大气中的细颗粒物PM 2.5(由于其粒径小,可以直接进入肺泡,也被称为可入肺颗粒物),作为大气污染物的核心组成部分,加上它对人体健康和气候变化的重大影响,已经被科技界和广大民众所广泛认识,也成为近年来大气环境研究领域的热点。近10年来,中国大气环境界对细颗粒物的污染特征、来源与形成机制,进行了较为深入的研究,大多集中在PM 2.5[1-3]。细颗粒物PM 2.5的一个组成部分是PM 1,即空气中空气动力学直径≤1μm的细小颗粒物,在有些文献中亦被称为亚微米颗粒物。相对于PM 2.5,PM 1不仅颗粒直径更小,其所含各种化学组分的相对比例,较之PM 2.5也大有不同。由于其粒径更小,故在大气中停留时间更长,传输距离更远,更加富含各种有毒有害物质。PM 1所含的一些吸湿性强、易于降低能见度的物质,相对比例较之PM 2.5更大,因而对人体健康及大气环境质量的影响更大。随着对细颗粒物研究的深入,近年来,大气环境研究领域已对PM 1的污 染 特 征 及 机 制 予 以 了 越 来 越 多 的 关 注。北 京[4,5]、广 州[6 9]、武 汉[10,11]、西安[12-14]、南京[15]等城市均有涉及PM 1的研究报道。孙业乐[16]等通过气溶胶化学形态监测仪(aerosol chemical speciation monitor,ACSM),在线监测北京PM 1及其中的主要化学成分,发现有机气溶胶占PM 1总质量的60%以上,并提出了雾霾形成机制及其对能见度的影响机制。邓雪娇[8]等通过在线监测和多元回归统计方法,拟合出PM 1组分对能见度的函数。修光利[17]等在2013年4月—2014年2月连续观测上海的PM 1,发现在华东理工大学采样点的年均PM 1为49.8μg·m-3,季节分布为冬季>春季>秋季>夏季。他们重点研究了PM 1中的水可溶有机碳(WSOC)、类腐殖质碳(humus-like substance-C,HULIS-C)、水可溶性无机离子总浓度(TWSII)及其中水含量(liquid water content,LWC),进而发现了PM 1中的WSOC和HULIS-C在霾天比正常天分别高出2.5和4.4倍,说明HULIS-C对霾的形成起重要作用。他们还发现,在正常天,PM 1中的硫酸盐浓度高于硝酸盐,但是在霾天,硝酸盐的浓度要高于硫酸盐,表明高浓度的硝酸盐更有利于霾天中亚微米颗粒物的吸湿增长。周敏[18]等人报道了在线监测2013年1月严重雾霾期间PM 2.5和PM 1的质量浓度,PM 1为48~125μg·m-3,占PM 2.5的41%~71%。沈俊秀[19]等人2011年对上海道路旁细颗粒物的质量浓度进行实时监测,发现上海的细颗粒物污染严重,污染日时颗粒物质量浓度PM 1/PM 2.5高达88%。Y.Shi[20]等报道了用MARGA观测上海PM 1一个半月,雾霾期间水溶性成分(TWSII)占颗粒物质量的60%。X.F.Huang[21]等在上海世博会期间用HR-TOF-AMS监测上海PM 1一个月,表明硫酸盐和有机质是上海PM 1的主要成分。目前尚未有上海PM 1全面长期监测的研究报道。本研究组在上海自2008年至今长期在线监测PM 1 7~8年。本章以2013年3月—2014年2月整整一年[涵盖了春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月—翌年2月)4个季节]为研究期间,除了在线监测PM 1质量浓度,同步手工膜采样[1]PM 1,还同步采集PM 2.5、TSP样品。每个季节持续采样1个月,每个样品采集时间为24 h,重污染天(11月30日—12月10日)期间加大采集密度,每12 h采集一个样品。共获得PM 1、PM 2.5、TSP样品各136个。采样方法和化学分析方法详见第7、8、10章。本章根据上述上海样品中各类化学组分的分析结果,全面探讨亚微米颗粒物PM 1的污染特征。(www.xing528.com)
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