运城秋冬季大气细粒子化学组成特征及来源解析

为研究运城市秋冬季细颗粒物（PM_2.5）的化学组成特征和污染来源贡献，于2018年10月15日至2019年3月15日利用四通道小流量颗粒物采样器在运城市对大气PM_2.5样品进行了连续采集.主要对水溶性离子、元素碳、有机碳和金属元素等化学成分进行了分析，并结合颗粒物化学质量重构法和正定矩阵因子分解模型（PMF）深入探讨.结果表明，采样期间PM_2.5质量浓度范围为29.37~370.11 μg·m^-3，期间有101 d高于我国《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中的二级标准，超标率为70.63%，说明秋冬季运城市大气污染较为严重.按照空气质量指数（air quality index，AQI）将采集样品分类为清洁，轻-中度污染和重度-严重污染，水溶性离子、有机碳、元素碳和金属元素分别占总PM_2.5浓度的40%、19%、5%、7%（清洁天），46%、18%、4%、5%（轻-中度污染）和46%、21%、4%、4%（重度-严重污染）.二次离子NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺是水溶性离子主要成分，分别占总离子浓度的81%（清洁天）、87%（轻-中度污染）和87%（重度-严重污染）.采样期间OC/EC的值分别为3.78（清洁天）、4.02（轻度-中度污染）和5.37（重度-严重污染）.随着污染程度的加剧，大气中二次有机气溶胶的污染情况也越发严重.此外，随着大气污染程度的加深，Fe和Cr元素浓度逐渐下降，而其余金属元素的浓度总体呈上升趋势.化学质量重构结果表明在运城市的PM_2.5中，二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘、建筑尘、有机物和元素碳的质量分数分别为40%、1%、1%、5%、1%、32%和5%，且随着污染的加剧，二次无机盐的占比有所升高，矿物尘的占比降低.PMF分析结果表明，二次相关源、燃煤源、交通源与生物质燃烧及二次有机物是运城市灰霾暴发的主要原因.

Chemical Composition and Source Analysis of PM2.5 in Yuncheng, Shanxi Province in Autumn and Winter