（环境科学专业论文）北京东北部城区pm25中元素的污染特征及来源解析.pdf

山东师范大学硕士学位论文 ii 硕士学位论硕士学位论文文 论文题目：论文题目：北京东北部城区北京东北部城区 pmpm2.5 2.5中元素的污染特征及来源解析中元素的污染特征及来源解析 学科专业名称 环境科学 申 请 人 姓 名 张国文 指 导 教 师 刘厚凤 教 授 陈义珍 研究员 论文提交时间 2012 年 4 月 单位代码 10445 学 号 2009021116 分 类 号 x169 研究生类别 硕士研究生 独独 创创 声声 明明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 （注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者签名： 导师签字： 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 学校学校 有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权 学校学校 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在 解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 导师签字： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 山东师范大学硕士学位论文 i 目 录 摘 要. i abstract . iii 1. 绪论. 1 1.1 研究背景. 1 1.2 pm2.5中元素的研究现状 . 2 1.2.1 pm2.5中元素污染特征的研究现状 . 2 1.2.2 pm2.5中元素来源解析的研究现状 . 3 1.2.3 pm2.5中元素对人体健康、能见度的影响 . 4 1.3 研究目的、意义. 5 2 实验部分. 1 2.1 样品采集. 1 2.2 样品分析. 1 2.2.1 质量浓度的测定. 1 2.2.2 化学元素的测定. 1 2.2.3 质量保证. 2 2.3 实验仪器. 3 2.4 统计分析. 3 3 pm2.5的质量浓度变化 . 1 3.1 2007.9.30 2009.2.23 采样期间 pm2.5的浓度变化特征 . 1 3.2 奥运期间 pm2.5的浓度值与拟实施的新标准比较 . 4 3.3 2009.2.23 2011.6.21 采样期间 pm2.5的浓度变化特征 . 6 4 pm2.5中元素的污染特征 . 1 4.1 pm2.5中元素不同质量浓度表现形式的差别 . 1 4.2 pm2.5中元素的时间变化特征 . 4 5 pm2.5中元素来源解析 . 1 5.1 源解析方法对比. 1 5.1.1 主因子分析. 1 5.1.2 富集因子. 1 山东师范大学硕士学位论文 ii 5.2 元素的来源解析. 2 5.2.1 富集因子法. 2 5.2.2 主因子分析. 8 6 灰霾天气 pm2.5中元素的污染特征研究 . 1 6.1 灰霾天气概述. 1 6.2 灰霾天气与清洁天气污染物浓度对比. 2 6.2 灰霾天气污染特征分析. 3 7 结论与展望. 1 7.1 结论. 1 7.2 展望. 2 参考文献. 3 攻读硕士期间的学术成果. 10 致 谢. 11 山东师范大学硕士学位论文 i 北京东北部城区 pm2.5中元素的污染特征及来源解析 摘 要 细粒子 pm2.5已经引起社会各界人士的广泛关注，环境空气质量标准 （gb3095-2012）中首次规定了 pm2.5的标准值，新标准在全国实施前，分析探 讨北京市 2007 年到 2011 年 pm2.5的长达 5 年的监测结果，并探讨 2008 年奥运 会期间空气质量保障措施对 pm2.5的减排的意义，为将来 pm2.5在全国的监测、 减排措施的制定具有指导意义。 2007 年 9 月 30 日到 2011 年 6 月 21 日在北京中国环境科学研究院大气环境 观测站对 pm2.5进行了长期采样，并对 pm2.5进行元素解析。论文主要结论如下： （1）对白天和夜间分别进行采集的 2007 年 9 月 30 日2009 年 2 月 23 日的 分析结果表明： 2008 年 8 月白天 pm2.5月均浓度值并不是期望中的最低值，而 是略高于 9 月份的月均浓度，在 8 月份白天的采样中共获得 27 个有效滤膜，其 中 8 月 1 日到 8 月 7 日 pm2.5的浓度均值为 75.3 ug/m3， 8 月 7 日出现 8 月份浓度 最大值 124.5 ug/m3，8 月 8 日到 8 月 31 日的浓度均值为 48.5 ug/m3，8 月份前期 的浓度较高，对月均值贡献较大，进一步的分析表明南方气流的区域性缓慢传输 是导致奥运 8 月 7 日 pm2. 5重污染过程的关键成因。 （2）对在采取严格污染防控的奥运期 2008 年 8 月 8 日到 8 月 24 日 pm2.5 的 24 小时浓度变化的分析结果表明：24 小时平均值的达标率为 88.2%，在 2005 年到 2008 年的“奥运投入期”内，北京投入环境治理的费用为 450 亿元，北京 奥运会的空气质量的每个百分点的达标率与环境治理费用的经济代价为 5.12 亿 元，北京奥运会的良好空气质量是以高昂的经济代价为前提的。国家以北京奥运 会的前期保障措施和北京奥运期间的各种空气质量保障措施为基础， 其他各个地 市的 pm2.5达标是可以实现的。 （3）对白天和夜间连续采集的 2009 年 2 月 23 日2011 年 6 月 21 日的分析 结果表明：pm2.5的月均浓度变化与季节变化趋势吻合，夏秋季的月均浓度低于 春冬季，2009 年 8 月的月均浓度值在这段采样时期内是最低的。2009-2010 年的 冬季浓度与 2010-2011 年的冬季浓度基本持平。长期浓度的平均值为 80ug/m3， 大于新 pm2.5标准的长期浓度值 35ug/m3。奥运会结束后，一些减排控制措施相 山东师范大学硕士学位论文 ii 应的取消了，导致 pm2.5的长期浓度值相对奥运会采样期内浓度偏大。 （4）不同单位形式表示的质量浓度差别很大，与人类污染活动相关的金属 元素 cd、as、cu、cr，浓度以 g/g 表示要比以 ng/m3表示高；以地壳源为主的 元素 mg, al, ca, fe,浓度以 ng/m3表示要比以 g/g 表示高。同时对 2009 年 4 月 13 日到 2011 年 1 月 4 日白天和夜间连续监测获取的采样膜的元素进行时间变化 分析，根据测得的元素质量浓度（ng/m3）的值的大小可以将元素分为三类：第 一类：na、mg、al、k、ca、fe；第二类：p、ti、mn、cu、zn、pb、ba；第 三类： v、cr、co、ni、ga、as、sr、rb、sc、li、y、cd、sn、sb、cs。 （5）对 2008 年 8 月 1 日到 2008 年 9 月 27 日期间采集的 pm2.5进行因子分 析和富集因子分析，判断北京市东北部城区的主要污染来源的影响因子有 5 个： 与交通运输有关的复杂燃烧源和土壤尘在城市系统中的传输源、 燃烧源、 建筑源、 地面扬尘、钢铁工业生产。 （6）对 2008 年 7 月 24 日到 8 月 24 日的 pm2.5的浓度和天气情况进行统计 总结， 灰霾天气 pm2.5的质量浓度显著高于清洁天气。 其中， 灰霾天气白天 pm2.5 的质量浓度比清洁天气高 65.8%，夜间 pm2.5的质量浓度比清洁天气高 54.8%， 灰霾天气期间能见度较小。 关键字关键字：北京；pm2.5；污染特征；来源解析 分类号：分类号：x513 山东师范大学硕士学位论文 iii pollution characteristics and source analysis of elements of the pm2.5 in northeast beijing abstract fine particle pm2.5 has aroused widespread concern from the community, the ambient air quality standard ( gb3095-2012) set pm2.5 standard values in the first time, before implementation of the new standard in the country, analysis the monitoring results of pm2.5 from 2007 to 2011 up to 5 years in beijing , and discuss significance of the air quality protection measures in 2008 olympics on the reduction of pm2.5 emission, it will have guiding significance for monitoring and mitigation measures of pm2.5 in national for the future. from september 30, 2007 to june 21, 2011 had a long samples of pm2.5 in atmospheric environment observation station of chinese research academy of environmental sciences in beijing china, and analysised the elements of the pm2.5. the paper analyzed the experimental results, the main conclusions are as follows: (1) for the analysis results on pm2.5 collected respectively on the daytime and nighttime form september 30, 2007 to february 23, 2009 show: the day-monthly average concentration in august 2008 is not expected in a minimum value in all concentrations, but slightly higher than day-monthly average concentration in september. we get 27 effective membranes in august during the samplings, which average concentration is 75.3 ug/m3 from august 1st to august 7th, and had the maximum concentration of 124.5 ug/m3 in august 7th, the average concentration is 48.5ug/m3 from august 8th to august 31st. the concentration is higher in early august, which had a larger contribution on average.the further analysis shows that the south airflow regional slow transmission is the key factor of heavy air pollution process of pm2. 