环境空气颗粒物来源解析综述(终)

郑 州
合 肥 武 汉
有
有 有
有
否7-8月预论证 否10月份
待安排
10月 10月份
长 沙
海 口
有
有
否7-8月预论证
否11月份
10月份
12月份
城市名称 重庆 乌鲁木齐 贵阳 长 春 沈 阳 兰 州 成 都 昆 明 西 安 福 州 南 昌 南 宁
是否有初步成果 有 有 有 有 有 有 有 有 无 无，年底有初步结果 无，年底有初步结果 无，年底有初步结果
HJ 646-2013 HJ 647-2013
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点位布设的合理性，满足代表性、完整性等 仪器设备的选择及校准等 采样膜的选择、准备，样膜的保存及运输等 样品分析前处理、实验式分析质量控制、分析用仪器的检定校验等。 整个采样分析环节的记录填写等。
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根据验证后的解析结果,形成颗粒物来源分析报告,为颗粒物污染防治 工作提供技术支持。分析报告应包含以下内容: （1）阐明环境空气中颗粒物化学组成的时空分布特征，用于判断颗 粒物污染类型。 （2）明确颗粒物排放源谱特征。用于识别环境空气颗粒物中有毒有 害成分的主要来源；根据不同颗粒物排放源粒径分布，确定细颗粒物 排放因子。 （3）定量获得各颗粒物排放源类对不同季节、不同点位环境空气颗 粒物的贡 献值与分担率。用于明确颗粒物污染防治的方向，评估污 染防治效果。 （4）定量获得典型污染过程中各颗粒物排放源类对环境空气颗粒物 的贡献值与分担率。用于诊断典型污染过程的成因。 （5）把颗粒物开放源、有组织排放源和二次粒子纳入颗粒物目标容 量总量控制，根据各颗粒物排放源类对不同季节环境空气颗粒物的贡 献值与分担率，确定各颗粒物排放源类的控制目标。
城市名称 济 南 青 岛 银 川 哈尔滨 西 宁 大 连
是否有初步成果 有 有 有 有 有 有
是否完成预论证 预计三方论证时间 是， 14年10月已公布 -是， 14年已公布 是，已论证和发布 是 是 是 --10月份 10月份 待安排
厦 门
太 原 呼和浩特
有
有 有
是
是 否6-7月预论证
待安排
待安排 6-7月
环境空气中颗粒物源解析工作综述
杨金星 2015年7月
一．源解析工作背景与开展情况 二．源解析的种类及其特点 三．源解析工作的流程
四．源解析中几个问题的把握
五．源解析工作的误区及主要问题
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环境空气颗粒 物来源解析
复杂且系统的 技术性工作
颗粒物污 染防治
颗粒物排放源控制和消减
固定源 开放源
移动源
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颗粒物来源 不清楚
依据《环境空气质量监测规范》（试行）的相关要求布设受体采点 ，优 先选 择若干国 家环境空 气质量监 测点；同时综合考 虑功能分布 、人口密 度、环境 敏感程度等因素，适当增加受体采样点位。受体 采样时间与频次 依据颗粒物浓度、排放源的季 节性变化特征及气象 因素确定 ，典型污 染过 程加 密采样频 次。 样品 采集的数 量要符合受体模型的要求。 单日累积采样时间要满足样 品分析检 出限要求 ，且避 免滤膜负荷过载，一般为 24 小时，污染较重时可 将每日采样时间分为两段，每段 12 小时。
受体采样 点位布设
采样季节和 周期的确定 受体样品采集 化学成分分析 受体颗粒物化 学成分浓度
采样最佳开 始时间
源类识别与确定 源样品采集及处理 化学成分分析
样品采集 及分析
数据 处理
源成分谱 数据库
因子 分析
数据有效性 判断及处理
化学质量平衡受体模型(CMB)
颗粒物污染 源贡献值 颗粒物污染 源分担率 源解析及 结果
是否完成预论证 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否
预计三方论证时间 10月份 10月份 10月份 12月底 12月底 10月份 10月份 12月底 16年初 16年4月 16年初 16年初
时间要求
按照《关于做好2015年大气污染物来源研究 工作的通知》（环办〔2015〕6号）要求：
26市争取10月份完成源解析研究工作 年底前完成论证
源类贡献值与分 担率不清楚
可行控制措施 不清楚
迫切需要开展大气颗粒物源解析工作，为有效开展大气 污染防治工作提供研究基础，制定科学有效的防治措施
目前全国颗粒物源解析工作进展
2014年，监测司组织圆满完成第一阶段京津冀、长 三角和珠三角等地区9个重点城市（以下简称三区九市） 源解析工作。 三区九市修改完善后的研究成果报国务院后陆续向 社会发布，效果良好。

