广州市大气中颗粒物特征及其环境意义
大气颗粒物的成分特征及其毒性研究
大气颗粒物的成分特征及其毒性研究大气颗粒物是指悬浮在空气中的、直径小于或等于10微米的固体或液体颗粒物质。
这些颗粒物质来自于人类活动和自然源头，如化石燃料的燃烧、工业排放、交通排放、土壤扬尘、海盐、火山灰等。
大气颗粒物的成分复杂，包括有机和无机物质，例如硫酸盐、挥发性有机物、元素碳、重金属、氨、氮氧化物、臭氧等。
这些成分特征及其毒性研究对环境治理和健康保护具有重要意义。
一、大气颗粒物成分特征1.硫酸盐硫酸盐是大气颗粒物中最常见的无机化合物，主要形成于燃烧硫含量高的化石燃料和工业排放中。
硫酸盐的作用有利有弊。
由于硫酸盐粒子小，极易渗入肺泡中，引起过敏反应和炎症反应，影响呼吸系统健康；但它也是酸性物质的主要载体，有助于酸性物质的稀释和去除，减轻酸雨的灾害。
2.氮氧化物氮氧化物是大气颗粒物中的主要有机化合物成分。
源头主要来自于交通、工业和农业活动等，还包括自然来源，如闪电等。
氮氧化物对大气环境的影响很大。
它不仅可以反应生成臭氧、硝化气和氮化气等有害物质，还对植物和动物生命造成损害。
3.有机物大气颗粒物中的有机物是种类最繁多的物质，占颗粒物总量的30%-90%。
有机物的来源广泛，主要来自于交通、工业和燃烧排放等。
有机物的毒性和人体健康的影响取决于其种类和浓度。
4.重金属重金属是大气颗粒物中的有害成分之一，其来源主要来自于工业排放、垃圾焚烧和交通排放等。
重金属对人体健康造成危害，主要表现为损害肝、肾、中枢神经系统、血液系统等，严重时还会导致癌症。
二、大气颗粒物毒性研究因为大气颗粒物的成分复杂，它对人体健康的影响也是多方面的。
早期的研究主要关注大气颗粒物的物理和化学特性，而近年来的研究逐渐转向其对人体健康的影响和致病机制。
1.环境暴露大气颗粒物主要通过呼吸道、消化道和皮肤三种途径进入人体。
其中，呼吸道是主要的吸收途径，颗粒物进入呼吸道后，可通过肺泡壁进入血液循环系统，对人体健康产生影响。
2.毒性机制大气颗粒物的毒性机制非常复杂，包括间接作用和直接作用两种。
大气污染的空间分布特征
大气污染的空间分布特征大气污染是当今世界面临的一个严重问题。
空气中的颗粒物、化学物质、臭氧等污染物质对人类健康和环境造成了严重的影响。
各地区大气污染的空间分布特征不同，研究其空间变化规律对于我们应对大气污染问题具有指导意义。
一、城市大气污染城市是大气污染最为严重的地区之一。
由于城市人口密集，工厂、车辆等排放的污染物质也较为集中，导致城市大气质量普遍较差。
以中国为例，在一些大城市白天”霾”的天气已经成为常态。
随着城市规模的不断扩大和城市化进程的不断加快，城市大气污染问题将愈发突出。
二、工业大气污染工业是大气污染的主要来源之一。
工业生产过程中排放的大量污染物质对环境的影响较为显著。
例如，钢铁、化工等重工业在生产过程中会不断排放大量臭氧、二氧化硫等有害气体，严重危及周边居民的健康。
工业大气污染通常在工业园区等集中区域中较为集中。
三、农村大气污染农村大气污染主要源自生物质燃烧。
由于许多农民在采暖和烹饪中使用煤等生物质燃料，导致农村大气质量常常较差。
此外，农村地区也常常存在养殖业和垃圾填埋等污染源，对当地环境造成影响。
四、海洋大气污染海洋大气污染主要源自船只排放。
船只在海上运输中通常会排放大量有害气体。
由于海洋环境开阔、气候条件较为稳定，因此海洋大气污染相对于其他地区污染较轻。
五、煤炭资源开发与大气污染煤炭是人类最重要的能源之一，但同时也是产生大气污染最严重的行业之一。
煤炭资源开发中排放的大量污染物质对周边环境和人群造成了极其严重的影响。
此外，煤炭的清洁利用也是应对大气污染问题的重要途径之一。
总之，大气污染的空间分布特征与地区的经济发展、人口密度、工业生产、交通等因素密切相关。
