APEC期間河北省大氣污染及PM2.5來(lái)源變化特征

魏 哲，張澤琨，史文浩，何 雨，鄧萌杰，王麗濤

(河北工程大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

APEC期間河北省大氣污染及PM2.5來(lái)源變化特征

魏 哲，張澤琨，史文浩，何 雨，鄧萌杰，王麗濤

(河北工程大學(xué) 能源與環(huán)境工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

研究包括京津冀地區(qū)在內(nèi)的13個(gè)城市APEC會(huì)議前、中、后三時(shí)段的大氣污染特征，并通過(guò)PM2.5采集和成分分析，對(duì)不同時(shí)段PM2.5的來(lái)源進(jìn)行解析。結(jié)果顯示：與APEC會(huì)議前相比，APEC期間北京、石家莊、承德、廊坊、邢臺(tái)、張家口、邯鄲、唐山、天津、衡水、滄州、秦皇島和保定的PM2.5分別下降了58.7%、52.9%、50.1%、47.3%、43.5%、36.7%、34.9%、33.4%、29.6%、26.9%、20.2%、19.9%和12.8%，平均降低了35.9%，高于SO2、NO2和CO的濃度降低比例(分別為17.5%、21.3%和22.0%)；與APEC會(huì)議前相比，APEC期間邯鄲市的NO3-、SO42-和NH4+分別降低了32.0%、32.9%和39.1%；APEC會(huì)議前和APEC期間PM2.5的來(lái)源變化不大，會(huì)議后，燃煤/生物質(zhì)燃燒源、冶金、燃油源上升至21.7%、14.0%和20.8%，而揚(yáng)塵源、工業(yè)源、二次源降至12.6%、11.8%和19.2%。

APEC；河北；PM2.5；PMF

細(xì)顆粒物污染已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)[1-7]。京津冀是細(xì)顆粒物污染非常嚴(yán)重的地區(qū)，對(duì)該地區(qū)的相關(guān)研究已有很多[8-11]，多從污染特征、形成過(guò)程、來(lái)源、成分等方向進(jìn)行了分析研究[12-17]。2014年11月APEC會(huì)議在北京舉辦，京津冀區(qū)域采取了一系列“史上最嚴(yán)”措施為北京空氣質(zhì)量保駕護(hù)航。統(tǒng)計(jì)顯示，APEC期間北京大氣污染物排放量同比均大幅削減，二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、揮發(fā)性有機(jī)物等減排比例分別達(dá)到54%、41%、68%、63%和35%左右[18]。本文利用13個(gè)城市的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，探討在APEC會(huì)議前、中、后三個(gè)時(shí)段污染特征，分析減排后的污染及來(lái)源情況；探討APEC會(huì)議前后PM2.5來(lái)源的差異，為將來(lái)的減排措施提供技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分及研究方法

1.1 在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用在線監(jiān)測(cè)PM2.5、PM10、CO、NO2和SO2數(shù)據(jù)來(lái)自中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部。本文使用包括北京、天津、張家口、承德、秦皇島、唐山、廊坊、滄州、衡水、保定、石家莊、邢臺(tái)和邯鄲共13個(gè)城市的數(shù)據(jù)，各城市的均值由各城市所有站點(diǎn)的均值得到。

1.2PM2.5采樣、成分分析及來(lái)源解析

1.2.1 采樣點(diǎn)、采樣設(shè)備介紹

PM2.5采樣設(shè)備架設(shè)在河北工程大學(xué)城建實(shí)驗(yàn)樓三樓樓頂(36°34′N，114°29′E)，距離地面約12m，周圍無(wú)明顯排放源。大流量采樣器采樣口距地面約1m，流量設(shè)為1.13m3/min，使用規(guī)格為20.3cm×25.4cm的石英膜進(jìn)行采樣。

1.2.2采樣時(shí)段

本次采樣時(shí)段自2014年10月15日起，至11月30日止，共采樣63個(gè)。采暖期(11月15日)之前，每天使用一張采用膜，從早上8：00到第二天7:30，連續(xù)采樣23.5h。采暖期開始后，每天采樣2個(gè)，采樣時(shí)段分別為8:00到19：30和20:00到第二天7:30。2014年北京APEC時(shí)間為11月3日—11日，由于減排措施自11月1日就開始實(shí)施，因此，本文以11月1—12日作為APEC期間，10月15—31日作為APEC會(huì)議前，11月13—30日為APEC會(huì)議后。

