典型污染源PM2.5源譜特征及區(qū)域排放貢獻研究

1、摘 要以西南地區(qū)某市為研究區(qū)域，對化石燃料固定燃燒源、工藝過程源、移動源、生物質(zhì)燃燒源、揚塵源、農(nóng)業(yè)源、其他排放源等七大一類源進行調(diào)查，得到各行業(yè)排放源PM2.5的排放量，并建立典型行業(yè)顆粒物PM2.5源譜。工藝過程源為此市大氣環(huán)境PM2.5主要來源。其中鋼鐵行業(yè)燒結(jié)工藝中S的質(zhì)量分數(shù)（S）含量最高，為50.3%，初煉工序中Fe為主要元素；水溶性離子的占比為5.0%12.6%，其中Na+、SO42-、NO2-、NH4+ 占比較高；OC+EC的總占比范圍為15.4%61.0%。餐飲行業(yè)的元素組分Ca、Al、Mg在元素組分中占比最高；水溶性離子組分NH4+較高。玻璃行業(yè) Ca為主要組分；SO42-

2、排放占比明顯較高，為15.55%。移動源元素組分中Na，F(xiàn)e占比最高； NO2-、Na+占比相對較高。揚塵源中，工地揚塵顆粒物無機金屬元素中主要組分按占比大小依次為Ca、Fe、Al、Mg、K；水溶性離子組分中Ca2+質(zhì)量分數(shù)最高；OC在PM2.5中占比為3.977%。垃圾焚燒源譜中Si占比最高，為3.6%；水溶性離子中NH4+和Cl-含量最高；OC 、EC濃度方面，OC濃度是為45.7g /m3，EC濃度是為14.7g /m3，OC/EC為4.7，OC 占PM2.5 的絕大多數(shù)，達64.28%。關(guān)鍵詞：PM2.5；組分；源譜AbstractTaking a city in southwest

3、China as the research area, seven categories of sources, including fixed combustion sources of fossil fuels, technological process sources, mobile sources, biomass combustion sources, dust sources, agricultural sources and other emission sources, were investigated to obtain PM2.5 emissions from emis

4、sion sources of various industries and establish the composition spectrum of PM2.5 particles in typical industries.Process source is the main source of PM2.5 in the citys atmospheric environment. Among them, the quality fraction of S in the sintering process of iron and steel industry is the highest

5、, which is 50.3%. Fe is the main element in the primary smelting process. The proportion of water-soluble ions was 5.0%12.6%, in which Na+, SO42-, NO2- and NH4+ accounted for a higher proportion. The total proportion of OC+EC ranged from 15.4% to 61.0%. In the catering industry, Ca, Al and Mg accoun

6、ted for the highest proportion of element components. The water-soluble ionic component NH4+ is higher. Ca is the main component in the glass industry. The proportion of SO42- emission was significantly higher at 15.55%. Na and Fe accounted for the highest proportion in the components of moving sour

7、ce elements. The proportion of NO2- and Na+ is relatively high. Among the dust sources, the main components of inorganic metal elements in the site dust particles are Ca, Fe, Al, Mg and K in order of proportion. The mass fraction of Ca2+ was the highest among the water-soluble ionic components. The

8、proportion of OC in PM2.5 was 3.977%. Si accounted for the highest proportion in the waste incineration source spectrum (3.6%). The contents of NH4+ and Cl- in water-soluble ions were the highest. In terms of OC and EC concentration, OC concentration is 45.7 g /m3, EC concentration is 14.7 g /m3, OC

9、/EC concentration is 4.7, OC accounts for the vast majority of PM2.5, up to 64.28%. Key words: PM2.5; component; source spectrum目 錄1 緒論61.1 立項背景和依據(jù)61.2 顆粒物組分及其源成分譜61.3 顆粒物污染狀況71.4 工作內(nèi)容92 重點污染源顆粒物源譜構(gòu)建方法112.1 重點行業(yè)顆粒物排放源調(diào)查112.1.1 鋼鐵行業(yè)112.1.2 餐飲行業(yè)122.1.3 玻璃行業(yè)122.1.4 揚塵源122.1.7 開放燃燒源132.2重點污染源顆粒物源譜構(gòu)建132.

10、2.1 工業(yè)過程源132.2.2 固定燃燒源132.2.3 揚塵源142.2.4餐飲排放源143 各行業(yè)顆粒物源譜分析143.1 鋼鐵行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建143.1.1 PM2.5排放量143.1.2 PM2.5中元素組成153.1.3 PM2.5中離子組成163.1.4 PM2.5中OC、EC組成163.1.5鋼鐵行業(yè)PM2.5源譜163.2 餐飲行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建173.2.1 餐飲源顆粒物排放調(diào)查173.2.2 顆粒物排放濃度分析183.2.3 顆粒物成分譜特征分析183.2.4餐飲行業(yè)PM2.5源譜193.3 玻璃行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建203.3.1 PM2.5排放量203.3.2 PM2.