对各地区大气污染的产生原因和空间分布特征进行深入研究，有助于我们制定更加准确有效的环境保护与治理策略，实现可持续发展的目标。
第五章 空气中颗粒物的测定
第五章空气中颗粒物的测定第一节概述空气中固态和液态颗粒状态的物质统称空气颗粒物（particulate matter）。
风沙尘土、火山爆发、森林火灾和海水喷溅等自然现象，人类生活、生产活动中各种燃料（如煤炭、液化石油气、煤气、天然气和石油）的燃烧是空气颗粒物的重要来源。
颗粒物按大小可分为总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物和细粒子。
空气中的颗粒物有固态和液态两种形态。
固态颗粒物中较小的有炭黑、碘化银、燃烧颗粒核等，较大的有水泥粉尘、土尘、铸造尘和煤尘等。
液态颗粒物主要有雨滴、雾和硫酸雾等。
在工农业生产中可产生大量生产性粉尘，根据性质分为无机和有机粉尘。
空气颗粒物污染对人群死亡率有急性和慢性影响，有一定的致癌作用，长期吸入较高浓度的某些粉尘可引起尘肺。
吸入铅、锰、砷等毒性粉尘，经呼吸道溶解后，可引起机体中毒的发生。
粉尘作用于人体上呼吸道，早期可引起鼻粘膜刺激，毛细血管扩张，久而久之，能引起肥大性鼻炎，萎缩性鼻炎，还可引起咽喉炎，支气管炎等。
经常接触生产性粉尘，也能引起皮肤、眼、耳疾病的发生。
大麻、棉花、对苯二胺等粉尘可引起哮喘性支气管炎、偏头痛等变态反应性疾病。
沥青粉尘在日光照射下通过光化学作用，可引起光感性皮炎、结膜炎和一些全身症状。
飘浮在空气中的颗粒物，若携带某些致病微生物，随呼吸道进入人体后，可引起感染性疾病的发生。
如果吸入含致癌物粉尘，如镍、铬等，可导致肺癌的发生。
第二节生产性粉尘生产性粉尘是指在生产过程中形成的，并能长时间飘浮在空气中的固体微粒。
它是污染工作环境、损害劳动者健康的重要职业性有害因素，可引起多种职业性肺部疾病。
一、生产性粉尘的来源和分类生产性粉尘的来源有：矿山开采、凿岩、爆破、运输、隧道开凿、筑路等；冶金工业中的原料准备、矿石粉碎、筛分、配料等；机械铸造工业中原料破碎、配料、清砂等；耐火材料、玻璃、水泥、陶瓷制造等；工业原料的加工；皮毛、纺织工业的原料处理；化学工业中固体原料处理加工，包装物品等生产过程。
大气环境中颗粒物沉降速率的模拟与预测
大气环境中颗粒物沉降速率的模拟与预测随着现代工业和城市化的快速发展，大气污染成为我国面临的一个严重问题。
其中，颗粒物污染被认为是最为直接和普遍的环境问题之一。
颗粒物的沉降速率对于评估大气负荷和环境影响具有重要意义。
因此，模拟和预测大气环境中颗粒物沉降速率成为了当下研究的热点之一。
大气环境中颗粒物的沉降是指悬浮在空气中的颗粒物向地面下沉的过程。
这个过程受到多种因素的影响，包括颗粒物的大小、密度、形状、气象条件、环境状态等。
为了模拟和预测颗粒物的沉降速率，研究者通常采用数值模型进行计算。
在模拟颗粒物沉降速率的过程中，首先需要确定颗粒物的物理特性，包括颗粒物的密度、直径和形状。
这些参数的选择对于模型的准确性至关重要。
然后，需要确定大气环境的条件，包括风速、湍流强度和湍流动力学参数等。
这些参数可以通过气象观测数据或大气环境模型获得。
颗粒物沉降速率的模拟通常基于两个主要的机制：沉降速度和扩散速度。
沉降速度是指颗粒物因为重力作用而沉降的速度，可以通过斯托克斯定律进行计算。
扩散速度是指颗粒物受到气体分子碰撞和涡旋扰动而产生的非定向运动速度，可以通过使用湍流模型进行计算。
将这两个速度结合起来，就可以获得颗粒物的总沉降速率。
在模拟和预测颗粒物沉降速率时，还需要考虑颗粒物的输运途径。
颗粒物可以通过湿沉降、干沉降和湍流沉降等途径沉降到地面。
湿沉降是指颗粒物与降水发生接触并沉降，干沉降是指颗粒物直接由于重力沉降到地面，湍流沉降是指颗粒物被气流扰动而发生沉降。
在实际应用中，不同途径的沉降速率可以通过模型进行计算并进行综合。
通过模拟和预测大气环境中颗粒物的沉降速率，可以为环境保护提供科学依据和技术支持。