5 in august 7th during the olympic games . (2) for the analysis results of 24 hours concentration changes on pm2.5 were collected from august 8, 2008 to august 24,2008 show: the standard rate of 24hours average concentration is 88.2%, during “ the olympic investment period which from 2005 to 2008, the investment environment management fee is 45 billion in beijing. 山东师范大学硕士学位论文 iv the air quality standard rate of each point and the environment governance economic cost is 512 million in beijing during olympic games, the olympic games had a good air quality which were in a high economic costs as the premise. the country with preparatory measures before olympic games and all kinds of measures to protect air quality during the olympic games of beijing as the basis, other cities of our country can achieve the standards of pm2.5. (3) for the analysis results on pm2.5 were collected continuously on the daytime and nighttime form february 23, 2009 to june 21, 2011 show: the monthly concentration changes of pm2.5 had a good coincide with the seasonal variation trend, the monthly average concentrations in summer and autumn are lower than in winter and spring, the monthly average concentration values in august, 2009 during the sampling period is the lowest. the winter concentration was essentially unchanged both 2009-2010 and 2010-2011. long term average concentration was 80ug/m3, more than the new standard value of 35ug/m3 of pm2.5 .after the olympic games, some corresponding emission control measures were cancelled, which leading to long-term concentration values of pm2.5 is larger than that in the olympic games sampling period. (4) the concentration in the form of different units varies greatly, metallic elements associated with human contamination events ,such as the concentration of cd, as, cu, cr, to g/g said to ng/m3 expressed high; to crustal source elements mg, al, ca, fe, ng/m3said concentration than g/g express high. at the same time,the analysis results of elements obtain from daytime and nighttime continuous monitoring to sampling membranes on april 13, 2009 to january 