11、5中元素組成213.3.3 PM2.5中離子組成213.3.4 PM2.5中OC、EC組成223.3.5 玻璃行業(yè)PM2.5源譜223.4 工地揚塵顆粒物源譜構(gòu)建223.4.1 金屬元素233.4.2 水溶性離子和碳組分233.4.3 工地揚塵源PM2.5源譜233.5 開放燃燒源顆粒物源譜構(gòu)建243.5.1 PM2.5中元素組成243.5.2 PM2.5中離子組成253.5.3 PM2.5中OC、EC組成253.5.4 開放燃燒源PM2.5源譜254 結(jié)論與展望264.1 結(jié)論264.2 展望27參 考 文 獻28致 謝30典型污染源PM2.5源譜特征及區(qū)域排放貢獻研究1 緒論1.1 立項背

12、景和依據(jù)隨著社會發(fā)展和國民經(jīng)濟增長，我國以PM2.5為首要污染物的空氣污染現(xiàn)象不斷發(fā)生，空氣質(zhì)量問題受到人們的關(guān)注。近年來，西南地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展迅猛，第二產(chǎn)業(yè)比重逐步加大，但伴隨經(jīng)濟發(fā)展的同時，環(huán)境質(zhì)量逐漸變差。主要的原因有三：第一，此市機動車的數(shù)量不斷增加，機動車尾氣中含有CO和顆粒物等污染因子，嚴重影響了當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量；第二，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放大量污染物，是又一大氣主要污染源；第三，在水稻和小麥成熟之際，農(nóng)民大多采用燃燒秸稈的方式，產(chǎn)生的濃煙對空氣質(zhì)量產(chǎn)生很大的威脅。顆粒物污染防治形勢依然嚴峻，因此，有必要開展PM2.5排放源研究工作，明確大氣PM2.5排放的主要來源，為本地區(qū)大氣顆粒物污染防

13、控提供參考依據(jù)。我國對PM2.5源譜的研究是從2000年之后開始，污染物排放源研究主要集中在三個方面，主要是移動源、揚塵源和生物質(zhì)燃燒源，但是對固定源PM2.5源譜的研究較稀少。本項目是在調(diào)研國內(nèi)外已發(fā)表的關(guān)于我國本土化PM2.5源譜文獻的基礎(chǔ)上，對已有的各行業(yè)典型污染源成分譜研究進行比較、歸納和總結(jié)，為建立PM2.5本土化源譜庫提出意見和建議。對PM2.5典型排放源的粒徑和化學(xué)成分進行質(zhì)譜分析可知，元素有Na、Mg、Al、Si、P、S、C1、K、Ca、Fe、Cu、Zn、Br、Ag、Ba等，水溶性離子有Na+、Mg+、K +、NH4+、Mn+、NO2-、NO3-、Cl- 、SO42-、SiO3

14、-等， 還有元素碳和有機碳組分、富錳顆粒、富鐵顆粒、富鉀顆粒、礦物質(zhì)等 1。1.2 顆粒物組分及其源成分譜大氣顆粒物是指懸浮于大氣中空氣動力學(xué)直徑小于100m各種固態(tài)和液態(tài)顆粒狀物質(zhì)的總稱。按照粒徑大小可分為：粒徑小于或等于100m的顆粒物，包括液體、固體或者液體和固體結(jié)合存在的，懸浮于空氣中的總懸浮顆粒物(TSP)；空氣動力學(xué)直徑小于或等于10m的可吸入顆粒物(PM10)；空氣動力學(xué)直徑小于或等于2.5m的細顆粒物(PM2.5)。源成分譜是污染源排放出的顆粒物中每種組分的排放特征，用組分的質(zhì)量百分比和標準方差表示。為建立顆粒物源譜，首先需要采集污染源樣品，然后分析得到顆粒物中各組分的濃度，并

15、進行處理得到相應(yīng)的百分比；再根據(jù)各組分的濃度來計算相應(yīng)的標準方差。現(xiàn)階段采集顆粒物一般采用膜采樣法，利用泵和采樣濾膜將空氣中的顆粒物富集到濾膜上，再對其進行化學(xué)組分分析來構(gòu)建源成分譜。目前，國內(nèi)各學(xué)者主要集中對固定燃燒源、道路移動源、工業(yè)過程源、揚塵源等污染排放源的研究。商昱薇2對哈爾濱市的工業(yè)鏈條爐進行研究，建立了相應(yīng)的PM2.5源譜；孔少飛3和馮小瓊4分別對天津柴油大貨車、珠三角柴油大客車PM2.5進行研究，構(gòu)建了相應(yīng)的成分譜；馬京華5、趙浩寧6構(gòu)建了鋼鐵行業(yè)PM2.5源譜；鄭玫等7對上海燒結(jié)廠PM2.5排放特征進行研究，構(gòu)建了相應(yīng)的PM2.5源譜；張丹等8對重慶煉鋼廠PM2.5排放特征進