例如，在城市规划中，可以通过对颗粒物沉降速率的模拟，评估不同区域的环境状况并制定相应的改进措施。
此外，在大气污染防治中，也可以利用颗粒物沉降速率的模拟预测，监测和评估大气污染物的扩散和传播状况。
总之，大气环境中颗粒物沉降速率的模拟与预测具有重要的理论和实际意义。
大气中细颗粒物组成来源与特性
大气中细颗粒物组成来源与特性一、PM2.5的来源大气超细颗粒物的主要来源大气超细颗粒物主要有2个来源:固定和移动燃烧源的直接排放,其中固定源包括工业锅炉、焚化炉、熔炉,居民分散取暖、烹饪以及吸烟等,移动源主要是柴油、汽油机动车尾气排放物、汽车催化式净化气的金属残余物等;气体前驱物在大气中反应也会形成大量的超细颗粒物,有燃烧过程排放的过饱和蒸汽在环境温度下冷凝形成的,也有复杂化学反应生成的。
前一种来源一般是局部的,形成的大气超细颗粒物的数浓度会随着离产生源距离的增加而降低,后一种来源则是区域性的,形成的大气超细颗粒物易于在整个城市或郊区扩散。
1、室外PM2.5的来源PM2.5既来源于自然，也来源于人为。
自然来源包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
但PM2.5的主要来源还是人为排放。
人类既直接排放PM2.5，也排放某些气体污染物，在空气中转变成PM2.5。
直接排放主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。
在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。
其它的人为来源包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。
2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源：尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%；烧煤产生7%；使用柴油汽油而排放的废气贡献7%，农作物等生物质贡献6%；植物碎屑贡献1%。
有趣的是，吸烟也贡献了1%，不过这只是个粗略的科学估算，并不一定准确。
该研究中也测定了北京PM2.5的成分：含碳的颗粒物，硫酸根，硝酸根，铵根加在一起占了重量了69% 。
2、室内PM2.5的来源吸烟、厨房油烟、装修材料释放有害物质是室内PM2.5三大来源，另外，还有室外污染物的进入。
（1）烟雾是室内空气污染的重要源头在有人吸烟的室内，来源于二手烟中的微颗粒物约占室内PM2.5总量90%左右。
颗粒物粒度分布
颗粒物粒度分布颗粒物粒度分布是描述颗粒物在不同粒径范围内的浓度分布情况。
颗粒物粒度分布对于了解颗粒物的来源、传输、沉降和对环境和健康的影响具有重要意义。
本文将从颗粒物的粒径范围、分布特征及其影响因素等方面进行阐述。
一、颗粒物的粒径范围颗粒物的粒径范围通常是以颗粒物的有效直径（代表颗粒物尺寸的衡量指标）来描述的。
颗粒物根据其粒径范围可以分为不同的级别，常见的有可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、超细颗粒物（PM0.1）等。
其中，PM10指的是直径小于等于10微米的颗粒物，PM2.5指的是直径小于等于2.5微米的颗粒物，PM0.1指的是直径小于等于0.1微米的颗粒物。
二、颗粒物的分布特征颗粒物的粒度分布通常呈现多峰分布或单峰分布。
多峰分布指的是在一个粒径范围内存在多个峰值，每个峰值代表着不同粒径的颗粒物的浓度高峰；单峰分布指的是在一个粒径范围内只存在一个峰值。
颗粒物的粒度分布受到多种因素的共同影响，包括颗粒物的来源、气象条件、环境背景等。
三、颗粒物粒度分布的影响因素1. 颗粒物来源：颗粒物的来源多种多样，包括工业排放、交通尾气、燃煤排放、沙尘暴等。