4, 2011 time ,on the base of change analysis of the measured element concentration ( ng/m3) of the value, the elements can be divided into three categories: the first category: na, mg, al, k, ca, fe; the second categories: p, ti, mn, cu, zn, pb, ba; the third categories: v, cr, co, ni, ga, as, sr, rb, sc, li, y, cd, sn, sb, cs. (5) for the factor analysis and enrichment factor analysis on pm2.5 from august 1, 2008 to september 27, 2008, the results show that the major impact factors for sources of pollution in northeast beijing were 5: the complex combustion sources 山东师范大学硕士学位论文 v related with transportation and transmission source,sinked in city soil system,source of combustion, buildings, ground dust, the source production of iron and steel industry. (6) for statistical summary on the concentration of pm2.5 and weather conditions from july 24, 2008 to august 24,2008,the results show that the mass concentrations of pm2.5 in haze weather increased by 65.8% than cleaning weather during daytime, the concentrations of pm2.5 in haze weather increased by 54.8% than cleaning weather during nighttime,the visibility is very small. key words: beijing; pm2.5; pollution characteristics; source analysis 山东师范大学硕士学位论文 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 研究背景 北京作为我国的首都，是全国的经济、文化和政治枢纽。近几年北京经济文 化快速发展，机动车的保有数量急剧增长，能源的消耗量迅速增加，气溶胶（尤 其是细颗粒物）污染处于一个较高的水平，以及由此引起的灰霾和能见度下降已 经引起人们的重视。 我国以大气细颗粒物（pm2.5）的污染为典型代表的区域大气复合污染已经 成为人们高度关注和迫切需要解决的重大环境问题。 pm2.5指的是空气动力学当量直径小于或等于 2.5um 的大气颗粒物。pm2.5 是造成灰霾天气和黑肺的元凶之一，早已被纳入美国、加拿大、日本、印度等国 的空气质量常规监测体系。目前由于 pm2.5对全球气候和人体健康的很大影响， 相关的研究越来越多1。 世界卫生组织规定的 pm2.5标准值有 3 个过渡阶段，第一个过渡阶段 pm2.5 的 24 小时平均值不超过 75ug/m3，年平均值是 35ug/m3，是 3 个过渡阶段的最宽 松部分。目前，我国现行的环境空气质量标准是 2000 年修订的，一直没有增加 对 pm2.5的监测。2011 年 11 月 16 日环保部公布的环境空气质量标准，将 pm2.5 纳入常规空气质量评价，该标准拟于 2016 年实施。新标准中 pm2.5的标准值与 世界卫生组织第一个过渡阶段的标准值吻合，虽然 pm2.5的标准值开始与国际接 轨，但是我国对 pm2.5的控制水平相对滞后于美国等其他发达国家。 2008 年，为了全面兑现“绿色奥运”的承诺，北京市从 7 月 20 日至 9 月 20 日采取了严格的空气质量保障措施：机动车单双号限行，停驶机动车占机动车总 量的 50%以上，新车全部执行国排放标准，淘汰治理高排放的出租、公交和邮 政等黄标车；停产、限产、关停、减排重点污染企业，主要包括燃煤发电厂、水 泥生产企业、化工厂、钢铁厂、冶金企业和建材等；停止施工工地的部分作业和 强化做好道路清扫保洁、绿化、覆盖工作；改进燃煤设施和技术，在确保污染物 达标排放的基础上再减少污染物排放 30%。 另外， 北京周边地区也采取了相应的 大气污染控制措施以确保北京市奥运期间的空气环境质量2-3。 研究表明，北京奥运会、残奥会期间北京的环境空气质量得到了明显改善。 赵盟4等对北京市奥运期间大气污染物减排进行了效果评估，奥运期间北京市的 山东师范大学硕士学位论文 2 so2、 nox、 pm10、 co 和 voc 的日均排放量分别为 61.6 t、 229.1 t、 164.3 t、 1703.7 t 和 381.8 t，比 2008 年 6 月下降了 41%、47%、55%、51%和 57%；余环5等利 用 omi 卫星仪器对 no2的柱浓度进行反演计算，奥运会期间北京市由于实施了 严格的空气质量保障方案，北京市的 no2柱浓度明显低于唐山和天津。