16、行研究，構(gòu)建了相應(yīng)的PM2.5源譜；金永民9構(gòu)建了撫順煉鋼廠PM2.5源譜；孔少飛10建立了東營地區(qū)道路揚塵PM2.5源譜；張丹等11和馬召輝等12分別對重慶和北京地區(qū)進行道路揚塵PM2.5研究，建立了PM2.5成分譜。1.3 顆粒物污染狀況本項目調(diào)查的某市，能源消耗量大，污染較嚴重。調(diào)查此市大氣污染物排放量情況，結(jié)果提示此地區(qū)大氣中PM2.5的主要排放源為揚塵源、工藝過程源和固定燃燒源。根據(jù)此市大氣污染物PM2.5排放量（噸）匯總見表1-1。 表1-1 某市大氣顆粒物PM2.5排放量匯總（噸）一級源分類二級源分類PM2.5化石燃料固定燃燒源電力供熱0.0001工業(yè)鍋爐301.5621民用鍋爐

17、1.6923民用燃燒4.1380工業(yè)窯爐2632.3228小計2939.7152工藝過程源玻璃712.7178水泥2482.9192石油化工6.4184焦化0.0000鋼鐵694.7536其他工業(yè)19763.4254小計23660.2344移動源道路移動源701.2908非道路移動源139.1492小計840.4400續(xù)表1-1一級源分類二級源分類PM2.5溶劑使用源工業(yè)涂裝0.0000建筑涂料0.0000汽修0.0000印刷印染0.0000農(nóng)藥使用0.0000其他溶劑點源0.0000其他溶劑面源0.0000小計0.0000農(nóng)業(yè)源畜禽養(yǎng)殖點源0.0000畜禽養(yǎng)殖面源0.0000氮肥施用0.00

18、00土壤本底0.0000固氮植物0.0000秸稈堆肥0.0000人體糞便0.0000小計0.0000揚塵源土壤揚塵1.0578道路揚塵2768.0989工地揚塵2992.0446堆場揚塵1698.7292小計7459.9304生物質(zhì)燃燒源工業(yè)生物質(zhì)鍋爐80.2670生物質(zhì)爐灶446.7840生物質(zhì)開放燃燒138.5748小計665.6258續(xù)表1-1一級源分類二級源分類PM2.5儲存運輸源加油站0.0000油氣儲運0.0000油氣儲存0.0000小計0.0000廢棄物處理源固廢處理0.0248廢水處理0.0000煙氣脫硝0.0000小計0.0248其它排放源餐飲62.5792合計35628.5

19、4981.4 工作內(nèi)容調(diào)研某市鋼鐵行業(yè)、餐飲行業(yè)、玻璃行業(yè)等多個重點行業(yè)，以及揚塵源、開放燃燒源，篩選典型企業(yè)開展顆粒物源譜分析。其中鋼鐵行業(yè)、玻璃行業(yè)通過現(xiàn)場排摸和總結(jié)，根據(jù)原料和產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝和除塵脫硫脫硝控制措施，梳理典型的企業(yè)、并確定顆粒物源譜構(gòu)建。餐飲行業(yè)通過現(xiàn)場排摸和總結(jié)，梳理不同餐飲類型、不同規(guī)模的餐飲企業(yè)，來確定顆粒物源譜構(gòu)建。揚塵源開展工地揚塵的排放源調(diào)查。工地揚塵源調(diào)查內(nèi)容包括工地的規(guī)模、施工時長、施工階段、控制措施等，梳理典型的建筑工地確定顆粒物源譜。開放燃燒源開展對垃圾燃燒情況的調(diào)查。結(jié)合相關(guān)文獻，獲取垃圾焚燒源譜。2 重點污染源顆粒物源譜構(gòu)建方法2.1 重點行

20、業(yè)顆粒物排放源調(diào)查2.1.1 鋼鐵行業(yè)（1）排放源基本情況 燒結(jié)工序目前燒結(jié)工序有DA002型燒結(jié)機，產(chǎn)能130萬噸，于2014年10月1日投運，2018年2月停運檢修。燃料類型包括初煉爐煤氣與無煙煤，2018年消耗量分別為190225644m、57750.89t，鐵礦石全年使用量746248.1t，燒結(jié)礦產(chǎn)量720179.03t。脫硫效率達96%，廢氣收集率100%，除塵效率95%，于2015年4月1日投入運行。燒結(jié)工序已安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測排口分別為燒結(jié)脫硫塔排放口，燒結(jié)環(huán)冷除塵排放口，燒結(jié)配料除塵排放口，燒結(jié)篩分除塵排放口。 初煉工序初煉爐設(shè)備編號ZJ0020，產(chǎn)能50萬噸，于2014

21、年10月1日投運，2018年2月停運檢修。初煉爐噴煤量29368.10t，2018年全年生鐵產(chǎn)量323397.25t。廢氣收集率100%，除塵效率96%，于2015年4月1日投入運行。初煉工序已安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測排口分別為噴煤除塵排放口，初煉料槽除塵排放口，初煉出鐵口除塵排放口，熱風(fēng)爐排放口。 精煉工序精煉工序采用AOD爐，設(shè)備編號ZJ0026-ZJ0028，產(chǎn)能120萬噸，于2015年7月1日投運，2018年2月-3月檢修，2018年全年粗鋼產(chǎn)量610392.03噸。廢氣收集率100%，除塵效率99%，于2015年投入運行。精煉工序已安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，1#AOD爐除塵排放口，2#AOD爐