颗粒物源解析工作是一项复杂且技术性很强的系统工程，
因此并不是所有城市都做。

组织实施：由当地的环境保护技术支持部门牵头，联合研究院所、高 等院校发挥各自优势开展。

上述源解析技术方法主要针对城市源解析工作，关于区域尺度的源解
析技术，目前尚处于研究起步阶段，可借鉴的研究成果较少，暂不包
括；

强调结果评估与验证。
可达目标 得到排放源清单及重点排 放区域和重点排放源的污染 物排放量 定量解析本地和区域各类 源的贡献；针对具有可靠排 放源清单的点源，定量给出 贡献值与分担率；对于面源 和线源，定量解析各源类的 贡献
源清单法
半定量识别有组织污染源
定量识别污染的本地和区域 来源，可预测；解析源强未 知的源类尤其是颗粒物开放 源模型法
源解析技术
辅助手段
在 线 监 测 一 次 颗 粒 物 源 解 析
源 清 单 法
源 模 型 法 外 地 传 输 贡 献
受 体 模 型 法
主 要 手 段
化学质量平衡 模型（CMB）
相互验证 ……
正定矩阵因子分 解模型（PMF）
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功能 区划
颗粒物污 染特征
气象 条件
排放源季 节变化
资料收 集
排放源调查
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受体模型法：从受体出发，根据源和受体颗粒百度文库的化学 、物理特征等信息，利用数学方法定量解析各污染源类对 环境空气中颗粒物的贡献，主要有化学质量平衡模型（ CMB ）和因子分析类模型（PMF、PCA/MLR、UNMIX、 ME2 等） 。
技术方法
优势和局限性 方法简单、易操作，定性或
必备条件 收集统计基准年研究 区域各污染源污染物 排放量
样品分析
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监测项目
颗粒物质量浓度
分析手段
手工称量法 酸消解/碱熔法-ICP-AES
标准方法
HJ 618-2011
颗 粒 物 分 析
酸消解-ICP-MS
HJ 657-2013
无机元素
X射线荧光光谱法
原子荧光光谱法 可溶性阴离子
可溶性阳离子 无机碳、有机碳 有机物（如PAHs） 超声萃取-离子色谱法 超声萃取-离子色谱法 热光反射法或热光透射法 LC、GC/MS等



源样品采样方法主要包括： 开放源再悬采样法对于土壤尘、城市扬尘等开放源类，可利用再悬浮 采样器进行特定粒径源样品的采集。 固定源稀释通道采样法 对 于固 定燃 煤源 燃 烧产 生的 颗粒 物推荐采用烟道气稀释通道进行采样。 移动源采样法对于机动车源样品可通过隧道采样。在 足够长的交通隧道（不少于 1000m）内，在隧道中段位置设置大气颗粒物采样器， 使用与受体采 样相同的方式进行滤膜采样；或选取具有代表性的车型（包括汽油车、柴油车、各类非道路移动源 等），使用随车采样器、稀释采样器或通过台架实验对机动车排放的样品进行采集。 生物质燃烧 源采样法 在实验室的模拟环境中进行燃烧，使用大气颗粒物采样器获取生物质燃烧源样品；或在 露天环境中进行燃烧，在下风向采集颗粒物样品，同时在上风向采集环境对照样品。餐饮源采样根 据餐饮源排烟口情况，因地制宜地参照固定源的采样方法采集。
二、源解析技术方法种类及其特点

