大气气溶胶和雾霾：天然矿物源与人为污染源的贡献比

应用富集系数EF，可初步判别人为污染对气溶胶中离子和元素的贡献。选取Al为参比元素，地壳中各元素和离子的丰度参见［37］。EF的计算公式为：式中（X／Al）气溶胶和（X／Al）地壳分别表示气溶胶和地壳中某组分X与Al的质量比。EF如果接近1，表明主要来自矿物源；当EF很高时，表明污染源的贡献显著。图10-7显示北京的PM 2.5气溶胶中化学组分的EF值。Na、Ti、V、Mg、Fe、Mn、Co、Sr、Ca、Cr的EF大多小于5，表明这些元素主要来自矿物；As、Ni、Zn、Cu、Pb、Sb的EF大多大于5，表明它们受非矿物源的影响；SO 24-、S、Cl-、NO 3-、NH 4+的EF大多大于100，表明主要来自污染源。图10-8显示对于特定组分的EF，存在ND＞DS1＞DS2，且物种的EF越高，其在不同时段的变化越明显，表明沙尘对污染组分的影响越大，可在一定程度上吹散当地污染，此过程在DS2期间更明显。

图10-8　沙尘期间PM 2.5气溶胶中物种的富集系数在不同地点的相关关系（彩图见图版第2页，也见下载文件包，网址见正文14页脚注）(www.xing528.com)

YL：榆林；BJ：北京；QD：青岛；SH：上海。

对比不同地点PM 2.5中各物种的EF值（见图10-8），可见沙尘传输过程中矿物组分与污染物组分的相互作用。不同地点物种EF之间的相关关系见表10-4。图10-8显示污染物种（SO 24-、S、Cl-、NO 3-、NH 4+）EF的空间变化幅度大于矿物物种（Na、Ti、V、Mg、Fe、Mn、Co、Sr、Ca），表明当地排放或传输途中排放的污染物，有很大的空间多变性。DS1期间的EF高于DS2，表明在DS1期间，颗粒物在远距离传输中可吸附或形成更多的污染物，而在DS2期间，更多的污染物被入侵的矿物组分所清除。图10-8显示，矿物组分的EF（EF=1～10）在DS1期间的空间变化，高于DS2期间，表明DS1矿物组分受当地排放的影响较大，而DS2受远距离传输的影响较大。

表10-4显示，沙尘期间各组分的EF在不同地点相关性好，表明沙尘的影响范围大；回归直线的斜率基本都大于1，表明污染物在传输途中的积聚；榆林、北京、青岛、上海各地相对多伦不同的斜率，可能与不同的传输距离和传输途中不同的人为活动有关。表10-4同样列出了在做线性回归时所排除的物种。可以看出，这些物种大多为硝酸铵盐和氯化铵盐。它们与直线的偏差，表明不易进行远距离传输，主要由当地排放控制。