22、除塵排放口，3#AOD爐除塵排放口全部納入監(jiān)測。 軋鋼工序軋鋼主要生產(chǎn)設(shè)施為熱軋板和帶軋機，設(shè)備編號10077，產(chǎn)能120萬噸，于2017年6月30日投運，燃料類型為發(fā)生爐煤氣，全年消耗量為40920.48t，2018年全年剛才產(chǎn)量658403.037噸。軋鋼工序監(jiān)測排口為混鐵爐+LF爐+連鑄機除塵排放口。（2）信息調(diào)查工藝過程信息：工藝流程及主要排放裝置；凈化裝置；燃料信息；原輔材料信息；產(chǎn)品信息；2.1.2 餐飲行業(yè)（1）排放源基本情況根據(jù)不同的餐飲類型，調(diào)查各類餐飲企業(yè)，包括本幫菜、川湘菜、西餐、海鮮、粵菜、燒烤、火鍋等。（2）信息調(diào)查 基本信息：菜系、經(jīng)營面積/m2、餐飲企業(yè)規(guī)模、餐飲

23、類型、燃料類型、食用油類型、煙氣凈化設(shè)備類型（效率）。 輔助信息：烹飪方式（烹飪方式次數(shù)/時間比例、爐灶/烤箱/蒸煮鍋數(shù)量）食物組成（菜譜+采樣期間點菜信息、蔬菜/肉用量和比例、油鹽醬醋辣消耗量等）廚房信息（面積、溫度、濕度）廚師信息（是否連續(xù)做菜不關(guān)火、連續(xù)時間、做菜偏好）2.1.3 玻璃行業(yè)（1）排放源基本情況某玻璃有限公司屬玻璃制品制造業(yè)，為此市重點污染源，于2011年投產(chǎn)使用，為連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)，全年生產(chǎn)天數(shù)365天。2018年煤炭消耗量為18000噸石油焦粉，年燃氣消耗量237.77萬立方米。（2）信息調(diào)查調(diào)查燃料類型、發(fā)電機組信息、排放口情況、產(chǎn)品信息。2.1.4 揚塵源（1）排放源基

24、本情況選擇典型建筑工地，包括不同階段（土方開挖、地基建設(shè)、主體結(jié)構(gòu)）。（2） 信息調(diào)查調(diào)查施工面積、長、寬（廠區(qū)面積）、施工階段（具體）、主要的施工活動、施工機械種類、圍擋高度、控塵措施（圍擋、防塵網(wǎng)、纖維布覆蓋、塑膠網(wǎng)覆蓋、灑水、路面硬化等）、開挖土方長、寬、深度。2.1.7 開放燃燒源（1）排放源基本情況2019年10月1日-11月16日，此市垃圾焚燒點不斷增加，共出現(xiàn)140個垃圾焚燒點。2020年1月5日-2月5日期間，共出現(xiàn)41個垃圾焚燒點。（2）信息調(diào)查此市垃圾焚燒屢禁不止，多地出現(xiàn)垃圾焚燒現(xiàn)象，并有多次焚燒痕跡。圖2-1某市垃圾焚燒現(xiàn)場調(diào)查圖2.2重點污染源顆粒物源譜構(gòu)建2.2.1

25、 工業(yè)過程源研究較多的工業(yè)過程源PM2.5成分譜主要集中在鋼鐵冶煉、水泥制造兩大行業(yè)。從目前所構(gòu)建的源譜來看，F(xiàn)e是鋼鐵冶煉行業(yè)的主要元素，Ca是水泥行業(yè)的主要元素。國內(nèi)對玻璃行業(yè)、陶瓷行業(yè)的PM2.5源譜研究較少。馬召輝等12和馬靜玉13分別建立了北京、河北地區(qū)水泥制造行業(yè)PM2.5源譜；孔少飛10對東營地區(qū)水泥制造PM2.5排放特征進行研究，建立了當(dāng)?shù)厮嘀圃煨袠I(yè)PM2.5源譜；此外，鄭玫等7對上海燒結(jié)廠PM2.5排放特征進行研究，構(gòu)建了PM2.5源譜；張丹等8構(gòu)建了重慶煉鋼廠PM2.5成分譜；金永民9構(gòu)建了撫順煉鋼廠的PM2.5成分譜。2.2.2 固定燃燒源國內(nèi)對固定燃燒源的研究，主要集

26、中在工業(yè)燃煤鍋爐，各學(xué)者研究的方向和方法也不盡相同。伯鑫等14建立鋼鐵各工藝環(huán)節(jié)污染物排放源譜，其中燒結(jié)工序和煉鐵工序成為鋼鐵行業(yè)污染物主要來源；牟瑩瑩等15建立了南京市工業(yè)源污染物源譜，調(diào)查結(jié)果是PM2.5、PM10 和CO等污染物大部分來自鋼鐵行業(yè)。構(gòu)建固定燃燒源顆粒物源譜，可以對空氣質(zhì)量進行評估，為開展大氣污染防治、制定污染控制政策和進行空氣質(zhì)量預(yù)測提供依據(jù)。2.2.3 揚塵源各研究學(xué)者對揚塵源的研究比較細致、全面和深入?？咨亠w10 對東營地區(qū)道路揚塵PM2.5排放特征進行研究，建立了道路揚塵PM2.5成分譜；張丹等11和馬召輝等12分別建立了重慶、北京道路揚塵PM2.5源譜。相較于道路