大气颗粒物来源解析定义：通过化学、 物理学、 数学等 方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。



用于开展大气颗粒物来源解析的技术方法分为常规模式与 应急模式。常规模式主要包括源清单法、源模型法和受体 模型法；应急模式是利用在线监测数据，开展快速源识别 ，为颗粒物重污染应急响应决策提供支撑 。 源清单法：根据排放因子及活动水平估算污染物排放量， 据此排放量识别对环境空气中颗粒物有贡献的主要排放源 。 源模型法：以不同尺度数值模式方法定量描述大气污染物 从源到受体所经历的物理化学过程，定量估算不同地区和 不同类别污染源排放对环境空气中颗粒物的贡献。
模型内评估
模型外评估
结果验证
大气颗粒物 污染成因分析
结 论
受体模型源解析流程图

《源解析技术指南 (试行) 》 《源解析技术路线（试行）》 《源解析监测能力建设指南 (试行) 》 《源解析监测技术方法指南 (试行) 》
资料收集环节
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样品采集及分析环节 1、环境受体样品采集 采样点位布设、采样时段的确定
五、源解析工作的误区及存在的主要的问题
不要“敷衍了事”
要实事求是、科学严谨
源解析工作 走出三个误区
防止“千篇一律”
要因地制宜、具备地域特征
不能“委过于人”
从自身角度解决问题，不能 过分强调区域传输
解析技术路线科学性：点位 时空代表性不够、排放源分 类不统一、解析方法单一等
源解析工作 存在的主要问题
解析结果的科学性：组分重构 阴阳离子不平衡、解析结论与 当地经济和产业结构不匹配
解析的难点：二次组分的解 析，区域传输问题...
源贡献困难
建立与源模型要求相 适应的高时间和高空 间分辨率的排放源清 单、气象要素场
受体模型法
可有效解析开放源贡献；定 量解析污染源类，不依赖详 细的源强信息和气象场；不 可预测
采集颗粒物样品，分 析颗粒物化学组成
定量解析各污染源类，尤其 是源 强难以 确定 的各颗 粒物 开放源类的贡献值与 分担率，识别主要排放源类 的来向
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根据 滤膜本身 特性和 后续化学 分析的 需要确定 采样滤 膜。分析 无机 元素采用有机滤膜（P膜） ，如聚四 氟乙烯（特氟龙）、 聚丙烯、 醋酸纤 维酯等；分析碳组分（有机碳 OC、元素碳 EC）和有机物（如多环芳烃、烷烃 等）采用石英滤膜（Q膜）；分析水溶性离子采用聚四氟乙烯或石英滤膜等。

采集固定源、移动源、开放源、餐饮源与生物质燃烧源等源类样品，其中具有明显地域特点的颗粒 物源类（扬尘 源、土壤 尘源、当地 特殊行业 源等）必须采集， 其他源类可根据各地实际情况 确定是否采集或应用已有颗粒物源谱。
所采集样品的种类和数量能代表研究区域污染源排放的时空分布特征。扬尘采样布点结合受体采样 点的空间分布，每个受体采样点周边采集不少于3个样品；土壤尘采样根据城市建成区及周边 10km 范围内裸土类型的分布布点，一般不少于10个样品；道路尘根据《防治城 市扬尘污染技术规范》 的要求采集；燃煤尘的 采集应涵 盖研究区域 内不同燃 烧方式、不同除尘方式、不同煤质等 的 燃煤源，每种不同方式不少于3个样品；其他源类每类不少于5个样品。 采集的颗粒物样品能够反映由源向环境受体排放时的物理过程，能够与环境受体颗粒物的特定粒径 段相匹配。