不同来源的颗粒物在粒径分布上存在差异，例如工业排放的颗粒物主要分布在较大粒径范围内，而交通尾气中的颗粒物主要分布在较小粒径范围内。
2. 气象条件：气象条件对颗粒物的传输和沉降具有重要影响。
风速、湿度、温度等气象因素会影响颗粒物的扩散和沉降速度，进而影响颗粒物的粒度分布。
3. 环境背景：环境背景也会对颗粒物的粒度分布产生影响。
例如，城市地区由于工业活动和交通排放等因素，颗粒物浓度较高，而郊区和乡村地区的颗粒物浓度较低。
四、颗粒物粒度分布的意义颗粒物粒度分布对于了解颗粒物的来源和传输途径具有重要意义。
通过分析颗粒物的粒度分布，可以判断颗粒物的主要来源，为采取相应的减排措施提供科学依据。
同时，颗粒物的粒度分布也与其对环境和人体健康的影响密切相关。
例如，细颗粒物（PM2.5）由于其较小的粒径，容易被人体吸入，对呼吸系统和心血管系统有较大的危害。
pm2.5 和pm10标准值
pm2.5 和pm10标准值一、概述PM2.5和PM10是环境空气质量监测的重要指标，它们分别代表空气中细颗粒物和粗颗粒物的浓度。
这两个指标的浓度高低，直接反映了空气质量的好坏，关系到广大民众的身体健康。
因此，了解pm2.5和pm10标准值，对于保护环境和人体健康具有重要意义。
二、标准值1.PM2.5标准值：PM2.5是指空气中空气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也被称为细颗粒物。
根据我国环境空气质量标准，PM2.5标准值为日均浓度限值分别为75微克/立方米。
2.PM10标准值：PM10是指空气中空气动力学当量直径小于或等于10微米的颗粒物，也被称为粗颗粒物。
根据我国环境空气质量标准，PM10标准值为日均浓度限值分别为50微克/立方米。
此外，还有部分地区采用执行PM2.5和PM10交替监测标准。
三、影响及措施PM2.5和PM10的浓度升高，会对环境和人体健康产生严重影响。
其中，PM2.5浓度升高会增加心脏病、肺癌等呼吸道疾病的发生率，影响人们的生命安全；而PM10浓度升高则会加重大气污染，影响能见度，加剧空气污染程度。
为了降低这两个指标的浓度，我们需要采取相应的措施。
首先，需要控制工业污染源的排放，加强对排污企业的监管；其次，需要推广清洁能源，减少化石燃料的使用；此外，还需要加强绿化建设，提高城市绿化率，以减少大气中颗粒物的含量。
四、实际应用在实际应用中，pm2.5和pm10标准值对于环境保护和治理具有重要意义。
例如，在城市规划中，需要考虑到绿化带的设置，以降低城市中的颗粒物浓度；在环境监测中，可以通过监测pm2.5和pm10的浓度，来判断空气质量的好坏；在污染治理中，可以根据pm2.5和pm10的标准值，来评估治理措施的效果。
五、结论综上所述，pm2.5和pm10标准值对于保护环境和人体健康具有重要意义。
在实际应用中，我们需要加强对排污企业的监管，推广清洁能源的使用，提高城市绿化率等措施，以降低这两个指标的浓度，保护环境，维护人民群众的健康。
大气颗粒物物源解析及来源示踪
大气颗粒物物源解析及来源示踪大气颗粒物是由于人类活动和自然过程而产生的微小固体和液体颗粒悬浮在空气中。
这些颗粒物的来源非常复杂，可能包括燃烧排放、工业废气、交通尾气、土壤扬尘等。
大气颗粒物的物源解析和来源示踪对于了解大气污染形成机制、采取相应措施以及保护环境具有重要意义。
首先，根据颗粒物的物源解析，可以分析出不同来源的颗粒物成分和特征。
燃烧排放是大气颗粒物的主要来源之一，例如煤燃烧、汽车尾气的颗粒物含有较高的黑碳含量和金属元素。
工业废气中排放的颗粒物可能含有一些特定的化学物质，如重金属、有机化合物等。
土壤扬尘中的颗粒物则可能富含无机盐、土壤微生物等。
通过分析颗粒物的化学成分以及其与不同来源的关系，可以判断不同来源颗粒物在大气中的贡献程度。
