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夏季大气PM2.5中元素特征及源解析:以华中地区平顶山-随州-武汉为例

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【作者】 刘威杰石明明程铖黎荧朱戈昊邢新丽孔少飞张家泉祁士华

【Author】 LIU Wei-jie;SHI Ming-ming;CHENG Cheng;LI Ying;ZHU Ge-hao;XING Xin-li;KONG Shao-fei;ZHANG Jia-quan;QI Shi-hua;Laboratory of Basin Hydrology and Wetland Eco-restoration,School of Environmental Studies,China University of Geosciences;State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,China University of Geosciences;Hubei Key Laboratory of Mine Environmental Pollution Control and Remediation,School of Environmental Science and Engineering,Hubei Polytechnic University;

【通讯作者】 邢新丽;

【机构】 中国地质大学(武汉)环境学院盆地水文过程与湿地生态恢复实验室中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北理工学院环境科学与工程学院矿区污染控制与修复湖北省重点实验室

【摘要】 为研究我国中部地区不同类型城市夏季大气细颗粒物PM2.5中元素组成特征及来源,于2017年6月对平顶山、随州和武汉这3个站点空气中的PM2.5进行观测,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Ti、Zn、Cu、Cr、As、Pb、Fe、Ni、Se、V、Sb、Cd和Co等13种元素进行分析,并结合富集因子法、主成分-多元线性回归分析方法(PCA-MLR)和后向气团轨迹聚类分析模型对3个站点的污染类型及污染来源进行分析.结果表明,平顶山、随州和武汉三地PM2.5的痕量元素中均以Zn元素浓度最高,As元素的浓度均超过环境空气质量标准(GB 3096-2012)年均浓度限值,3个站点的Pb和Cd浓度均较低.富集因子分析结果表明:Se、Sb、Cd、As、Cu和Zn元素富集因子系数均超过10,受人为污染严重,其中3个站点Se元素的富集因子系数均高于600. PCA-MLR和后向气团轨迹聚类分析结果表明:平顶山站点主要受工业污染/燃油(57. 90%)、交通污染源(24. 40%)、燃煤源(6. 10%)和矿区土壤源(11. 60%)等4个污染源影响,随州站点的主要污染来源是燃油源,其贡献率为54. 30%,其次是燃煤源(22. 40%)、冶金尘/工业污染源(12. 80%)及电镀/汽车制造等污染源(10. 50%);武汉站点受工业排放影响最大,其贡献率为60. 80%,机动车污染源的贡献率为39. 20%.武汉和随州站点主要受当地源排放影响,平顶山站点受当地排放和外源汇入共同影响.

【关键词】 PM2.5元素富集因子PCA-MLR后向气团轨迹
【基金】 国家重点研发计划项目(2017YFC0212603);国家自然科学基金项目(41773124);湖北省盆地水文过程与湿地生态恢复学术创新基地开发基金项目((BHWER201503A);矿区污染控制与修复湖北省重点实验室开放基金项目(201702)
  • 【DOI】10.13227/j.hjkx.201904024
  • 【分类号】X513
  • 【下载频次】309
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