27、揚塵PM2.5成分譜，國內(nèi)對建筑揚塵PM2.5成分譜的研究較少，金永民5建立了撫順PM2.5成分譜，且其建立方法與國外建筑揚塵成分譜所采用的方法相類似。2.2.4餐飲排放源近年來，餐飲行業(yè)發(fā)展迅猛，特別對一些大城市來說，其排放的污染物對環(huán)境造成一定的影響。各學(xué)者已經(jīng)陸續(xù)在此行業(yè)展開調(diào)查，其中孫濤等16對很多家餐飲企業(yè)排放的廢氣進行研究，發(fā)現(xiàn)污染顆粒物對局部區(qū)域環(huán)境有一定的影響，說明大氣細顆粒物PM2.5的排放源有一部分來自餐飲企業(yè)，并且不同的餐飲類型對環(huán)境造成的污染程度不同。溫夢婷等17研究了不同餐飲源營業(yè)時間和客流量與PM2.5的排放濃度的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)營業(yè)時間長、人流量多提高了PM2.5的

28、排放濃度3 各行業(yè)顆粒物源譜分析3.1 鋼鐵行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建3.1.1 PM2.5排放量鋼鐵行業(yè)主要工序（燒結(jié)、初煉、精煉、軋鋼）PM2.5排放量如Error! Reference source not found.所示，精煉產(chǎn)生的粗鋼主要排放口的PM2.5排放量為529.093噸，排放量排序為精煉工序燒結(jié)工序初煉工序軋鋼工序。表3-1 鋼鐵行業(yè)各生產(chǎn)工序PM2.5排放量工序產(chǎn)品名稱生產(chǎn)工段/設(shè)備PM2.5排放量（噸）除塵工藝名稱PM2.5治理效率燒結(jié)燒結(jié)礦帶式燒結(jié)機(一般排放口)18.723布袋除塵0.99燒結(jié)礦帶式燒結(jié)機(機尾)18.723布袋除塵0.99燒結(jié)礦帶式燒結(jié)機(機頭)74.8

29、92電袋復(fù)合式除塵0.96其他（石灰）豎窯（弗卡斯窯）1.620布袋除塵0.99初煉煉鋼生鐵高爐法(一般排放口)16.990布袋除塵0.99煉鋼生鐵高爐法(礦槽)16.990布袋除塵0.99煉鋼生鐵高爐法(出鐵場)16.990布袋除塵0.99精煉粗鋼轉(zhuǎn)爐法(主要排放口)512.477無0.00鋼材轉(zhuǎn)爐法(主要排放口)16.616布袋除塵0.99軋鋼熱軋帶鋼熱軋法0.732無0.003.1.2 PM2.5中元素組成燒結(jié)工藝中S的質(zhì)量分數(shù)（S）含量最高18，（S，PM2.5）為50.3%，重金屬元素含量在PM2.5源譜中的質(zhì)量分數(shù)為3.2%。初煉工序源譜中，F(xiàn)e是主要元素，百分含量是46.2%，C

30、a、Si和Na的含量逐漸減少；精煉工序PM2.5源譜中，Ca為主要元素，百分含量是28.1%。（a）燒結(jié)工序PM2.5元素質(zhì)量分數(shù) （b）初煉工序PM2.5元素質(zhì)量分數(shù)（c）精煉工序PM2.5元素質(zhì)量分數(shù)圖3-1 各工藝環(huán)節(jié)排放顆粒物源譜中元素質(zhì)量分數(shù)3.1.3 PM2.5中離子組成PM2.5水溶性離子的占比為5.0%12.6%，其中Na+、SO42-、NO2-、NH4+ 占比較高。盡管不同環(huán)節(jié)顆粒物組分存在一定的差異，整體上SO42-濃度是顆粒物所有組分中最高的，初煉、燒結(jié)、軋鋼工序相對較高。對于燒結(jié)環(huán)節(jié)，石灰石/石灰石膏法脫硫過程中加入大量的石灰石漿液去除SO2。初煉工序中高爐運作過程中需

31、要添加CaO以去除雜質(zhì)而保護爐襯，在爐內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成CaSO4，這是煉鐵尾氣顆粒物中Ca2+和SO42-組分濃度的主要來源。3.1.4 PM2.5中OC、EC組成PM2.5中OC+EC的總占比范圍為15.4%61.0%。對于軋鋼環(huán)節(jié)，OC/EC的比值小于2，對于燒結(jié)、初煉、精煉環(huán)節(jié)，OC/EC的比值大于2，說明OC可能存在二次生成。對于燒結(jié)環(huán)節(jié)，較高的OC/EC比值表明脫硫過程中發(fā)生了劇烈的氧化還原反應(yīng)，生成大量的二次有機組分（SOC），這也是造成燒結(jié)機頭顆粒物組分中OC濃度較高的主要原因之一。3.1.5鋼鐵行業(yè)PM2.5源譜通過查詢文獻及其他資料，構(gòu)建鋼鐵行業(yè)PM2.5源譜如下：表3-2 鋼

32、鐵行業(yè)各工藝PM2.5源譜（）物種燒結(jié)初煉精煉軋鋼Al1.1120.8290.4950.2500.1440.0030.5590.407AsNDNDND0.0160.022BaNDNDND0.0000.000BeNDNDND0.0000.000Ca5.0003.6982.2770.6930.9990.1772.7471.610Cd0.0010.001ND0.0010.0010.0160.027Co0.0020.0010.0000.0010.0000.0000.0020.002Cr0.0780.0350.0400.0110.0080.0000.1230.189Cu0.0120.0040.0100.

