摘要
细颗粒物是大气中的重要污染物之一,影响大气环境质量和气候变化,甚至威胁人群健康。粒径分布是颗粒物的重要指标,能为研究颗粒物的理化性质和污染来源提供有效信息。徐州市作为淮海经济区中心城市,近年来空气质量有所改善,但是颗粒物污染事件仍有发生,当前对徐州市区大气颗粒物污染的研究主要集中在浓度的时间变化及空间分布上,对颗粒物数浓度及粒径分布的研究较少。 研究基于正交经验函数EOF的数据处理方法,对中国矿业大学大气环境观测站2016年和2022年大气颗粒物数据进行分析,研究徐州市区颗粒物粒径分布特征,并通过EOF识别高数浓度污染事件,研究污染期间的颗粒物潜在源,同时利用徐州市网格化监测站点数据探究徐州市PM2.5空间分布,并采用小型,低成本颗粒物监测仪来对徐州市区的社区街道进行移动观测。研究结果如下: (1)研究期间徐州市区粒径大于0.25μm粒径的大气颗粒物数浓度均值为(704.03±412.70)个/cm3,其中0.25~1μm粒径范围内粒子占据主要成分。季节变化中冬季颗粒物数浓度最大,在月均变化中12月份和1月份数浓度较高,其中1月份粒径小的粒子数浓度更多。在冬季日变化中0.5~1μm粒径段的粒子明显高于其他三个季节,而夏季0.25~0.5μm的粒子不同于其他季节在下午14:00达到最大值。 (2)基于EOF来识别高数浓度污染事件,对2016和2022年两次污染事件时序变化进行分析,两次污染事件中0.28~0.3μm粒径的粒子都占主导地位。PSCF和CWT潜在源分析结果表明,两次事件中本地贡献都占据主要贡献,相比于2016年,2022年WPSCF和WCWT值域的范围更大,本地贡献相对变得更少。 (3)徐州网格化监测站点的PM2.5年均浓度分析表明,市区浓度明显高于非市区,PM2.5空间分布呈现中西部高,东部低的空间分布,冬季徐州市PM2.5呈现明显的空间差异。 (4)基于多元线性回归模型,将小型,低成本颗粒仪与高精度仪器对比实验,结果相关性较好。利用便携式颗粒仪PA-II围绕解放南路-淮塔-居民区-商业街一周进行走航实验,其空间分布呈现明显的空间差异性,其中居民区和商业街颗粒物PM2.5和数浓度较高,淮塔最低。