鞍山城區(qū)夏季PM2.5中碳組分污染特征及來(lái)源

王　偉，姬亞芹，趙　哲，李　金，孫洪峰，張　靜，張?jiān)娊?/p>

1.鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，遼寧鞍山114004 2.南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300071 3.國(guó)家環(huán)境保護(hù)城市空氣顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300071

鞍山城區(qū)夏季PM2.5中碳組分污染特征及來(lái)源

王偉1，姬亞芹2，3，趙哲1，李金1，孫洪峰1，張靜2，3，張?jiān)娊?，3

1.鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，遼寧鞍山114004 2.南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300071 3.國(guó)家環(huán)境保護(hù)城市空氣顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300071

2014年7月采集鞍山市大氣中PM2.5樣品，采用IMPROVE-TOR方法準(zhǔn)確測(cè)量了樣品中的8個(gè)碳組分，研究了鞍山城區(qū)夏季PM2.5及其載帶的碳組分的污染特征。鞍山市夏季PM2.5濃度為（53.4±18.0）μg/m3，有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）和總碳（TC）占PM2.5的比例分別為（11.89±3.86）%、（4.79±1.31）%和（16.68±5.02）%，表明碳是鞍山城區(qū)夏季PM2.5中的重要成分。PM2.5中OC、EC濃度顯著相關(guān)，R=0.715；另外，全市OC/EC的平均值為2.49±0.43，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位OC/EC的平均值均＞2，表明PM2.5中二次有機(jī)碳（SOC）對(duì)OC有貢獻(xiàn)，從而說(shuō)明OC、EC的來(lái)源相同。8個(gè)碳組分（OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OPC）的豐度研究顯示，鞍山市城區(qū)夏季PM2.5中碳主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣塵、道路塵和燃煤塵。

PM2.5；有機(jī)碳（OC）；元素碳（EC）

王偉，姬亞芹，趙哲，等.鞍山城區(qū)夏季PM2.5中碳組分污染特征及來(lái)源［J］.環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，5（2）：91-96.

WANG W，JI Y Q，ZHAO Z，et al.Pollution characteristics of carbon fractions in PM2.5and their sources in urban area of Anshan city in summer［J］.

Journal of Environmental Engineering Technology，2015，5（2）：91-96.

大氣顆粒物是表征大氣污染的重要指標(biāo)之一。研究表明，PM2.5對(duì)人體健康、全球氣候變化和大氣能見度等有重大影響。碳是PM2.5的重要組成部分，占PM2.5的20%～50%，甚至達(dá)到80%［1］。碳主要包括有機(jī)碳（organic carbon，OC）、元素碳（elemental carbon，EC）和碳酸鹽碳（carbonate carbon，CC）；大氣顆粒物中81.9%的OC和84.9%的EC集中于粒徑＜2.5 μm的細(xì)顆粒物上［2］。OC通常指脂肪族、芳香族等有機(jī)化合物，包括一次有機(jī)碳（primary organic carbon，POC）和二次有機(jī)碳（secondary organic carbon，SOC）。POC由污染源直接排放，SOC是氣態(tài)前體物經(jīng)過(guò)大氣光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。OC不僅為大氣化學(xué)反應(yīng)提供氧化劑，而且對(duì)光有散射作用。EC是以單質(zhì)狀態(tài)存在的碳，主要是生物質(zhì)或化石燃料不完全燃燒直接排放的產(chǎn)物，是一次人為源指標(biāo)。EC表面具有較好的吸附活性，對(duì)可見光和紅外光都有強(qiáng)烈吸收，是導(dǎo)致地球變暖的主要物質(zhì)之一。S.Menon等［3］認(rèn)為，近幾十年來(lái)中國(guó)出現(xiàn)南澇北旱的自然災(zāi)害，以及中國(guó)和印度地區(qū)氣溫緩慢變暖的現(xiàn)象可能都與氣溶膠中EC濃度的增加有關(guān)。在正常天氣條件下，PM10中CC濃度很少，一般不超過(guò)PM10的5%［4］，故在氣溶膠含碳組分研究中一般不予考慮。