33、0040.0650.0180.1220.142Fe1.1940.2670.6610.3780.8480.0524.6527.882Hg0.0020.0010.0230.045ND0.0010.001續(xù)表3-2物種燒結(jié)初煉精煉軋鋼K15.24015.553NDND2.3762.235Mg0.9580.4440.8360.3090.1850.0310.8450.317Mn0.1360.2760.0210.0200.0250.0070.0400.032Na30.72723.7171.6980.5071.5290.17916.20213.510Ni0.0310.0170.0140.0040.0040.

34、0000.0650.095Pb0.0620.0880.0070.0050.0040.0000.0490.092Sb0.0010.001ND0.0000.0000.0020.002Se0.0370.001NDND0.0130.010Ti0.0900.016ND0.0050.0050.0250.022V0.0090.0130.0050.0040.0020.0000.0520.065Zn0.1580.1980.0310.0270.3410.1640.1370.124Ca2+1.5420.694ND0.4800.2522.1721.782Cl-1.2130.6870.3250.2980.1950.03

35、92.8303.321F -0.1780.0650.0960.1250.2930.0130.5420.552K+NDNDND1.0141.122Mg2+0.0250.0130.0140.0120.2050.0820.8980.389Na+14.1952.5500.0290.0310.9910.1637.9143.864NH4+0.6400.5652.1512.0610.9630.2466.5365.722NO2-2.7890.6601.4320.5530.9990.0074.6243.840NO3-0.4640.2490.2520.1400.1430.0180.6850.562SO42-2.0

36、351.4892.7454.7950.3840.0032.2521.251EC7.0822.3953.8690.2522.0750.30915.4669.000OC16.9474.99212.3731.2765.2770.11125.43813.3083.2 餐飲行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建3.2.1 餐飲源顆粒物排放調(diào)查根據(jù)不同的餐飲類型，調(diào)查各類餐飲企業(yè)，包括本幫菜、川菜、西餐、海鮮、茶餐廳、火鍋等。本次實際調(diào)查了32家大型餐飲企業(yè)，168家中型餐飲企業(yè)，2966家小型餐飲企業(yè)?？芍笮筒蛷dPM2.5的排放量為9.472噸，中型餐廳PM2.5的排放量為12.879噸，小型餐廳中型餐廳PM2.5的排放

37、量為40.23噸，具體調(diào)查情況如表3-3：表3-3 餐飲企業(yè)調(diào)查信息表分類數(shù)量灶頭數(shù)煙氣排放速率（m3/h）年總經(jīng)營時間（h）PM2.5(t)PM10(t)PM2.5排放系數(shù)PM10排放系數(shù)OC(t)大型企業(yè)數(shù)32296250020009.47211.8406.486.63中型企業(yè)數(shù)1685592000180012.87916.0096.489.016小型企業(yè)數(shù)296626191500160040.2350.286.48 顆粒物排放濃度分析各類餐飲源顆粒物PM2.5排放濃度情況如圖所示，PM2.5排放濃度在0.602.00g/m3之間。其中火鍋菜系的PM2.5排放濃度最大，

38、為2.60g/m3。川菜PM2.5排放濃度次之，但相對其他餐飲類型較高。PM2.5排放濃度排序為火鍋川菜西餐本幫菜海鮮茶餐廳。圖3-2 餐飲源顆粒物PM2.5排放濃度3.2.3 顆粒物成分譜特征分析根據(jù)元素組分和離子組分的分析結(jié)果，各類餐飲源油煙顆粒物PM2.5化學(xué)成分譜如圖所示。元素組分質(zhì)量分數(shù)為0.40%2.03%，其中Ca、Al、Mg等常量元素在元素組分中占比最高，水溶性離子組分中NH4+、SO42-、F-占比較高。圖3-3 餐飲源顆粒物PM2.5成分譜（元素） 圖3-4餐飲源顆粒物PM2.5成分譜（水溶性離子）3.2.4餐飲行業(yè)PM2.5源譜通過查詢文獻及其他資料，構(gòu)建餐飲行業(yè)PM2.

