素芹,李培彥, 李向津,等. 天津市近地層PM2.5的垂直分布特征[J]. 生態(tài)環(huán)境,2008, 17(3): 975-979.

HAN Suqin,LI Peiyan,LI Xiangjin, et al. Vertical distribution characteristics of the surface layer PM2.5in Tianjin City[J]. Ecology and Environment,2008, 17(3): 975-979.

[22]丁國(guó)安，陳尊裕，高志球，等. 北京城區(qū)低層大氣PM2.5和PM10垂直結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力特征[J]. 中國(guó)科學(xué)(D輯地球科學(xué)),2005, 35 (sup): 31-44.

DING Guoan,CHEN Zunyu,GAO Zhiqiu, et al. Low atmospheric PM10and PM2.5vertical structure and its dynamic characteristics of Beijing[J]. Science in China Ser. D Earth Sciences,2005, 35 (sup): 31-44.

[23]楊龍, 賀克斌, 張強(qiáng)，等. 北京秋冬季近地層PM2.5質(zhì)量濃度垂直分布特征[J]. 環(huán)境科學(xué)研究,2005,18(2):23-28.

YANG Long, HE Kebin, ZHANG Qiang, et al. Vertical distributive characters of PM2.5at the ground layer in autumn and winter in Beijing[J]. Research of Environmental Sciences,2005,18(2):23-28.

[24]鄧雪嬌,李菲,李源鴻，等. 廣州市近地層PM的垂直分布特征[A]. 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——大氣成分與天氣氣候變化[C].南京：中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2013：8-18.

DENG Xuejiao,LI Fei,LI Yuanhong,et al.Vertical distribution of the PM at the ground layer in Guangzhou[A]. Innovation Driven Development Improve the Defense Capability of the Meteorological Disasters: The Integrated Atmospheric Composition and Climate Change in the Weather[C].Nanjing:Chinese Meteorological Society,2013：8-18.

[25]袁媛. 開(kāi)封市近地層大氣顆粒物垂直分布特征研究[D]. 開(kāi)封:河南大學(xué),2010.

YUAN Yuan.Vertical Distribution of Atmospheric Particles in the Ground Layer in Kaifeng[D]. Kaifeng:Henan University,2010.

[26]李淑賢, 邱洪斌, 王新明. 廣州秋季灰霾和正常天氣PM2.5中水溶性離子特征[J]. 分子科學(xué)學(xué)報(bào),2011,27(3):166-169.

LI Shuxian,QIU Hongbin,WANG Xinming. Chemical composition of water-soluble ions in PM2.5between haze and normal days in autumn in Guangzhou[J].Journal of Molecular Science,2011,27(3):166-169.

[27]秦瑋，葛順，張祥志，等. 煙花燃放對(duì)空氣中PM2.5及水溶性離子的影響研究[J]. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2013,5(3):1-4.

QING Wei,GE Shun,ZHANG Xiangzhi, et al. The impact of PM2.5in the air and the water-soluble ions during fireworks[J]. Environmental Monitoring and Forewarning,2013,5(3):1-4.

[28]徐敬,丁國(guó)安,顏鵬，等.燃放煙花爆竹對(duì)北京城區(qū)氣溶膠細(xì)粒子的影響[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，6(5):79-82．

XU Jing, DING Guoan,YANG Peng, et al. Effect of firecracker setting off on the fine particle pollution in Beijing downtown areas [J].Journal of Safety and Environment,2006,6(5):79-82．

[29]沈建東,何曦,焦荔，等.在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)春節(jié)燃放煙花爆竹對(duì)杭州PM2.5中水溶性離子濃度的影響[J].中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué),2012,2(sup):3-4．

SHEN Jiandong,HE Xi,JIAO Li, et al. Continuous monitoring of online Spring Festival fireworks the water soluble ions concentration on the Hangzhou PM2.5[J]. Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2012,2(sup):3-4．

[30]黃輝軍,劉紅年,蔣維楣,等.南京市PM2.5物理化學(xué)特性及來(lái)源解析[J]. 氣候與環(huán)境研究,2006,11(6):713-720.

HUANG Huijun, LIU Hongnian, JIANG Weimei, et al. Physical and chemical characteristics and source apportionment of PM2.5in Nanjing[J].Climatic and Environmental Research,2006,11(6):713-720.

[31]宋燕, 徐殿斗, 柴之芳.北京大氣顆粒物PM10和PM2.5中水溶性陰離子的組成及特征[J]. 分析試驗(yàn)室,2006,25(2):80-84.

SONG Yan,XU Diandou,CHAI Zhifang. Determination and characterization of anionic species of PM10and PM2.5in Beijing[J].Chinese Journal of Analysis Laboratory,2006,25(2):80-84.