鞍山市位于遼寧省中部，是我國(guó)重要的鋼鐵工業(yè)基地，第二產(chǎn)業(yè)及工業(yè)高度發(fā)達(dá)?！笆濉逼陂g，鞍山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化調(diào)整，但以鋼鐵冶金、煤化工、礦產(chǎn)資源、煤炭消耗為主要支柱產(chǎn)業(yè)的格局仍未改變，礦山開采和鋼鐵冶煉帶來(lái)的大氣顆粒物污染問(wèn)題突出。同時(shí)，機(jī)動(dòng)車保有量逐年遞增。長(zhǎng)期以來(lái)，顆粒物成為鞍山市大氣的首要污染物。近年來(lái)，大氣重污染過(guò)程頻發(fā)，特別是2014年一季度，鞍山市區(qū)出現(xiàn)霾天氣達(dá)33次之多，迫切需要開展顆粒物來(lái)源研究。

采集了鞍山市7月大氣中的PM2.5樣品，分析其濃度和碳組分濃度，并從碳組分間的相互關(guān)系等方面，研究鞍山城區(qū)夏季PM2.5中碳組分的污染特征及污染來(lái)源，初步解析大氣顆粒物的碳來(lái)源。

1　研究方法

1.1采樣地點(diǎn)

在鞍山城區(qū)選擇6個(gè)常規(guī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別是高新區(qū)、太陽(yáng)城、太平、鐵西、明達(dá)新區(qū)和鞍鋼。

1.2樣品采集和分析

采樣時(shí)間為2014年7月2—15日，采樣開始時(shí)間為09：00—10：00，采集23～24 h。采樣儀器為HY-1201智能中流量采樣器，流量設(shè)置為100 L/ min。采用石英膜（pallflex，Ф90 mm）采集樣品。采樣同時(shí)，在太陽(yáng)城每天采集一張空白石英膜。除去儀器故障造成的停止采樣，采集的有效濾膜為80張。

采用美國(guó)沙漠研究所（DRI）研制的DRI Model 2001A熱光碳分析儀分析碳組分。由于OC和EC在不同溫度下發(fā)生氧化的優(yōu)先性不同，故采用IMPROVE（interagency monitoring of protected visual environments）程序升溫法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。升溫程序分為2個(gè)階段：第1階段，在無(wú)氧純氦氣環(huán)境下，分別于140、280、480和580℃溫度下加熱石英膜，得到OC的4種組分（OC1、OC2、OC3、OC4）；第2階段，在含2%氧氣的氦氣環(huán)境下，分別于580、740、840℃逐步升溫，得到EC的3個(gè)組成部分（EC1、EC2、EC3）。由于OC在碳化過(guò)程中會(huì)形成裂解碳（optical pyrolyzed carbon，OPC），因此，根據(jù)IMPROVE分析協(xié)議將OC定義為OC1+OC2+OC3+OC4+ OPC，將EC定義為EC1+EC2+EC3-OPC［5］。

一個(gè)矩陣也許很復(fù)雜，線性代數(shù)中的一個(gè)常用的方法，便是把矩陣分解成一些更簡(jiǎn)單的矩陣的乘積，通過(guò)研究這些更簡(jiǎn)單的矩陣，來(lái)得到原始矩陣的一些有用的性質(zhì)。矩陣的UV分解是線性代數(shù)中分解一個(gè)矩陣的經(jīng)典的方法，我們?cè)谶@里不做詳細(xì)地解釋，但是我們推薦對(duì)此感興趣的讀者去參看參考文獻(xiàn)[2]中的第二章。

2　結(jié)果與討論

2.1PM2.5濃度水平

采樣期間，鞍山市各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5濃度為14.9～120.4 μg/m3，日均值為（53.4±18.0）μg/m3。根據(jù)GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中PM2.5日均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（75 μg/m3），各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5濃度超標(biāo)率為7.1%～28.6%，超標(biāo)率最高為鞍鋼；超標(biāo)倍數(shù)為0.1～0.6倍，最大超標(biāo)倍數(shù)出現(xiàn)在明達(dá)新區(qū)（0.6倍），主要是因?yàn)樵摫O(jiān)測(cè)點(diǎn)位于居住區(qū)內(nèi)，夏季人員活動(dòng)較頻繁所致。全市PM2.5日均值為31.2～95.2 μg/m3，有2 d超標(biāo)（超標(biāo)倍數(shù)為0.05和0.27倍），超標(biāo)率為14.3%。

