李 駿（句容市環(huán)境監(jiān)測站 江蘇 鎮(zhèn)江 212400）

鎮(zhèn)江市秋季生物質(zhì)燃燒源排放分析

李 駿（句容市環(huán)境監(jiān)測站 江蘇 鎮(zhèn)江 212400）

利用在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀對秋季一個(gè)月典型天氣顆粒物來源分析，此次監(jiān)測期間，生物質(zhì)燃燒貢獻(xiàn)率多次在傍晚至夜間（16∶00-20∶00）出現(xiàn)脈沖式的增高，具有明顯的時(shí)段排放特征，并對農(nóng)業(yè)源（三甲基氨）指標(biāo)進(jìn)行分析。

PM2.5；典型天氣；生物質(zhì)燃燒

1 引言

生物質(zhì)燃燒排放污染物已成為城市、區(qū)域乃至全球范圍內(nèi)重要污染源之一，甚至影響區(qū)域和全球氣候。生物質(zhì)燃燒伴隨著能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)換過程，燃燒除了釋放熱量，還可以直接向環(huán)境排放大量的氣體組分以及顆粒物污染，顆粒物中以碳質(zhì)（OC，EC）顆粒組分為主。這些組分都與輻射、能見度、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題直接相關(guān)。本文通過大氣細(xì)顆粒物實(shí)時(shí)在線源解析技術(shù)（質(zhì)譜直接測量法）對秋季生物質(zhì)燃燒源典型天氣解析，獲取高分辨的解析結(jié)果，以及監(jiān)測期間的顆粒物來源變化，并對大氣顆粒物中生物質(zhì)燃燒源占比進(jìn)行了分析。

2 材料與方法

監(jiān)測起止時(shí)間為2015年9月29日至2015年11月4日，有效數(shù)據(jù)約34d。在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀（SPAMS，Single Particle Aerosol Mass Spectrometer）是禾信公司基于質(zhì)譜技術(shù)的在線源解析產(chǎn)品，儀器由進(jìn)樣系統(tǒng)、測徑系統(tǒng)、電離系統(tǒng)和質(zhì)譜分析系統(tǒng)組成，通過SPAMS可以同時(shí)獲取單個(gè)顆粒物的粒徑大小和化學(xué)組成，從而達(dá)到對每個(gè)顆粒物來源的精確判別。通過自適應(yīng)共振神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法（ART-2a）進(jìn)行顆粒物分類；實(shí)現(xiàn)了單顆粒氣溶膠化學(xué)成分和顆粒物直徑的同步檢測。

監(jiān)測點(diǎn)位位于江蘇省環(huán)境地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站諫壁橋站，位于鎮(zhèn)江市諫壁鎮(zhèn)金港運(yùn)河大橋向北100m處，距鎮(zhèn)江市中心約13lm，觀測期間定期進(jìn)行質(zhì)量控制，審核數(shù)據(jù)有效性，根據(jù)審核數(shù)據(jù)審核規(guī)則剔除無效數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 生物燃燒源分析

此次監(jiān)測期間，生物質(zhì)燃燒貢獻(xiàn)率多次在傍晚至夜間（16：00-20：00）出現(xiàn)脈沖式的增高，具有極明顯的時(shí)段排放特征。表1為鎮(zhèn)江市區(qū)監(jiān)測點(diǎn)位大氣顆粒物中生物質(zhì)燃燒源高峰排放時(shí)段及其占比，圖1為生物質(zhì)燃燒源濃度隨時(shí)間變化趨勢圖，各高峰時(shí)段對應(yīng)時(shí)間分別是1：2015.10.09（19：00-20：00）；2：2015.10.10（15：00-16：00）；3：2015.10.11（19：00-20：00）；4：2015.10.12（18：00-19：00）。圖2為對應(yīng)生物質(zhì)燃燒源濃度高點(diǎn)時(shí)段的后向氣團(tuán)軌跡圖及10.09-10.12期間衛(wèi)星火點(diǎn)分布圖，10.09-10.12期間在河南南部、安徽西北部和江蘇西北部均有明顯火點(diǎn)，鎮(zhèn)江本地并未發(fā)現(xiàn)明顯火點(diǎn)，由此可以推斷，高點(diǎn)1可能來自于河南南部火點(diǎn)產(chǎn)生的氣團(tuán)傳輸，高點(diǎn)2、3、4可能來自于安徽西北部或江蘇西北部火點(diǎn)產(chǎn)生的氣團(tuán)傳輸。

表1 生物質(zhì)燃燒高峰排放時(shí)段及占比

本次監(jiān)測期間，生物質(zhì)燃燒源的高點(diǎn)集中發(fā)生在10.8-10.14期間，而此時(shí)正值PM2.5累積上升階段，也在一定程度上加劇了污染的發(fā)生。秋收季節(jié)里，秸稈焚燒勢必有所抬頭，在嚴(yán)控本地秸稈焚燒時(shí)，也要注意跨區(qū)域傳輸?shù)目赡苄?，做到分清?zé)任，靶向治理。

（2）農(nóng)業(yè)源（三甲基氨）分析

本次監(jiān)測共采集到含三甲基氨顆粒數(shù)181086個(gè)，約占總顆粒數(shù)的5.4%。圖3為含三甲基氨顆粒物的平均質(zhì)譜圖，其同時(shí)具有較強(qiáng)的NH4+（m/z=18）、N（CH3）3+（m/z=59）信號。

圖1 生物質(zhì)燃燒源顆粒物數(shù)濃度隨時(shí)間變化

圖2 高峰時(shí)段后向氣團(tuán)軌跡圖及衛(wèi)星火點(diǎn)圖

此類顆粒物曾在多地（山東、河北等）被檢測出，主要來源為肥料、牲畜糞便排放、畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)源的排放。由圖4可見，本次監(jiān)測期間也捕捉到了較為明顯的三甲基氨顆粒物的排放，排放集中在10.08-10.18期間。

圖3 含三甲基氨顆粒物平均質(zhì)譜圖

圖4 農(nóng)業(yè)源（三甲基氨）顆粒物數(shù)濃度隨時(shí)間變化

4 結(jié)論

（1）監(jiān)測期間捕捉到了較為規(guī)律（傍晚至夜間）的生物質(zhì)燃燒源的排放，秋收季節(jié)里，秸稈焚燒有所抬頭，PM2.5升高，在一定程度上加強(qiáng)了發(fā)生。在嚴(yán)控本地秸稈焚燒時(shí)，要注意跨區(qū)域傳輸?shù)目赡苄?，做到分清?zé)任，靶向治理。

（2）本次監(jiān)測期間捕捉到了較為明顯的三甲基氨顆粒物的排放。

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Source Emissions Analysis of Biomass Burning in Autumn in ZhenJiang City

LiJun（Environment Monitoring Station of JuRong City ZhenJiang JiangSu 212400）

We analysed particle source in typical weather of a month in autumn with online single particle aerosol mass spectrometer.In the monitoring period，biomass burning contribution rate appeared pulse increasing several times from evening to night（16∶00-20∶00） .It had the characteristics of period emission obviously.

PM2.5Typical weather Biomass burning

X51

A

1674-263X（2017）01-0019-03

2017-02-20

李駿（1980-），男，本科，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測工作。