[32]彭希瓏, 何宗健, 劉小真，等. 南昌市大氣細(xì)粒子PM2.5中多環(huán)芳烴的污染特征及源解析[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版),2009,33(5):499-503.

PENG Xilong, HE Zongjian,LIU Xiaozhen, et al. Source apportionment of PAHs in fine particulate matter (PM2.5) of Nanchang City[J]. Journal of Nanchang University(Natural Science),2009,33(5):499-503.

[33]段鳳魁, 賀克斌, 馬永亮. 北京PM2.5中多環(huán)芳烴的污染特征及來(lái)源研究[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(7):1363-1371.

DUAN Fengkui, HE Kebin, MA Yongliang. Concentration and sources of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in PM2.5in Beijing[J]. Acta Scientiae Circumstantiae,2009,29(7):1363-1371.

[34]李杏茹, 郭雪清, 劉欣然,等. 2007 年春節(jié)期間北京大氣顆粒物中多環(huán)芳烴的污染特征[J]. 環(huán)境科學(xué),2008,29(8):2009-2014.

LI Xingru, GUO Xueqing, LIU Xinran,et al. Pollution characteristic of PAHs in atmospheric particles during the Spring Festival of 2007 in Beijing[J]. Environmental Science,2008,29(8):2009-2014.

[35]楊成閣,胡菁,郭軍,等. 貴陽(yáng)市冬、夏季PM2.5中多環(huán)芳烴污染特征及來(lái)源解析[J]. 環(huán)境化學(xué),2014,33(1):161-162.

YANG Chengge,HU Jing,GUO Jun, et al. Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in winter, summer PM2.5pollution characteristics and sources of Guiyang City[J].Environmental Chemistry,2014,33(1):161-162.

[36]焦荔, 包貞, 洪盛茂，等. 杭州市大氣細(xì)顆粒物PM2.5中多環(huán)芳烴含量特征研究[J]. 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009,25(1):67-70.

JIAO Li, BAO Zhen,HONG Shengmao, et al. Study on the pollution characteristics of PAHs in ambient PM2.5of Hangzhou City[J]. Environmental Monitoring in China,2009,25(1):67-70.

[37]蘇都爾·克熱木拉,伊麗米熱·阿布達(dá)力木,迪麗努爾·塔力甫. 烏魯木齊市采暖期大氣PM2.5-10、PM2.5中重金屬和多環(huán)芳烴的分布及其相關(guān)性[J]. 環(huán)境化學(xué),2013,32(4):706-707.

Suduer·KERMILLA, Elmiram·ABDALIM, Dilinur ·TALIP.Distribution and correlation of heavy metals and PAHs in the heating period in PM2.5and PM2.5-10During Urumqi[J]. Environmental Chemistry,2013,32(4):706-707.

[38]周穎，周家斌，王磊，等. 武漢秋冬季大氣PM2.5中多環(huán)芳烴的分布特征及來(lái)源[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2013, 22(3): 506-511.

ZHOU Ying, ZHOU Jiabin, WANG Lei, et al. Spatial distribution and source apportionment of PAHs in PM2.5during autumn and winter in Wuhan [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2013, 22(3): 506-511.

[39]沈軼, 陳立民, 孫久寬,等. 上海市大氣PM2.5中Cu、Zn、Pb、As 等元素的濃度特征[J]. 復(fù)旦學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版),2002,41(4):405-408.

SHEN Yi, CHEN Limin, SUN Jiukuan, et al. Concentration feature of element Cu, Zn, Pb, As, et al in PM2.5of Shanghai atmosphere[J].Journal of Fudan University (Natural Science),2002,41(4):405-408.

[40]馮茜丹,黨志, 黃偉林. 廣州市秋季PM2.5中重金屬的污染水平與化學(xué)形態(tài)分析[J]. 環(huán)境科學(xué),2008,29(3):569-575.

FENG Xidan, DANG Zhi, HUANG Weilin. Pollution level and chemical speciation of heavy metals in PM2.5during autumn in Guangzhou City[J]. Environmental Science,2008,29(3):569-575.

[41] 張慧峰,錢(qián)楓,宋洋,等.城市交通對(duì)周邊土壤重金屬污染影響的研究[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2010,31(1):57-61.

ZHANG Huifeng,QIAN Feng,SONG Yang,et al.Study on heavy metal pollutions in roadside soil[J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2010,31(1):57-61.

[42]HUANG S, RAHN K A, ARIMOTO R. Testing and optimizing twofactor-analysis techniques on aerosol at Narragansett, Rhode Island[J].Atmos Environ, 1999,33:2169-2185.

[43]CHOW J C, WATSON J G, FUJITA E M, et al. Temporal and spatial variat ion of PM2.5and PM10aerosol in the southern California air quality study[J]. Atmos Environ, 1994, 28: 2061-2080.