圖1為鞍山市各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5在監(jiān)測(cè)期間的日均濃度情況。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5平均值最高的為鐵西，64.4 μg/m3；最低的為高新區(qū)，38.0 μg/m3；從大到小依次為鐵西＞鞍鋼＞明達(dá)新區(qū)＞太陽(yáng)城＞太平＞高新區(qū)。另外，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中太陽(yáng)城濃度極差最小，可能與其附近污染源相對(duì)固定有關(guān)。

圖1　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5日均濃度Fig.1Average concentrations of PM2.5at monitoring sites

圖2　鞍山市PM2.5日均濃度Fig.2Daily average concentrations of PM2.5in Anshan city

2.2PM2.5中OC和EC濃度水平

采樣期間，鞍山城區(qū)PM2.5中OC平均濃度為（5.44±0.84）μg/m3，EC平均濃度為（2.29± 0.49）μg/m3（表1）。OC、EC濃度分別為2.42～8.59和1.04～5.16 μg/m3。6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，鐵西OC和鞍鋼EC濃度最高，分別為（6.41±0.90）和（2.86±0.68）μg/m3；太平、鐵西和鞍鋼的OC、EC濃度水平較接近；高新區(qū)、太陽(yáng)城和明達(dá)新區(qū)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的OC、EC濃度水平基本一致。

OC、EC和總碳（TC，TC=OC+EC）分別占PM2.5的（11.89±3.86）%、（4.79±1.31）%和（16.68±5.02）%。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，TC在PM2.5中的比例最大值為46.59%，最小值為7.16%，均出現(xiàn)在高新區(qū)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)TC在PM2.5中的比例依次為高新區(qū)（22.86%）＞太平（22.39%）＞鞍鋼（15.61%）＞鐵西（15.46%）＞太陽(yáng)城（14.62%）＞明達(dá)新區(qū)（13.85%）。由此可見，碳是鞍山城區(qū)夏季PM2.5中的重要成分。

表1　各監(jiān)測(cè)點(diǎn)OC、EC濃度以及OC、EC和TC在PM2.5中的比例Table 1Mass distribution of OC，EC and TC in PM2.5at sampling sites

表2列出了鞍山及國(guó)內(nèi)其他城市典型區(qū)域夏季PM2.5中OC和EC的部分研究結(jié)果。與國(guó)內(nèi)其他城市夏季PM2.5中OC和EC相比，鞍山城區(qū)夏季PM2.5濃度略高于上海徐家匯，同上海內(nèi)環(huán)與中環(huán)間區(qū)域接近，遠(yuǎn)低于天津、武漢及上海寶山區(qū)，OC、EC濃度均處于較低水平，低于天津、上海、黃石及武漢。

表2　鞍山與國(guó)內(nèi)其他城市典型區(qū)域PM2.5和碳組分的比較Table 2Comparison of carbonaceous aerosol in PM2.5in Anshan city with that in other cities

2.3碳組分間的相互關(guān)系

2.3.1總碳?xì)馊苣z（TCA）

PM2.5和OC、EC的濃度及其他相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3?？偺?xì)馊苣z（TCA）通常為有機(jī)氣溶膠（OM）和EC之和，按OM=1.6OC取值［11-12］，則TCA= 1.6OC+EC。鞍山城區(qū)夏季空氣中TCA濃度均值為10.99 μg/m3，約占PM2.5的20.7%，在PM2.5組分中占重要地位。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)TCA濃度高于全市均值的有鐵西（12.87±1.81）μg/m3、太平（12.56±2.09）μg/m3和鞍鋼（12.44±1.95）μg/m3。2009年天津城區(qū)7月TCA濃度均值為26.22 μg/m3，約占PM2.5的16.3%［6］，與之相比，鞍山城區(qū)TCA在PM2.5中的占比處于較高水平。

表3　鞍山城區(qū)PM2.5中碳組分統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)Table 3Average data of carbonaceous aerosol in PM2.5in Anshan city