其次，颗粒物的来源示踪可以用于追踪颗粒物的传输和扩散过程。
颗粒物在大气中的传输和扩散是一个复杂的过程，不同来源的颗粒物具有不同的传输特征。
例如，移动源排放的颗粒物主要分布在城市和交通路口附近，而工业废气排放的颗粒物则可能随风向迁移较远。
通过示踪颗粒物的来源，可以了解颗粒物的传输路径，从而制定相应的污染控制措施。
值得注意的是，在大气颗粒物的物源解析和来源示踪中，仅仅依靠化学成分分析是远远不够的。
因为不同来源的颗粒物可能具有相似的化学成分，而不同来源之间的化学成分差异可能受到其他因素的干扰。
因此，需要结合其他手段和技术，如气象条件、同位素示踪、模型模拟等，来进行更准确的物源解析和来源示踪。
并且，颗粒物的来源示踪还可以结合人为活动与自然过程的时间和空间变化来进一步提高准确性。
最后，大气颗粒物的物源解析和来源示踪不仅对于环境保护具有重要意义，还对健康和气候变化等领域有着广泛影响。
颗粒物对人体健康产生负面影响，如导致呼吸系统疾病、心血管疾病等。
通过深入了解大气颗粒物的物源和来源，可以有针对性地减少污染物排放、改善空气质量，从而保护人类健康。
此外，大气颗粒物还对气候变化有影响，部分颗粒物能够吸收或反射太阳辐射，从而影响地球能量平衡。
大气气溶胶颗粒物的浓度及分布分析
大气气溶胶颗粒物的浓度及分布分析一、引言大气气溶胶颗粒物是指悬浮在大气中的微小颗粒，包括固体和液态颗粒。
它们对人类健康和环境质量有着重要影响。
因此，了解大气气溶胶颗粒物的浓度和分布对于环境保护和气象预报具有重要意义。
二、浓度分析大气气溶胶颗粒物的浓度指的是单位体积空气中所含颗粒物的质量或粒子数。
浓度的测量通常使用颗粒物分析仪器，例如质量浓度可使用PM2.5或PM10监测仪器进行测量，粒子数浓度可使用激光粒子计数仪进行测量。
在城市和工业区域，大气气溶胶颗粒物的浓度往往比较高。
这主要是由于人类活动排放的废气和粉尘污染源。
燃煤、汽车尾气、工业废气等都是常见的颗粒物排放源。
因此，浓度分析对于评估大气污染程度和制定相应的控制措施至关重要。
三、分布分析大气气溶胶颗粒物的分布受到气象条件的影响。
风向、风速、大气稳定度等因素都可以改变颗粒物的扩散和输送路径。
在局地封闭环境中，例如山谷或城市街道，颗粒物往往会聚集，导致浓度升高。
而在开阔的地区，颗粒物则会通过风的输送而分散。
此外，季节变化也会对大气气溶胶颗粒物的分布产生影响。
在夏季，由于气温升高、湿度增加，气溶胶颗粒物的生成和生长速率会减慢，导致其浓度相对较低。
而在冬季，逆温现象常常出现，使得颗粒物聚集在地面上，导致浓度升高。
四、影响因素大气气溶胶颗粒物的浓度和分布受到多种因素的影响。
除了人类活动和气象条件外，地理位置和自然源排放也是重要因素。
例如，沙尘暴和火山喷发会释放大量的颗粒物，对周围地区的空气质量产生显著影响。
此外，大气气溶胶颗粒物的组成也会影响其分布特征。
不同来源的颗粒物具有不同的物理化学特性，导致其在大气中的行为和输送方式不同。
因此，需要通过采集样品并进行化学分析，以了解不同来源颗粒物的贡献和影响。
五、影响人体健康和环境大气气溶胶颗粒物对人体健康和环境质量有着重要影响。
细小的颗粒物可以被吸入到肺部，导致呼吸系统疾病的发生。
此外，颗粒物还可以携带有毒物质，如重金属和有机化合物，对人体产生毒害作用。
大气环境中颗粒物迁移与扩散模型研究
大气环境中颗粒物迁移与扩散模型研究近年来，随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，大气污染问题日益凸显，其中颗粒物污染是一大挑战。
大气颗粒物对人类健康和环境影响巨大，因此对其迁移与扩散模型的研究变得非常重要。
一、颗粒物的来源与特性颗粒物的来源多样，包括工业排放、交通尾气、农业活动等，它们具有不同的物理化学特性和粒径分布。