1.2.3成分測(cè)試

離子分析：采樣大膜上取直徑為1cm2的石英膜充分溶解在10ml的高純水中(18.2MΩ·cm)，過(guò)濾得到的溶液用于分析樣品的水溶性無(wú)機(jī)離子。試驗(yàn)采用美國(guó)Dionex生產(chǎn)的DX-600離子色譜儀和ICS-2100分別檢測(cè)樣品的陽(yáng)離子和陰離子，包括NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42-、Cl-、F-、NO2-和NO3-，由于F-和NO2-經(jīng)常低于檢出限，所以本文不使用它們分析。

對(duì)于樣品中元素的檢測(cè)，采用先消解后分析的方法。從采樣膜上裁一直徑為2cm的圓，消解過(guò)程采用微波消解儀(美國(guó)CEM公司，MARS型號(hào))進(jìn)行消解，800W下高溫190℃消解25min。之后，使用ICP-MS檢測(cè)消解溶液中元素的含量。ICP-MS的進(jìn)樣值為連續(xù)3次進(jìn)樣的均值，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在小于5%的范圍內(nèi)，內(nèi)標(biāo)回收率控制在80%～120%。

1.3PM2.5源解析——PMF法

PMF(PositiveMatrixFactor：正定因子分析法)基本思想是把許多相關(guān)因子經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化，用幾個(gè)相對(duì)較少的獨(dú)立因子綜合反映原來(lái)因子所要反映的信息[19-20]。本文使用USEPA的PMF5.0版本分析了源貢獻(xiàn)率。輸入數(shù)據(jù)，要求檢測(cè)的組分質(zhì)量濃度減去空白膜所測(cè)得質(zhì)量濃度作為輸入數(shù)據(jù)集，利用源數(shù)據(jù)的10%作為數(shù)據(jù)集的不確定數(shù)據(jù)集。因子的設(shè)置根據(jù)Q值分布和解析結(jié)果的穩(wěn)定性為依據(jù)[21]，當(dāng)因子數(shù)從3～9依次運(yùn)行時(shí)，Q值在3～6之間迅速遞減;當(dāng)因子為6～9時(shí)，Q值趨于平緩下降，所以認(rèn)定6個(gè)因子較為合適。

2 結(jié)果與討論

2.1 會(huì)議前、中、后京津冀城市的污染特征

圖1給出了APEC會(huì)議前、中、后不同城市不同污染物的日均值。APEC會(huì)議前，除張家口外，所列城市PM2.5日均濃度均超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，秦皇島和承德稍高于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。到APEC期間時(shí)，由于一系列減排的措施，PM2.5日均濃度均有不同程度的下降，北京的降幅最大，由APEC會(huì)議前的1 10.7μg/m3到APEC期間的45.7μg/m3，降低了58.7%。其次為石家莊、承德和廊坊，降低比例在47.3%～52.9%之間。盡管APEC減排使各城市PM2.5不同程度的降低，但仍有包括邢臺(tái)、邯鄲、唐山、衡水和保定在內(nèi)的城市，日均濃度超過(guò)國(guó)標(biāo)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。到APEC會(huì)議后，減排階段結(jié)束和采暖期的到來(lái)使PM2.5日均濃度驟增，北京升高的最快，達(dá)144.0%，其次為保定(136.8%)、石家莊(121.8%)、廊坊(107.3%)和邢臺(tái)(106.0%)。從濃度上看，只有張家口和承德在國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以下，分別為35.6μg/m3和73.0μg/m3，其他城市都在國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上。