2.3.2OC/EC及SOC/OC分析

OC/EC和SOC/OC等指標(biāo)可用來(lái)表征大氣中二次污染的程度，比值越高表明二次污染程度越高［5］。EC主要來(lái)源于化石燃料燃燒，為惰性污染物；OC主要來(lái)源于化石燃料燃燒直接排放的一次有機(jī)氣溶膠和經(jīng)過(guò)大氣化學(xué)反應(yīng)生成的二次有機(jī)氣溶膠，容易受天氣狀況和外來(lái)污染源的影響［13］。因此，可通過(guò)研究OC和EC之間的關(guān)系，初步判斷碳?xì)馊苣z粒子的來(lái)源。B.J.Turpin等［14］認(rèn)為，如果OC、EC相關(guān)性好，則表明二次有機(jī)碳對(duì)OC的貢獻(xiàn)較小，OC主要為一次有機(jī)碳，或者OC、EC來(lái)自于相同污染源。因此，利用OC、EC的相關(guān)性可在一定程度上定性分析大氣碳?xì)馊苣z的來(lái)源。

采用SPSS軟件，計(jì)算得到PM2.5中OC、EC濃度的Spearman秩相關(guān)系數(shù)（R=0.715，P＜0.01，n= 80），表明PM2.5中OC、EC濃度顯著相關(guān)，OC、EC的來(lái)源相同。

OC/EC一般受排放源、OC在空氣中的轉(zhuǎn)化及OC和EC粒子清除等的影響［15-16］。OC在空氣中會(huì)因適宜的溫度、濕度和光照而發(fā)生各種光化學(xué)反應(yīng)，從而形成次生有機(jī)物，使OC/EC升高，所以O(shè)C/EC已經(jīng)被用來(lái)表征顆粒物碳?xì)馊苣z的排放、轉(zhuǎn)化特征及來(lái)源。J.C.Chow等［17］認(rèn)為，當(dāng)OC/EC超過(guò)2.0時(shí)，即表明SOC存在。鞍山市PM2.5中OC/EC的平均值為2.49±0.43，高新區(qū)、太陽(yáng)城、明達(dá)新區(qū)、太平、鐵西、鞍鋼的OC/EC分別為2.42±0.47、2.62± 0.63、2.55±0.54、2.70±0.77、2.49±0.32和2.18±0.53，所有點(diǎn)位OC/EC的平均值均＞2，表明PM2.5中SOC對(duì)OC有貢獻(xiàn)（表3）。

通常，與源的距離越近，OC/EC與原始排放的OC/EC越接近，OC/EC會(huì)變得相對(duì)減小。而在離污染源較遠(yuǎn)的地方或非常干凈的時(shí)候，由于其中一部分OC可以通過(guò)氧化生成，或由外地輸送過(guò)來(lái)，使OC/EC相對(duì)較大［16］。為定量描述SOC的貢獻(xiàn)率，B.J.Turpin等［14］提出了經(jīng)驗(yàn)公式：

SOC=OC-EC×（OC/EC）min（1）式中：（OC/EC）min為所觀測(cè)到的所有樣品OC/EC中的最小值，本文為1.45。

表3的SOC濃度通過(guò)式（1）計(jì)算得出。鞍山市PM2.5中SOC濃度平均值為（2.12±0.70）μg/m3，占OC濃度的39.0%，占PM2.5濃度的4.0%，則POC占OC濃度的60%左右。說(shuō)明OC與EC來(lái)源較一致，這與OC、EC濃度相關(guān)性分析結(jié)論相一致。

2.4碳?xì)馊苣z的來(lái)源解析

本研究中每種碳組分的豐度等于該種碳組分的濃度與8個(gè)碳組分濃度之和的比例，樣品中8個(gè)碳組分的豐度可表現(xiàn)出一定的源譜特征。研究表明，OC1是生物質(zhì)燃燒樣品中豐富的碳組分，OC3、OC4是道路揚(yáng)塵中豐富的碳組分［18］，OPC是大氣中水溶性極性化合物的主要成分［19］。曹軍驥等［20］認(rèn)為，OC2是燃煤樣品中最豐富的碳組分，而EC1是汽車尾氣中豐富的碳組分，EC2和EC3是柴油車尾氣中豐富的碳組分。可據(jù)此初步判斷污染來(lái)源。表4為鞍山市夏季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5中8個(gè)碳組分的豐度。

表4　鞍山城區(qū)各點(diǎn)位PM2.5中8個(gè)碳組分的豐度Table 4Percentage of eight carbon fractions in PM2.5in Anshan city%