颗粒物大致可分为可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），其中PM2.5对人体的影响更为严重。
这些颗粒物中有机物、金属元素、重金属离子等成分可以对人体健康产生有害影响。
二、颗粒物迁移与扩散模型的意义颗粒物的迁移与扩散模型可以帮助我们了解颗粒物在大气中的输运规律，揭示其影响因素和迁移途径，从而有针对性地制定治理措施。
模型可以模拟颗粒物源排放、大气传输、沉积和浓度分布等过程，为科学决策提供参考和支持。
三、颗粒物迁移与扩散模型的研究方法研究颗粒物迁移与扩散模型的方法主要有数学建模和实验观测两种。
数学建模是基于物理模型、数学模型和计算机模拟，通过建立方程组来模拟颗粒物的迁移和扩散过程，并运用各种数值计算方法求解。
实验观测则通过野外观测和实验室模拟来获取数据，如风速、温度、湿度、浓度等，以验证模型的可靠性。
四、常用的颗粒物迁移与扩散模型常见的颗粒物迁移与扩散模型包括Lagrangian模型和Eulerian模型。
Lagrangian模型追踪颗粒物的运动轨迹，重点考虑了颗粒物的个体运动和涡旋扩散，适用于较小尺度和复杂环境。
Eulerian模型以网格为基础，通过求解空气动力学方程来模拟颗粒物的输运和扩散，适用于中高尺度和相对简单的环境。
五、颗粒物迁移与扩散模型的挑战与未来发展颗粒物迁移与扩散模型的研究还面临一些挑战，如粒径分布、气象条件、大气细观结构等因素的复杂性。
未来的发展需要更加准确和细致的模型，以适应不同区域和不同尺度的需求。
同时，研究者还应关注颗粒物的来源治理、排放监测等与模型研究相结合的工作，以全面解决大气颗粒物污染问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
广州市大气中颗粒物特征及其环境意义 张颖仪 邹世春* 中山大学化学与化学工程学院分析科学研究所 广州510275 摘要2002年的冬季和夏季使用Airmetrics的低流量采样仪采集了广州市三个站点（中大、黄埔和龙归）、总共80个PM10和PM2.5的样品。研究了冬季和夏季广州城市大气颗粒物的污染特征及其季节变化。结果显示，广州城市大气颗粒物的污染是比较严重的，夏季的PM10和PM2.5日平均浓度值分别为124.8和78.1μg/m3，冬季的PM10和PM2.5日平均浓度值更高，分别达161.7和105.7μg/m3。广州的颗粒物污染存在明显的季节变化，冬季的污染比夏季严重。夏季和冬季样品中，细颗粒的PM2.5占PM10的比例分别为64.1%和68.1%，表明PM2.5的污染较为严重。此外， PM2.5和PM10的相关性良好（r>0.9），说明颗粒物污染为同源污染。。研究还发现，气象因素对颗粒物浓度及其分布特征有影响。 关键词PM10；PM2.5；广州；季节变化；气象因素
1 前言 大气颗粒物对环境气候、能见度等可产生巨大的负面影响，同时，大气颗粒物本身或其中所承载或吸附的毒性重金属和毒性有机污染物可对人类健康构成了严重威胁，成为人类生存环境中不容忽视的隐形杀手。生活在大气颗粒物浓度较高的地区极易导致肺炎、气管炎、肺结核甚至诱发肺癌，并可引起死亡率的上升。特别是粒径小于10μm和2.5μm的细颗粒物，后者甚至可直接进入人体肺部并直接参与血液循环。 本研究选择广州市3个具有不同功能的观测点，连续采集了2002年冬、夏两季节的PM10
和PM2.5样品，尝试探讨其来源、分布规律以及影响其浓度水平的各种气象因素。
2 样品采集及分析
采样布点: 根据城区功能的不同，在广州共设了三个采样点 (图1)： 中山大学 (ZSU)：中山大学位于广州市新港西路。该路段是海珠区的主要干道之一，交通繁忙，周围有一定是商业设施和文化设施。采样设于距新港西路约500 m，距珠江约100 m高度约15m的楼顶上。 黄埔 (HP)：黄埔区在广州的西
*基金项目 中山大学化学与化学工程学院第三届创新化学实验基金项目（批准号：02019）资助.