在新标 准实施前，分析探讨北京市 2007 年到 2011 年 pm2.5的长达 5 年的监测结果，并 探讨 2008 年奥运会期间空气质量保障措施对 pm2.5的减排的意义，为未来 pm2.5 在全国的监测、减排措施的制定具有指导意义。 1.2 pm2.5中元素的研究现状 1.2.1 pm2.5中元素污染特征的研究现状 对大气细粒子元素的仪器分析方法有质子激光 x 荧光分析法（pixe）6-7、 电感耦合等离子体/质谱分析法（icp-ms）8-9、原子吸收法（aas）10、同步辐 射 x 荧光分析法11、中子活化分析法（naa）12、酸提法13、x 射线荧光光谱 法14等。 随着科技的进步和对细粒子的广泛关注， 细粒子元素分析的种类也越来越细 化。国内，宋宇等15在对北京市1999年到2000年大气细粒子的研究中分析了ec、 fe、ca、k、mg、a1、na、zn、mn、ti、pb、ba、p共13种无机元素；王淑兰 等16分析了北京2000年采暖季、非采暖季不同尺度大气颗粒物的22种无机元素 s、ca、fe、al、k、mg、zn、na、mn、pb、cu、p、ba、cr、as、ti、se、 co、sn、ni、v、ag；洪也等17解析了沈阳城区2010年春节期间大气颗粒物中 的40种元素u、be、al、k、se、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、ga、rb、 sr、y、zr、nb、cs、ba、u、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、 tm、yb、lu、hf、ta、tl、th、u。 国外， francoise et al. 18在 1984 年法国阿尔卑斯山地面雪中大气重金属的研 究中分析了 pb、 cd、 cu、 zn、 ag、na、 mg、 k、 ca、 fe、 al 、mn13 种重金属元素；rosa cagginao et al. 192010 年对地中海的 tito scalo 的细粒子研 究实验中，分析了 al、ca、 cd、 cr、 cu、 fe、 k、mg、mn、na、ni、pb、 ti 、zn14 种金属元素。 不同粒径颗粒物中元素的含量不同。 何鹰等20对厦门市不同粒径tsp、 pm10、 pm2.5中的 al、na、ni、fe、k、li、mg、b、ba、ca、cu、mn、pb、cd、co、 山东师范大学硕士学位论文 3 cr、 sr、 zn18 种元素进行了对比研究， tsp、 pm10、 pm2.5中元素含量顺序为 zn na fe alca pb k mg b cr cumnbacd srnilico。 tsp/pm10、 tsp/pm2.5中的每个元素的比值说明了不同粒径颗粒物中元素的关系： ca、cu、fe、pb、zn 在 tsp 中含量最多，na 和 mg 在 tsp、pm10和 pm2.5中 的浓度含量相差不多。地壳元素（al、k 和 ca）和海洋源元素（mg）与高等21 的研究相比是较低的。 不同粒径颗粒物中元素的地域性、 富集性也有明显不同。 腾恩江等22对中国 武汉、广州、重庆、兰州四城市环境空气颗粒物分布特征的研究指明：四个城市 颗粒物元素各有明显的分布特征，颗粒物中 cu、zn、s、cl、br、se、as、pb 等元素因受人类活动的影响， 在细粒子中有明显的富集。 崔蓉等13对北京市城区 大气颗粒物 pm10与 pm2.5的元素分析表明，ca、mg、al、fe 在 pm10中的浓度 约是 pm2.5中浓度的两倍，元素 ni 在 pm2.5中的浓度高于 pm10，各元素在 pm2.5 与 pm10中浓度的比值(pm2.5/pm10)不同，cu、pb、ni 的比值较大，说明这 3 种 元素在细粒子中富集较多；元素 se 更多地被富集在粗粒子中，其余元素在粗、 细粒子中的分布差异相对较小。 徐宏辉等8在对北京细粒子元素垂直分布的研究中根据金属元素浓度垂直 分布的相似性将其分为 3 类：垂直分布比较均匀的元素，80m 处出现高值的 元素，8m 处出现高值的元素。mg、ca、fe、sr、ba、al、zr、na 的平均浓 度都在 80m 出现高值，这与张仁健等23 的结果是一致：大部分元素在 47m 高 度的浓度要大于 8m 高度的浓度。 洪也等17 在研究沈阳市夏秋季节大气细颗粒物元素浓度时指出夏秋季节 zn、 mn、 cu、 k、 pb、 as和ba等受人类活动影响的元素浓度仅为冬季的20%50%， 示踪元素含量很低，这与张仁健等24的研究结果相似。 杨龙等25对北京市秋冬近地层pm2.5质量浓度垂直分布特征的研究表明秋冬 两季 pm2.5质量浓度的垂直分布随高度增加呈对数递减。 闫向阳等9 研究沈阳市 环境空气颗粒物分布特征时指出不同季节， 颗粒物中的元素种类和浓度都会发生 变化，尤其是来自人为源的元素变化更为明显。 1.2.2 pm2.5中元素来源解析的研究现状 大气颗粒物的来源繁多、地区差异性强，是大气中化学组成最复杂、危害最 山东师范大学硕士学位论文 4 大的污染物之一26，而且来源非常复杂，既有有组织源又有无组织源，常规的源 模型（扩散模型）不能建立全面的颗粒物污染源与大气环境质量之间的输入响应 关系，已不能满足实际工作的需要。从 20 世纪 70 年代开始，我国就把颗粒物污 染控制纳入了大气环境管理的重要工作中。颗粒物污染普遍而且严重，为了有效 地控制颗粒物的污染，需要清楚颗粒物的来源，源解析技术应运而生。 