由表4可知，鞍山城區(qū)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)夏季PM2.5中EC1的豐度值最高，（30.9±4.6）%～（33.7± 4.6）%；其次為OC2，（16.7±2.0）%～（18.7± 1.8）%；OC3、OC4豐度值位居第3、第4，為（15.0± 5.3）%～（17.6±5.8）%、（14.1±2.8）%～（15.5±3.5）%。

鞍山城區(qū)OC1豐度值為4.5%，OC2豐度值為17.9%，OC3與OC4豐度之和為31.4%，EC1豐度值為32.2%，EC2與EC3豐度之和為4.2%。說(shuō)明鞍山城區(qū)夏季PM2.5中碳的主要來(lái)源是機(jī)動(dòng)車尾氣塵、道路塵和燃煤塵。

3　結(jié)論

采樣期間鞍山城區(qū)PM2.5濃度為（53.4±18.0）μg/m3。根據(jù)GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的PM2.5日均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（75 μg/m3），各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5濃度超標(biāo)率為7.1%～28.6%，超標(biāo)倍數(shù)為0.1～0.6倍；全市日均值有2 d超標(biāo)，超標(biāo)率為14.3%。

與國(guó)內(nèi)其他城市夏季PM2.5中OC和EC相比，鞍山城區(qū)夏季大氣中PM2.5濃度及OC、EC濃度均處于較低水平。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)TC占PM2.5濃度的13.85%～22.86%，TCA濃度均值為10.99 μg/m3，約占PM2.5濃度的20.7%，表明碳是鞍山城區(qū)夏季PM2.5中的重要成分。

Spearman秩相關(guān)分析表明，PM2.5中OC、EC濃度顯著相關(guān)，OC、EC的來(lái)源相同。鞍山市PM2.5中OC/EC的平均值為2.49±0.43，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)OC/EC的平均值均＞2，表明PM2.5中SOC對(duì)OC有貢獻(xiàn)。采用OC/EC最小比值法計(jì)算得到的SOC濃度平均值為（2.12±0.70）μg/m3，占OC濃度的39.0%，占PM2.5濃度的4.0%；POC占OC濃度的60%左右。進(jìn)一步說(shuō)明OC與EC來(lái)源較一致。

PM2.5中各碳組分的豐度分析表明，鞍山城區(qū)夏季PM2.5中的碳主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣塵、道路塵和燃煤塵。因此，嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長(zhǎng)，減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放量，將成為改善鞍山市環(huán)境空氣質(zhì)量的重要手段之一。

［1］王楊君，董亞萍，馮加良，等.上海市PM2.5中含碳物質(zhì)的特征和影響因素分析［J］.環(huán)境科學(xué)，2010，31（8）：1755-1761.

［2］陳衍婷，陳進(jìn)生，胡恭任，等.福建省三大城市冬季PM2.5中有機(jī)碳和元素碳的污染特征［J］.環(huán)境科學(xué)，2013，34（5）：1988-1994.

［3］MENON S，GENIO A D，KOCH D，el al.GCM simulations of the aerosol indirect effect：sensitivity to cloud parameterization and aerosol burden［J］.Journal of the Atmospheric Sciences，2002，59（3）：692-713.

［4］APPEL B R，COLODNY P，WESOLOWSKL J J.Analysis of carbonaceousmaterialsinsouthernCaliforniaatmospheric aerosols［J］.Environmental Science&Technology，1976，10（4）：359-363.

［5］CHOW，J C，WATSON J G，PRITCHETT L C，et al.The DRI thermal/optical reflectance carbon analysis system：description，evaluation and application in U.S.air quality studies［J］. Atmospheric Environment，1993，27A（8）：1185-1201.

［6］姚青，趙普生，韓素芹，等.天津城區(qū)PM2.5中碳組分污染特征分析［J］.環(huán)境化學(xué)，2014，33（3）：404-410.

［7］董海燕，古金霞，陳魁，等.天津市區(qū)PM2.5中碳組分污染特征及來(lái)源分析［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，29（1）：34-38.

［8］黃眾思，修光利，朱夢(mèng)雅，等.上海市夏冬兩季PM2.5中碳組分污染特征及來(lái)源解析［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（4）：124-129.

［9］劉浩，張家泉，張勇，等.黃石市夏季晝間大氣PM10與PM2.5中有機(jī)碳、元素碳污染特征［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34（1）：36-42.

［10］成海容，王祖武，馮家良，等.武漢市城區(qū)大氣PM2.5的碳組分與源解析［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，21（9）：1574-1579.