相對(duì)于APEC會(huì)議前，APEC會(huì)議后的PM2.5日均濃度明顯上升，突出表現(xiàn)在保定市，升高106.5%。這與APEC期間的減排措施是分不開的，而到APEC會(huì)議后，一些企業(yè)為趕進(jìn)度、加緊生產(chǎn)，必然產(chǎn)生更大的排放，加上采暖期的排放，導(dǎo)致了APEC會(huì)議后濃度較快升高。在邯鄲，APEC期間的PM2.5日均濃度為83.9μg/m3，較APEC前期的128.8μg/m3明顯低，降低了34.9%；但APEC后期的日均濃度高達(dá)148.1μg/m3，是國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的近兩倍，增率為76.5%。特殊的是，相對(duì)于APEC會(huì)議前，北京APEC會(huì)議后的PM2.5只升高了為0.7%。對(duì)于PM10，APEC會(huì)議前，只有秦皇島和張家口低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，到APEC期間，包括邢臺(tái)、邯鄲、衡水、保定和滄州在內(nèi)的5個(gè)城市仍然高于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，揚(yáng)塵等開放型污染源提供了較多PM10，因?yàn)楦鞒鞘谐菂^(qū)改造所裸露的地面不可避免的提供了較多的PM10，同時(shí)也說(shuō)明PM10污染在這5個(gè)城市比較嚴(yán)重。

SO2作為一次污染物，燃煤是其主要來(lái)源[22]。目前，各城市的SO2日均濃度均在國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值以下，有些城市達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明SO2的排放控制策略有效實(shí)施。至于NOX，2010年—2012年的三年間，NOX降低了1.5%。相對(duì)于SO2，在APEC會(huì)議前各城市的NOX日均濃度均高于SO2，NOX污染日益凸顯，與汽車保有量的逐年增長(zhǎng)分不開。APEC期間，SO2與NO2都有一定程度的降低，從圖1中看出北京市外圍的廊坊、保定、唐山和承德降低更加明顯，SO2的降低率分別為42.8%、26.8%、43.7%和38.4%，接近或高于北京的28.9%；NO2的降低率分別為36.6%、18.5%、16.1%和33.5%，低于北京的42.9%。河北南部城市的石家莊和邢臺(tái)SO2與NO2的減排量在17.0%～22.6%和17.4%～20.1%。然而，邯鄲市APEC期間的SO2和NO2相對(duì)于APEC會(huì)議前未降反升，這可能與邯鄲市地理位置有關(guān)。到APEC會(huì)議后，各城市SO2日均濃度都明顯升高，增長(zhǎng)率在30%～246.1%，北京、天津及其周邊的廊坊、保定、唐山、承德和張家口增長(zhǎng)速率更大，這應(yīng)該與工業(yè)上加緊生產(chǎn)與采暖的排放有關(guān)，這從APEC會(huì)議后相對(duì)于APEC會(huì)議前的增長(zhǎng)速率可以看出，各城市的增長(zhǎng)率在28.0%～153.4%之間。對(duì)于NO2，在APEC后期的增長(zhǎng)速率也比較明顯，上述城市的增長(zhǎng)均值為42.8%。但是各城市之間還是有明顯差距的，圖1顯示北京及其周邊的城市增長(zhǎng)更快，這與SO2表現(xiàn)一致。作為一次污染物的CO，燃煤與交通都是其主要排放源。Tang等[23]認(rèn)為在北京CO更多的來(lái)自機(jī)動(dòng)車的排放，使用CO與SO2的比值來(lái)推斷大氣污染物的來(lái)源。北京APEC后期CO升高了111.1%，看來(lái)取消機(jī)動(dòng)車限行后，CO濃度上升了一倍多。而在河北的石家莊、唐山和保定，CO分別升高了133.3%、130.8%和171.4%，說(shuō)明在這三個(gè)城市CO來(lái)源比北京更加廣泛，升高的幅度更大。

從數(shù)據(jù)上看，PM2.5降低地最快，各城市均降低了35.9%，高于SO2、NO2和CO一次污染物減少的17.5%、21.3%和22.0%，與PM10降低的34.1%接近，對(duì)污染物全面的控制使PM2.5得到有效的控制。另外APEC期間河北省全省工業(yè)企業(yè)中涉及VOC排放工序的全部暫時(shí)停產(chǎn)[24]，該項(xiàng)舉措可能起著重要作用。因?yàn)閷?duì)VOC的減排可能對(duì)PM2.5的降低更有效[25]，VOC是生成O3的主要物質(zhì)，O3的生成增加了大氣中的氧化劑，進(jìn)而有利于一次污染物向二次成分的轉(zhuǎn)化，所以在大氣復(fù)合污染凸顯時(shí)，避免二次污染物的產(chǎn)生，降低VOC會(huì)非常有效。