第一作者 张颖仪（1980年出生），女，中山大学化学与化工学院应用化学专业99级 指导老师 邹世春 Email：ceszsc@zsu.edu.cn
图1 采样点位置及其分布 面，是广州市的新兴的工业区，这里有发电厂、化工厂、冶炼厂等，有比较多和集中的污染排放源。采样点位于黄埔区的中心地区，在机动车流量较大的黄埔大道边，离地面约10 m高。 龙归 (LG)：龙归位于广州市北部市郊的白云区，邻近从化市，是典型的城乡结合部。该站点距新旧广从公路约1 km，采样高度约10 m。
2.2 样品采集及分析 本次采样按季节分两个时间段进行。冬季采样从2002年1月8日开始至2月8日结束；夏季采样从2002年6月26日开始至7月26日结束，两次采样均为期一个月。采样期间，中山大学采样点每3 d采集一次，其它两个采样点是每6 d一次。每次采样同时收集PM10和PM2.5。为抵消滤膜暴露在空气以及在样品采集、运输过程中的可能引起的污染，每10 d增加2个现场空白样品。 本研究采用低流量采样仪进行采样（Airmetrics，美国）。采集PM10和PM2.5样品的微纤维石英滤膜（47 mm，Whatman公司，英国）在使用前于800oC灼烧3 h后取出，于干燥器中冷却，称量空白滤膜。设定采样器采样流量为5 L/min，采集时间为24 h。采样完成后，将样品滤膜取下、密封并保存于4℃冰箱中待进一步分析。 将未采样的空白滤膜置于灵敏度为1 g的电子微量天平（Mettle M3, Switzerland）先进行称量；将采样后的滤膜在干燥器内放置24h，用天平称重。然后放回干燥器1h后再称重，两次重量之差不大于0.4mg即为恒重。采样前、后滤膜的质量之差即为颗粒物质量。
3 结果和讨论
3.1 冬、夏季广州大气中的颗粒物浓度水平 表1给出了广州市冬季大气中PM10及PM2.5的浓度数据。以我国的空气质量二级标准（GB3095-1996）[1]来衡量，PM10浓度平均值为161.7 μg/m3，超过了日平均标准150 μg/m3，且变化范围大，最大值为456.9 μg/m3，超标达2.05倍。三个采样点中只有中山大学符合标准，黄埔和龙归都超过了标准值。龙归的PM10浓度更高达203.4±126.4 μg/m3，最高值出现在该采样点。
表1 各采样点1-2月（冬季）颗粒物浓度 采样 地点 PM2.5浓度（μg/m3） PM10浓度（μg/m3）
样品数 浓度范围 平均值 SD 样品数 浓度范围 平均值 SD HP 5 51.9~236.9 102.5 89.7 5 74.8~419.2 167.0 102.1 LG 5 42.2~315.7 138.6 87.2 5 52.2~456.9 203.4 126.4 ZSU 10 36.8~150.5 90.5 33.8 10 48.4~246.2 138.2 54.8 平均值 20 36.8~315.7 105.7 53.9 20 48.4~456.9 161.7 83.2
由于我国尚无PM2.5的标准，我们采用美国国家大气环境质量标准（NAAQS）[2]进行衡量。各个采样点的日平均值都超过了PM2.5的二级标准65 μg/m3。PM2.5浓度平均值为105.7 μg/m3，超过了日平均标准值，最大值为315.7 μg/m3，超标倍数达3.86。三个采样点中也以龙归的污染程度最高，浓度为138.6±87.2 μg/m3，同时最高值也出现在该采样点。 统计结果表明，两种不同粒径的颗粒物超标率和超标倍数都很高。其中龙归的颗粒物污染最为严重，超标率和超标倍数都是三个采样点中的最高。虽然中山大学的PM10日平均值符合国家标准，但从单日看，中山大学仍有50%的天数超过国家标准。