［11］RAMANATHAN V，CRUTZEN P J，LELIVELD J，et al.Indian ocean experiment：an integrated analysis of the climate forcing and effects of the great Indo-Asian haze［J］.Journal of Geophysical Research，2001，106（D22）：28371-28398.

［12］OFFENBERG J H，BAKER J E.Aerosol size distributions of elemental organic carbon in urban and over-water atmosphere［J］.Atmospheric Environment，2000，34（10）：1509-1517.

［13］TURPIN B J，GARY R A，HUNTZICKER J J.An in-situ timeresolved analyzed for aerosol organic and elemental［J］.Aerosol Science and Technology，1990（12）：161-171.

［14］TURPIN B J，HUNTZICKER J J.Identification of secondary organicaerosolepisodesandquantitationofprimaryand secondary organic aerosol concentrations during SCAQS［J］. Atmospheric Environment，1995，29（23）：3527-3544.

［15］包貞，焦荔，洪盛茂.杭州大氣PM2.5中碳分布特征及來(lái)源分析［J］.環(huán)境化學(xué)，2009，28（2）：304-305.

［16］徐永海，趙雪艷，姬亞芹.東營(yíng)春季PM10中有機(jī)碳和元素碳的污染特征及來(lái)源［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，29（1）：8-12.

［17］CHOW J C，WASTON J G，CROW D，et al.Comparison of IMPROVE and NIOSH carbon measurements［J］.Aerosol Science and Technology，2001，34（1）：23-34.

［18］CHOW J C，WASTON J G，KUHNS H D，et al.Source profiles for industrial，mobile，and area sources in the big bend regional aerosol visibilityandobservational（BRAVO）study［J］. Chemosphere，2004，54（2）：185-208.

［19］LI W F，BAI Z P.Characteristics of organic and elemental carbon in atmospheric fine particles in Tianjin，China［J］.Particuology，2009，7（6）：432-437.

［20］曹軍驥，李順誠(chéng)，李楊，等.2003年秋冬季西安大氣中有機(jī)碳和元素碳的理化特征及其來(lái)源解析［J］.自然科學(xué)進(jìn)展，2005，15（12）：1460-1466.□

Pollution Characteristics of Carbon Fractions in PM2.5
and Their Sources in Urban Area of Anshan City in Summer

WANG Wei1，JI Ya-qin2，3，ZHAO Zhe1，LI Jin1，SUN Hong-feng1，ZHANG Jing2，3，ZHANG Shi-jian2，3
1.Anshan Environmental Monitoring Center，Anshan 114004，China 2.College of Environmental Science and Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China 3.State Environmental Protection Key Laboratory of Urban Ambient Air Particulate Matter Pollution Prevention and Control，Tianjin 300071，China

A study on the PM2.5in the urban area of Anshan city in summer and pollution characteristics of carbon fractions in PM2.5was presented.PM2.5samples were collected at Anshan city in July，2014.Thermal/Optical Carbon Analyzer（IMPROVE-TOR）was employed to detect the concentrations of eight carbon fractions in particulate samples.The results showed that the average mass concentration of PM2.5in Anshan in summer was（53.4±18.0）μg/m3.Organic Carbon（OC），Element Carbon（EC）and Total Carbon（TC）took（11.89± 3.86）%，（4.79±1.31）%and（16.68±5.02）%，showing that carbon was the important component of PM2.5in Anshan in summer.The correlation between OC and EC was significant in PM2.5，R=0.715.Moreover，the average of OC/EC ratios in PM2.5was 2.49±0.43.All the OC/EC ratios exceeded 2.This result suggested that there existed secondary organic carbon in ambient air contributing to OC.All of this showed the sources of OC and EC were the same in general.The percentage of eight carbon fractions（OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OPC）in PM2.5indicated that vehicle exhaust，road dust and coal combustion were primary sources of carbon in PM2.5in Anshan during summer.

PM2.5；organic carbon（OC）；elemental carbon（EC）

X513

1674-991X（2015）02-0091-06doi：10.3969/j.issn.1674-991X.2015.02.014

2014-10-27

王偉（1974—），女，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境空氣、水和土壤中有機(jī)物監(jiān)測(cè)及環(huán)境綜合分析工作，ashjjcwangwei@163.com