2.2 邯鄲市APEC前、中、后PM2.5組分變化

對(duì)二次無(wú)機(jī)離子的控制，首先重點(diǎn)是放在控制SO2和NOX等一次污染物上。圖2顯示NO3-濃度最大，在三個(gè)時(shí)段濃度分別為20.3、13.8、27.1μg/m3；其次為SO42-，三個(gè)時(shí)段的濃度分別為16.1、10.8、22.7μg/m3；再次為NH4+，三個(gè)時(shí)段的濃度分別為15.1、9.2和20.9μ/m3。三種二次離子在APEC期間呈不同程度降低。相對(duì)于APEC前，APEC期間的NO3-和SO42-分別降低了32.0%和32.9%，低于NH4+降低的39.1%。到APEC會(huì)議后，三種離子濃度明顯上升，超過(guò)APEC會(huì)議前的水平，相對(duì)于APEC會(huì)議期間，NO3-、SO42-和NH4+上升了96.4%、110.2%和127.2%。二次離子NO3-和SO42-的降低的原因可能是對(duì)NOX與SO2的控制上，而NH4+的形成與SO2和NOX都有直接的關(guān)系，所以NH4+的降低很可能是大氣中沒有充足的SO2與NOX參加反應(yīng)，并且出現(xiàn)NH4+的降幅大于NO3-和SO42-的降幅。氮氧化率(NOR)和硫氧化率(SOR)可判定大氣中是否存在明顯二次轉(zhuǎn)化。APEC會(huì)議前，NOR和SOR的平均值分別為0.29和0.30，APEC期間，SOR和NOR降到0.18和0.19，到APEC會(huì)議后NOR和SOR又升至0.28和0.26。因?yàn)闈穸扔葾PEC會(huì)議前的61.8%下降到APEC期間的53.8%，平均氣溫也由17.3℃降至11.9℃；到APEC會(huì)議后，盡管平均溫度下降至8.3℃，但平均濕度卻上升到65.6%，濕度的增加會(huì)提高一次污染物的轉(zhuǎn)化速率[16]，再者，采暖期的到來(lái)，NO2和SO2明顯上升，為二次轉(zhuǎn)化提供了充足的反應(yīng)物，所以NOR和SOR上升至0.28和0.26。

相對(duì)于APEC會(huì)議前，APEC期間除了Cl-和Ca2+離子之外，其他離子的濃度均呈不同程度的下降，Cl-和Ca2+離子濃度和比率未降低反而升高。二次離子常來(lái)源于大氣中的轉(zhuǎn)化，與大氣環(huán)境和排放物量有著直接的關(guān)系，而Cl-常來(lái)源于生物質(zhì)或者煤的燃燒，同時(shí)土壤中也含有豐富的氯元素，Ca2+的來(lái)源與道路和建筑工地?fù)P塵有關(guān)，所以在對(duì)企業(yè)停產(chǎn)限產(chǎn)的情況下，其他離子濃度都下降時(shí)，Cl-和Ca2+反而上升了。說(shuō)明揚(yáng)塵的控制是難以在短時(shí)期內(nèi)達(dá)到很好的效果的，暫時(shí)的地面灑水作用不是很明顯。K+和Na+離子明顯下降，分別降低了30.0%和57.1%。到APEC會(huì)議后，隨著采暖期的到來(lái)，一次污染物排放增多。然而，Ca2+離子含量有所減少，可能由于PM2.5絕對(duì)濃度的上升有關(guān)；K+和Na+上升較快，相對(duì)于APEC期間分別上升了100.0%和233.3%。K+作為生物質(zhì)燃燒的重要標(biāo)識(shí)物，從APEC前后的濃度變化可以說(shuō)明APEC期間排放控制策略對(duì)生物質(zhì)燃燒控制比較有效。Mg2+在三個(gè)時(shí)段無(wú)變化。