39、5源譜如下：表3-4 餐飲行業(yè)PM2.5源譜（）序號海鮮本幫菜火鍋茶餐廳西餐川菜Cu0.960.560.790.334.143.43Zn4.343.746.024.6410.0819.7Cd0.100.020.010.040Cr3.584.467.411.54.623.3Mn0.691.2613.6902.251.87Sb0.080.040.0600.030As0.100.36000Ba1.11.551.0700.364.76Be000000Co0.060.040.04V1.050.140.521.531.520.01Ni2.21.767.0210.124.092.73

40、Pb30.160.430.91Al85.3286.2562.5171.4872.3963.24Se0.2000003.3 玻璃行業(yè)顆粒物源譜構(gòu)建3.3.1 PM2.5排放量調(diào)查此市玻璃行業(yè)15家公司，其中某玻璃公司PM2.5排放量最多，為479.535噸，排放系數(shù)為2.940，為此市重點污染源。表3-5 玻璃行業(yè)PM2.5排放量（噸）單位名稱PM2.5排放量（噸）排放系數(shù)某玻璃公司A0.0002.940某玻璃公司B0.5882.940某玻璃公司C88.2002.940某玻璃公司D479.5352.940某玻璃公司E0.5152.940某玻璃公司F1.3232.940續(xù)表5

41、-1單位名稱PM2.5排放量（噸）排放系數(shù)某玻璃公司G88.2002.940某玻璃公司H0.0112.940某玻璃公司I0.3242.940某玻璃公司J0.5882.940某玻璃公司K4.4102.940某玻璃公司L47.0402.940某玻璃公司M0.6622.940某玻璃公司N0.0002.940某玻璃公司O1.3232.9403.3.2 PM2.5中元素組成如表3-6所示，是玻璃行業(yè)PM2.5源成分譜化學(xué)元素質(zhì)量分數(shù)。其中Ca的含量最高，占比為8.2，成為玻璃行業(yè)的標識性元素。表3-6 PM2.5元素質(zhì)量分數(shù)/組分Si2.4Na1.2Al0.6K0.5Ca8.2Fe3.0Zn1.9Mg0

42、.3重金屬0.7注：）重金屬質(zhì)量分數(shù)為Cr、Ni、Cu、As和Pb質(zhì)量分數(shù)之和。3.3.3 PM2.5中離子組成玻璃行業(yè)中SO42-排放占比明顯較高，質(zhì)量分數(shù)為15.55%，這可能與企業(yè)沒有脫硫工藝有關(guān)。Na+的占比次之，為3.45%，Mg2+為0.61%，表3-7為PM2.5各離子成分質(zhì)量分數(shù)。表3-7 PM2.5離子成分質(zhì)量分數(shù)/項目占比偏差Na+3.452.4NH4+1.410.97K+1.482.62Mg2+0.610.65Ca2+1.091.78Li+-Cl-1.961.9NO3-0.80.82SO42-15.559.4F-0.61.01PO43-2.132.64Br-1）“-”表示

43、組分未檢出3.3.4 PM2.5中OC、EC組成玻璃制造行業(yè)的成分譜中， OC的質(zhì)量分數(shù)在所有組分中最高，質(zhì)量分數(shù)為52.1%，EC質(zhì)量分數(shù)在3.5%4.7%之間，分析其原因，OC的質(zhì)量分數(shù)較高可能與燃料不充分燃燒有很大關(guān)系。3.3.5 玻璃行業(yè)PM2.5源譜通過查詢文獻及其他資料，構(gòu)建玻璃行業(yè)PM2.5源譜如下：表3-8 玻璃行業(yè)PM2.5源譜/組分質(zhì)量分數(shù)/Al0.00Ca0.06Fe0.03Mg-Na-Cl-0.05NO3-0.07SO42-Na+4.24NH4+0.34OC2.39EC0.781）“-”表示組分未檢出3.4 工地揚塵顆粒物源譜構(gòu)建3.4.1 金屬元素?zé)o機金屬元素中占比較

44、多的是Ca、Fe、Al、Mg、K。它們在PM2.5金屬元素中的累積貢獻率分別達97.95，其他金屬元素含量均小于0.1。其中Ca為占比最高的化學(xué)組分，主要由于起塵物質(zhì)中除含有地面土壤塵、沙土、砂石、機械加工作業(yè)塵外還含有大量建筑水泥，Ca是水泥的標識性元素。此外，F(xiàn)e含量較高，主要來自于工地鋼筋使用加工過程中所產(chǎn)生的鐵屑和廢渣。重金屬中含量高于0.01的組分呈現(xiàn)MnZnCr。3.4.2 水溶性離子和碳組分PM2.5源譜的水溶性離子組分中，Ca2+質(zhì)量分數(shù)最高（7.8121.834），對離子總量的貢獻率達61.46，因此Ca和Ca2+可作為建筑施工揚塵源源譜的標識性組分。NO3-在陰離子中貢獻最

45、大，達1.262.18，主要由柴油機械尾氣中氮氧化物轉(zhuǎn)化而來。OC在PM2.5中也占有較高比例（3.977）。3.4.3 工地揚塵源PM2.5源譜通過查詢文獻及其他資料，構(gòu)建工地揚塵PM2.5源譜如下：表3-9 工地揚塵PM2.5源譜/組分PM2.5含量標準差Be0.00010.0000Mg0.91870.0952Al2.29970.1042K0.77950.1261Ca12.96745.6235Ti0.06670.0197V0.01200.0033Cr0.01470.0043Mn0.06460.0053Fe2.73590.4211Co0.00090.0001Ni0.00660.0020Cu0