表2给出了广州市夏季大气中PM10及PM2.5的浓度数据： 98 图2 不同城市颗粒物水平比较图
表2 各采样点六至七月（夏季）颗粒物浓度 采样 地点
PM2.5浓度（μg/m3） PM10浓度（μg/m3）
样品数 浓度范围 平均值 SD 样品数 浓度范围 平均值 SD
HP 5 89.0~118.8 101.7 8.6 5 146.1~192.4 164.2 12.2 LG 5 42.2~157.1 78.2 31.6 5 55.7~288.8 129.5 63.7 ZSU 10 41.4~95.3 66.3 15.5 10 67.5~169.2 102.7 26.1 平均值 20 41.4~157.1 78.1 23.7 20 55.7~288.8 124.8 42.5
PM10浓度平均值为124.8 μg/m3，略低于日平均标准150μg/m3，其浓度变化在55.7~288.8μg/m3之间。三个采样点中中山大学和龙归都符合标准，但黄埔则超过了标准值（164.2±12.2μg/m3）；龙归的日平均值虽然符合标准，但其变化范围十分广，从55.7～288.8μg/m3，尤其最高值出现在该采样点，这说明该点的PM10污染仍十分严重。 与PM10一样，PM2.5污染水平比冬季要低，但三个采样点的日平均值仍然超过了NAAQS所规定的二级标准日平均值65μg/m3。PM2。5浓度平均值为78.1μg/m3，略超过了日平均标准值，变化范围也十分大，从41.4~157.1μg/m3。黄埔的PM2。5污染十分严重，浓度变化在101.7±8.6μg/m3
之间，远高于65μg/m3的标准；与黄埔相比，龙归的PM2.5相对较小，在78.2±31.6μg/m3之间，但最高值则出现在龙归（157.1 g/m3）。 统计结果表明，在夏季，各个采样点亦有很高的超标率。与冬季相比，超标倍数则相对较低。其中，黄埔的颗粒物超标率是三个采样点中最高的，该点的PM2.5超标率高达100%；龙归的颗粒物超标率也十分高，PM10和PM2.5是超标最多的，分别为0.93和1.42倍；中山大学的空气质量相对较佳，PM10的超标率和超标倍数都很低，但PM2.5的超标天数仍比较多。 从总体上看，夏季两种粒径的颗粒物污染水平比冬季要低。特别是PM10的浓度值远远地低于冬季。但从单日来看，超标的天数很多； PM2。5的浓度值虽然也比冬季有了下降，与USEPA的NAAQS的65μg/m3标准相比，PM2.5的日平均浓度值依然偏高，而且超标的天数比冬季多。这显示广州的PM2.5水平仍然较高。 广州的冬季颗粒物污染PM10和PM2.5的日平均值都非常高，超标倍数也比夏季要高得多。这可能由于广州冬季干燥，造成了地面扬尘比夏季多，对颗粒物的贡献加大；同时由于出现逆温频率高，大气扩散能力弱，使颗粒物浓度增加。 广州市夏季比较潮湿多雨，颗粒物湿沉降量较大，同时，夏季的大气扩散能力较强，使颗粒物易于扩散。加上夏季的光照时间长、强度大，使SO2等气体污染物通过光化学反应氧化成硫酸盐的转化比冬季活跃，产生二次粒子的可能性比冬季要大。
PM10050100150200广州香港清迈高雄wintersummerPM2.5
050100150200
广州香港北京上海清迈wintersummer
与世界上其它一些城市（香港[3]、清迈[4]、高雄[5]、北京[6]和上海[7]）相比，广州的颗粒物污染水平较高，如图2所示。冬季广州PM10的浓度远远地高于香港和高雄；夏季的PM10浓度为三个城市的最高。夏季广州的PM2.5浓度处于较高的污染水平，有较高的超标倍数。在图2中列出