2.3APEC前后階段PM2.5的來(lái)源

圖3顯示在APEC時(shí)期，PMF模型共解析出6類污染源，第一個(gè)源被認(rèn)定為燃煤/生物質(zhì)燃燒源，這是因?yàn)樯镔|(zhì)燃燒的特征性標(biāo)識(shí)物K+在該因子中具有高負(fù)載。同時(shí)，該因子與V、Zn和Pb等元素有明顯的相關(guān)性[26]，這些元素很有可能是燃煤過(guò)程排放的，所以這個(gè)因子被認(rèn)定為燃煤/生物質(zhì)燃燒的混合源。該因子在APEC會(huì)議前貢獻(xiàn)了17.0%的PM2.5(圖4)，而在APEC會(huì)議期間和APEC會(huì)議后，該因子分別貢獻(xiàn)了16.4%和21.7%。該因子的貢獻(xiàn)在APEC會(huì)議期間稍微下降，這可能是減排措施起到了一定控制作用，而到APEC會(huì)議后明顯上升，這與采暖期燃煤排放有關(guān)，更多開放性、無(wú)組織的源排放了較多污染物。所以在APEC會(huì)議后，NO3-、SO42-和Pb等的載率也比較高。

在第二個(gè)因子中，Cr、Fe、Co、Mn、Rb和Pb等金屬元素有較高的負(fù)載。它們大多都是工業(yè)生產(chǎn)時(shí)排放到大氣中的，而邯鄲正是一個(gè)以鋼鐵冶煉為主的重工業(yè)地區(qū)，所以該因子被認(rèn)定為冶金源。在APEC會(huì)議期間，邯鄲市對(duì)主要工業(yè)和冶煉行業(yè)進(jìn)行了控制，所以冶金源對(duì)PM2.5從APEC會(huì)議前的14.9%下降到11.6%。同時(shí)，因子中的主要高載率元素表現(xiàn)不同，在APEC會(huì)議前，Cr和Ni具有高負(fù)載率，而Cr和Ni都是鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)識(shí)元素。而在APEC會(huì)議期間Mn、Fe、Pb、Cr和Co都有較高的負(fù)載率，但Rb的負(fù)載率更高，表現(xiàn)的更明顯，這也說(shuō)明APEC期間減排措施對(duì)Cr和Ni減排明顯。到APEC會(huì)議后，Cr和Ni又表現(xiàn)出具有高的負(fù)載率，所以APEC會(huì)議后冶金源貢獻(xiàn)了14.0%，這與APEC會(huì)議前接近。

V、Cu、Ni、Co的高負(fù)載出現(xiàn)在第三個(gè)因子中，這些金屬元素在汽油中充當(dāng)抗暴劑、助燃劑等作用，同時(shí)有研究稱V、Ni、Co、Cu可能是由于油類的燃燒產(chǎn)生的[27]，所以該因子被判定為燃油源，它在三個(gè)時(shí)段分別貢獻(xiàn)了13.4%、16.2%和20.8%的PM2.5，貢獻(xiàn)的變化與NO2均濃度變化一致。此外，APEC會(huì)議后該因子中還有Zn、Pb、Mn等金屬元素具有較高的負(fù)載率，Zn、Pb和Mn可能來(lái)自機(jī)動(dòng)車剎車部件，Zn也可能作為一種抗磨劑添加在橡膠輪胎中，Pb可能是來(lái)源于軋鋼廠，Mn可能與金屬冶煉有關(guān)[28-29]。所以APEC會(huì)議后，該源可能為混合源，這與受體模型源解析中共線性造成的，因?yàn)樵谝粋€(gè)因子中可能存在著兩種或兩種以上的污染源有著類似的標(biāo)識(shí)元素[30]，但由于該因子中都有明顯的燃油的標(biāo)識(shí)物存在，所以該因子認(rèn)定為燃油源。