源解析技术就是指对大气中颗粒物的来源进行定性或定量研究的技术。 美国 最早开展了大气颗粒物源解析技术并将其应用于大气环境管理。近几十年来，我 国大气颗粒物源解析技术也取得了较大的发展27。 总体上来说，环境科学将描述污染物来源的数学模型分为两种。一种是以污 染源为对象的扩散模型；另一种是以污染区域为对象的受体模型。目前，国内对 前者的研究及应用已比较多， 而对后者的研究及应用则主要集中在大气颗粒物的 源解析28-29。 blifford 和 meeker30首先把着眼点从排放源转移到受体,通过分析采 集的颗粒物样品来推断污染物的来源。 目前源解析的研究方法主要有化学质量平 衡法(cmb)、富集因子法（ef） 、因子分析法(fa)、目标变换因子分析法(ttfa) 等，形成了受体模型的研究体系,为源解析的进一步发展奠定了基础。 1.2.3 pm2.5中元素对人体健康、能见度的影响 1.2.3.1 对人体健康的危害 气溶胶粒子的大小、状态、组成和运动方式等与人体健康关系密切，对人体 健康影响最大的是粒径在 0.1-2.5m 之间的粒子31。决定细颗粒物毒性大小的主 要因素是粒径大小， 这是因为被吸附在细颗粒物上的有害物质可以被人体有效吸 收 32。直径在 0.25-0.5m 之间的颗粒物在呼吸道内的阻留反而较少，所以一般 来说颗粒物粒径越小越易进入呼吸道深部。 直径小于 2.5m 的颗粒对人体危害 最大，因为它可以直接进入肺泡。细颗粒物与肺细胞接触，吸附在其上很难掉 落，通过刺激作用使肺细胞特别是肺泡巨噬细胞受到损害，并可能存留数周或数 年。 胡伟等33研究发现， 细颗粒物中与健康反应有关的污染元素比粗颗粒物中的 要多，慢性咳嗽、气喘和支气管炎等疾病的发生率与粗、细颗粒物中地壳元素都 有比较明显的正相关关系， 细颗粒物中的工业源污染元素对人体呼吸的影响比粗 颗粒物大。 山东师范大学硕士学位论文 5 1.2.3.2 对能见度的影响 能见度（visual range）指视力正常的人在当时的天气条件下，能从背景（天 空或地面）中识别出具有一定大小目标物的最远距离。能见度降低已经成为当今 社会上比较突出的城市环境问题34。 气溶胶粒子特别是细粒子可通过消光作用使 大气能见度降低。 目前，我国的一些城市已相继开展了对气溶胶细粒子的研究，并建立了一些 细粒子的常规监测网络35。王京丽等34对北京 2001 年春夏秋冬四季细粒子的研 究中指出北京市大气细粒子质量浓度与风速、湿度呈正相关关系，细粒子质量浓 度与能见度的关系会随着季节变化而不同。王京丽36 、宋宇37 等统计了不同 季节细粒子对能见度的影响， 阎逢旗等38拟合得到了能见度与细粒子浓度关系的 经验公式。美国是率先制定 pm2. 5国家环境标准的国家，并投入巨资在全国设立 了若干超级观测站进行 pm2. 5 的物理化学特性及与能见度的关系的研究。细粒 子对大气能见度的影响已引起国际上的广泛关注。 1.3 研究目的、意义 pm2.5在 pm10中含量较高，且化学成分复杂，严重影响人体健康和能见度， 对其元素成分的分析、来源解析，可以追踪 pm2.5的来源，为常规监测提供科学 依据和参考。 污染物的组成元素，特别是重金属元素，容易在细粒子中富集，影响人体健 康。气溶胶中元素特征的研究是近年来倍受关注的领域，研究气溶胶中的元素可 以进一步研究气溶胶的来源、构成以及输送，并且为进一步的环境空气质量改善 提供可靠的措施建议。 论文研究地点选择北京市东北部城区中国环境科学院大气科研楼楼顶的大 气环境观测站， 中国环境科学研究院大气科研楼距离北京奥林匹克公园 3.6km 左 右，2008 年奥运会前后，北京市加大了空气质量控制力度，自 2007 年中国环境 科学院大气所就开始了对颗粒物的长期监测， 环境空气质量标准 （gb3095-2012） 自 2012 年开始实施，论文研究时间跨越 2007 年到 2011 年共 5 年时间，可以为 pm2.5的长期变化趋势提供宏观概念并对 pm2.5的控制措施提供建议。 山东师范大学硕士学位论文 1 第二章第二章 实验部分实验部分 本文的数据跨越 2007 年到 2011 年共 5 年时间，尤其中间经历了奥运会，所 以可以较好的评价北京近年来的空气质量。 2.1 样品采集 采样地点设于北京市东北城区的中国环境科学研究院大气科研楼楼顶的大 气环境观测站内（40o02n，116o25e） ，距离北京奥林匹克公园 3.6km 左右，离 地面 15m，周围没有明显的局地污染源。在 2007 年 9 月 30 日2011 年 6 月 21 日对 pm2.5进行了长期采样， 除奥运期间 2008 年 7 月 23 日2008 年 9 月 28 日每 次采样时间为 24h 外，其余时间的采样周期为 7 天，2007 年 9 月 30 日2009 年 2 月 23 日白天和夜间分别采集，2009 年 2 月 23 日2011 年 6 月 21 日白天夜间 连续采集。 pm2.5采样仪器为 mini-vol 便携式气溶胶采样仪，流量为 20m3/h。进气管距 离地面的高度为 1.5m，这个高度是和人类的暴露高度密切相关的。采样膜使用 的是德国 mn 公司 macherey-nagel 品牌，型号 qf10，直径为 50mm。 2.2 样品分析 2.2.1 质量浓度的测定 采样前，将滤膜在干燥器内平衡 24 小时后，用精密电子天平进行称量，同 时称出作为空白对照的滤膜的重量。采样后，将滤膜在干燥器内平衡 24 小时， 然后用同一天平进行称量。 通过采集前后滤膜的质量差和大气的采样体积可以得 出大气颗粒