[44]吳振玲, 劉愛(ài)霞, 張長(zhǎng)春,等. 天津大氣PM2.5垂直特征及邊界層影響[J]. 城市環(huán)境與城市生態(tài),2009,22(4):24-29.

WU Zhenling, LIU Aixia, ZHANG Changchun, et al. Vertical distribution feature of PM 2. 5 and effect of boundary layer in Tianjin [J]. Urban Environment and Urban Ecology, 2009,22(4):24-29.

[45]馬雁軍,王江山,王揚(yáng)鋒,等. 遼寧中部城市群可吸入顆粒物PM10和PM2.5的污染特征研究[J]. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2008,24(5):11-15.

MA Yanjun,WANG Jiangshan,WANG Yangfeng, et al. Pollution characteristics of inhalable particles PM10and PM2.5in the city group of middle Liaoning province[J].Journal of Meteorology and Environment, 2008,24(5):11-15.

[46]徐敬,丁國(guó)安, 顏鵬,等.北京地區(qū)PM2.5的成分特征及來(lái)源分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2007,18(5):645-655.

XU Jing, DING Guoan,YAN Peng, et al. Componential characteristics and sources identification of PM2.5in Beijing[J].Journal of Applied Meteorological Science, 2007,18(5):645-655.

[47]朱先磊, 張遠(yuǎn)航, 曾立民,等.北京市大氣細(xì)顆粒物PM2.5的來(lái)源研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究,2005,18(5):1-5.

ZHU Xianlei,ZHANG Yuanhang,ZENG Limin, et al．Source identification of ambient PM2．5in Beijing[J]. Research of Environmental Sciences,2005,18(5):1-5.

[48]駱倩雯. PM2.5超三成來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)[N].北京日?qǐng)?bào),2014-04-16(5).

LUO Qianwen. PM2.5by More Than Thirty Percent From Motor Vehicles [N]. Beijing Daily，2014-04-16(5).

[49]李彩霞.長(zhǎng)沙市大氣顆粒物的污染特征及源解析[D]. 長(zhǎng)沙:湖南大學(xué), 2008.

LI Caixia. Atmospheric Particulate Matter Pollution Characteristics and Source Apportionment in Changsha [D].Changsha:Hunan University,2008.

[50]楊天智. 長(zhǎng)沙市大氣顆粒物PM2.5化學(xué)組分特征及來(lái)源解析[D]. 長(zhǎng)沙:中南大學(xué), 2010.

YANG Tianzhi. Chemical Compositions and Source Apportionment of PM2.5in Changsha [D].Changsha: Central South University,2010.

[51]成海容,王祖武,馮家良,等. 武漢市城區(qū)大氣PM2.5的碳組分與源解析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012, 21(9): 1574-1579.

CHENG Hairong, WANG Zuwu, FENG Jialiang, et al. Carbonaceous species composition and source apportionment of PM2.5in urban atmosphere of Wuhan[J].Ecology and Environmental Sciences,2012, 21(9): 1574-1579.

[52] 翟紅兵,魏鵬冉,張小林. 石家莊市大氣污染現(xiàn)狀及污染特征分析[J].河北工業(yè)科技, 2013,30(4)：301-305.

ZHAI Hongbing,WEI Pengran,ZHANG Xiaolin.Air pollution status and characteristics of Shijiazhuang City[J]. Hebei Journal of Industrial Science and Technology, 2013, 30(4)：301-305.

Research progress of characteristics and source apportionment

of air fine particle pollution (PM2.5)

HONG Gang， ZHOU Jingbo， JIANG Jianbiao， YANG Lili， FENG Yuan

(Shijiazhuang Environmental Monitoring Center, Shijiazhuang, Hebei 050022, China)

Abstract:PM2.5has become a research hotspot of global atmospheric environment because of its small particle size, large specific surface area and great dangers. In this paper, according to the nationwide haze weather phenomenon and sharp declined air quality status in recent years, the domestic research status about PM2.5is summarized. Pollution characteristics, chemical composition and source apportionment of PM2.5are overviewed. At the same time, the concentration levels of PM2.5, its correlation with PM10and the influence to visibility are discussed. In the light of pollution and regulatory status of PM2.5, some suggestions are put forward to improve the atmospheric environment in China.

Keywords:solid pollution control engineering; PM2.5; pollution characteristics; chemical components; source apportionment

作者簡(jiǎn)介：洪綱(1974—)，男，河北石家莊人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的研究。

基金項(xiàng)目：河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(03273702D)

收稿日期：2014-05-05;修回日期：2014-07-26；責(zé)任編輯：陳書(shū)欣

中圖分類(lèi)號(hào)：X513

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi:10.7535/hbgykj.2015yx01012

文章編號(hào)：1008-1534(2015)01-0064-08