金屬元素Sb廣泛分布于土壤中，并常用于剎車墊的制造。同時(shí)，在APEC會(huì)議前和期間，該因子中的Ca2+與Mg2+也有著較高的負(fù)載率，而它們是建筑水泥塵的標(biāo)識(shí)元素，所以判斷該因子為揚(yáng)塵源。在APEC會(huì)議后，建筑活動(dòng)猛增，它在三個(gè)時(shí)段分別貢獻(xiàn)了13.5%、16.1%和12.6%的PM2.5。從貢獻(xiàn)率的大小來(lái)看，揚(yáng)塵源在APEC期間對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)最大，可能與PM2.5絕對(duì)濃度的下降有關(guān)，另一方面是對(duì)揚(yáng)塵的控制比較有限，盡管在APEC期間環(huán)衛(wèi)部門對(duì)邯鄲城區(qū)的道路采取了灑水工作，但因?yàn)樵诤愂杏泻芏嗦懵兜牡孛妫寥缐m可能會(huì)提供更多的PM2.5，所以Sb在APEC期間有明顯的負(fù)載率。到APEC會(huì)議后，貢獻(xiàn)率的下降主要還是因?yàn)槠渌磳?duì)PM2.5貢獻(xiàn)增加。從而也說(shuō)明揚(yáng)塵源的控制與地形、地理位置有關(guān)，短時(shí)間的控制方案效果有限。

第五個(gè)因子中Fe、Cr、Mn和Co具有高的負(fù)載率，同時(shí)，Ca2+、Mg2+、Ba和SO42-等標(biāo)識(shí)物具有較高負(fù)載率。邯鄲市產(chǎn)業(yè)中以鋼鐵冶煉為主導(dǎo)，其他比如陶瓷、建材市場(chǎng)等在邯鄲市發(fā)展迅速，所以該因子被認(rèn)定為工業(yè)源，該源在三個(gè)時(shí)段分別貢獻(xiàn)了17.2%、17.9%和11.8%的PM2.5。工業(yè)源對(duì)APEC會(huì)議前和APEC期間貢獻(xiàn)幾乎相等，近年來(lái)脫硫工作和一些控排措施在大型企業(yè)進(jìn)行，而APEC后期明顯下降，因?yàn)锳PEC會(huì)議后，進(jìn)入采暖期的北方城市開始燃煤取暖，燃煤/生物質(zhì)燃燒和燃油上對(duì)PM2.5貢獻(xiàn)明顯上升有關(guān)是工業(yè)源對(duì)PM2.5貢獻(xiàn)率下降的一個(gè)主要原因。另外，值得一提的是，工業(yè)源和冶金源界線本來(lái)很難界定，工業(yè)源不單單是指冶金，還包括一些比如水泥、玻璃、陶瓷和建材等企業(yè)。本文注意到工業(yè)源中存在一些比如Fe、Cr、Mn和Co等金屬元素存在，另外Ca2+、Mg2+、Ba和SO42-等標(biāo)識(shí)物質(zhì)的出現(xiàn)說(shuō)明該因子更可能是一個(gè)混合源，暗示建筑塵、揚(yáng)塵、玻璃行業(yè)等源的貢獻(xiàn)，所以該因子被認(rèn)定為工業(yè)源，同時(shí)說(shuō)明工業(yè)源是具有一些共線特征的復(fù)合源。

SO42-、NO3-和NH4+是由一次污染物在大氣中轉(zhuǎn)化而來(lái)的，被稱作二次離子。三個(gè)離子在該因子中有很高的負(fù)載率，所以該因子被看作二次源，它在三個(gè)時(shí)期分別貢獻(xiàn)了23.9%、21.9%和19.2%的PM2.5。APEC會(huì)議期間的二次源貢獻(xiàn)較APEC會(huì)議前低，與二次無(wú)機(jī)離子在PM2.5所占比例下降一致，這與APEC期間二次轉(zhuǎn)化率降低有關(guān)。APEC會(huì)議后，這與三者在PM2.5所占比率并不一致。這應(yīng)該與受體模型的共線性是分不開的。共線性問(wèn)題會(huì)造成二次源貢獻(xiàn)最低，這與上節(jié)研究得到APEC會(huì)議后二次離子明顯上升不一致，這與PMF模型計(jì)算得到燃煤/生物質(zhì)燃燒和燃油源貢獻(xiàn)的上升分不開。