46、.00500.0001Zn0.04890.0165As0.00250.0002Sb0.00020.0001Ba0.02460.0051Pb0.00660.0031Mg2+0.32260.0338K+0.77290.2267Ca2+7.81212.1957NH4+0.74960.2495F-0.08430.0213Cl-0.15110.0426NO3-2.17880.0785NO2-0.02940.0122SO42-0.60930.2080OC3.97680.8590EC0.44990.17643.5 開放燃燒源顆粒物源譜構(gòu)建3.5.1 PM2.5中元素組成Si、Ca、Zn質(zhì)量分數(shù)較高，分別為3

47、.6%、2.9%、1.2%，這不僅與入爐垃圾的配比有很大關(guān)系，還與輔助燃料有關(guān)。表3-10垃圾焚燒PM2.5元素組分的質(zhì)量分數(shù)/組分Si3.6Na0.4Mg0.2Al0.1K0.6Ca2.9Fe0.4Zn1.2重金屬2.3注： 1） 重金屬質(zhì)量分數(shù)為 Cr、Ni、Cu、As和Pb 質(zhì)量分數(shù)之和。圖3-5 垃圾焚燒PM2.5元素組分的質(zhì)量分數(shù)分布3.5.2 PM2.5中離子組成水溶性離子中含量較高的是NH4+和Cl，NH4+占比在2.21% 5.83%之間，Cl占比范圍在0.98% 13.79%，范圍比較廣，K+成分相對低于NH4+。3.5.3 PM2.5中OC、EC組成含碳組分是PM2.5主要

48、組成成分，對垃圾焚燒排放的 PM2.5 組分進行分析，結(jié)果表明，在OC 、EC濃度方面，OC濃度為45.7g /m3，EC濃度為14.7g /m3，OC/EC為4.7，OC 占PM2.5 的絕大多數(shù)，達64.28%。3.5.4 開放燃燒源PM2.5源譜通過查詢文獻及其他資料，構(gòu)建垃圾焚燒PM2.5源譜如下：表 311垃圾焚燒PM2.5源譜/焚燒點位1焚燒點位2焚燒點位3焚燒點位4焚燒點位5平均平均值A(chǔ)s (%)0.0367 0.1018 0.1746 0.0209 0.0861 Cd (%)0.0063 0.0059 0.0029 0.0064 0.0053 Cr (%)0.0685 0.13

49、45 0.3038 0.1522 0.1370 0.1538 Hg (%)0.0028 0.0018 0.0023 0.0024 Ni (%)0.0609 0.1391 0.1437 0.0787 0.0609 0.1026 Pb (%)0.0172 0.0186 0.5505 0.0609 0.0274 0.1300 Cu (%)0.0699 0.0731 0.0678 Mn (%)0.1981 0.1309 0.0381 0.1488 標準偏差A(yù)s (%)0.0126 0.0332 0.0713 0.0095 0.0000 0.0688 Cd (%)0.0028 0.0020 0.0025

50、 0.0000 0.0000 0.0026 Cr (%)0.0173 0.0456 0.1017 0.0451 0.0137 0.0969 Hg (%)0.0009 0.0008 0.0000 0.0000 0.0008 Ni (%)0.0206 0.0809 0.0324 0.0213 0.0061 0.0575 Pb (%)0.0131 0.0156 0.2256 0.0224 0.0027 0.2245 Cu (%)0.0371 0.0073 0.0323 Mn (%)0.1140 0.0038 0.1064 4 結(jié)論與展望4.1 結(jié)論（1）鋼鐵行業(yè)燒結(jié)工藝中S的質(zhì)量分數(shù)含量最高，為50

51、.3%，初煉工序中Fe為主要元素，為46.2%；水溶性離子中Na+、SO42-、NO2-、NH4+ 占比較高，OC+EC的總占比范圍為15.4%61.0%。 （2）餐飲行業(yè)PM2.5排放濃度為0.602.00g/m3之間，排放濃度排序為火鍋川菜西餐本幫菜海鮮茶餐廳。元素組分PM2.5質(zhì)量分數(shù)在0.40%2.03%之間，其中Ca、Al、Mg、Na、Fe等常量元素在元素組分中占比最高；水溶性離子組分在PM2.5中質(zhì)量分數(shù)在1.72%17.62%之間，NH4+、SO42-、F-、Cl-、Na+占比較高。（3）玻璃行業(yè)Ca、Fe、Si等為主要組分，其質(zhì)量分數(shù)分別為8.2、3.0和2.4；SO42-排放占比明顯較高，為15.55%；玻璃制造的成分譜中，OC的質(zhì)量分數(shù)在所有組分中最高，質(zhì)量分數(shù)為52.1%，EC質(zhì)量分數(shù)在3.5%4.7%之間，（4）揚塵源中，工地揚塵顆粒物無機金屬元素中主要組分按占比大小依次為Ca、Fe、Al、Mg、K；水溶性離子組分中Ca2+質(zhì)量分數(shù)最高；OC在PM2.5中質(zhì)量分數(shù)為3.977%。（5）垃圾焚燒源譜中Si、Ca、Zn占比較高，分別為3.6%、2.9%、1.2%；水溶性離子中含量較高的是NH4+和Cl，NH4+占比在2.17% 5.98%之間，Cl占比范圍是0.99% 13.87%，范圍比較廣，K+成分相對低于NH4+；OC 、EC濃度