3 結(jié)論

1)在嚴(yán)格的減排措施下，各城市PM2.5和PM10濃度降低了35.9%和34.1%，高于SO2、NO2和CO降低的17.5%、21.3%和22.0%。相對(duì)于APEC會(huì)議前，APEC會(huì)議中NO3-、SO42-和NH4+分別降低了32.0%、32.9%和39.1%。APEC會(huì)議后NO3-、SO42-和NH4+比APEC期間高96.4%、110.2%和127.2%。

2)APEC會(huì)議前和會(huì)議中PM2.5的來(lái)源變化不大，其中冶金源下降最明顯，減少3.2%，這與對(duì)冶金行業(yè)采取的限產(chǎn)、停產(chǎn)等一系列措施有關(guān)，APEC會(huì)議后冶金源對(duì)PM2.5貢獻(xiàn)又上升至14.0%。APEC會(huì)議中二次源和燃煤/生物質(zhì)燃燒源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)稍有下降，分別降低了2.0%和0.6%，APEC會(huì)議后，北方地區(qū)進(jìn)入采暖期，燃煤/生物質(zhì)燃燒源明顯上升，對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)達(dá)21.7%。二次源在APEC會(huì)議后對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)為19.2%，小于APEC會(huì)議前和APEC會(huì)議中的23.9%和21.9%。而APEC會(huì)議中揚(yáng)塵源升高到16.1%，在APEC會(huì)議后，又下降至12.6%，因?yàn)樵趪?yán)格污染源控制措施下，揚(yáng)塵源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)凸顯。對(duì)于工業(yè)源，在APEC會(huì)議前和會(huì)議中分別貢獻(xiàn)了17.2%和17.9%PM2.5，到APEC會(huì)議后，貢獻(xiàn)降為11.8%。對(duì)于燃油源，三個(gè)時(shí)段分別貢獻(xiàn)了13.4%、16.2%和20.8%的PM2.5。

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(責(zé)任編輯 王利君)

Characteristics of air pollution of Hebei and sources of PM2． 5 during Asia - Pacific Economic Cooperation

WEIZhe,ZHANGZekun,SHIWenhao,HEYu,DENGMengjie,WANGLitao

(CollegeofEnergyandEnvironmentalEngineering,HebeiUniversityofEngineering,HebeiHandan056038,China)

ThecharacteristicsofPM2.5in13citiesbefore,during,andafterAPECperiodwereanalyzed,andthesourcesofPM2.5usingthechemicalcomponentsofPM2.5wereidentified.TheresultsshowthattheconcentrationsofPM2.5decreaseby58.7%, 52.9%, 50.1%, 47.3%, 43.5%, 36.7%, 34.9%, 33.4%, 29.6%, 26.9%, 20.2%, 19.9%,and12.8%inBeijing,Shijiazhuang,Chengde,Langfang,Xingtai,Zhangjiakou,Handan,Tangshan,Tianjin,Hengshui,Cangzhou,Qinhuangdao,andBaodingduringAPECperiod,respectively,comparedwithbeforeAPECperiod.TheconcentrationsofPM2.5decreasedonaverage35.9%,whichishigherthan17.5%ofSO2, 21.3%ofNO2,and22.0%ofCO.TheconcentrationsofNO3-,SO42-andNH4+decreasedby32.0%, 32.9%and39.1%,respectively,comparedwiththeAPECperiod.ThereisnonotabledifferenceforthePM2.5sourcesbeforeandduringAPECperiod.Thesourcecontributionsofcoal/biomasscombustion,metalsmelting,andoilcombustionincreasedto21.7%, 14.0%and20.8%,meanwhile,thesourcecontributionsofdust,industry,andsecondarysourcedecreasedto12.6%, 11.8%and19.2%,respectively.

APEC;Hebei;PM2.5;PMF

1673-9469(2016)04-0076-07doi:10.3969/j.issn.1673-9469.2016.04.017

2016-06-14

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41475131) 特約專稿

魏哲(1986-)，男，河北邢臺(tái)人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事大氣污染控制方面的研究。

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