廈門市大氣細(xì)顆粒物PM2.5源解析的研究張學(xué)敏莊馬展近年來，大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）對環(huán)境影響及其與健康的關(guān)系已引起越來越多國家和地區(qū)的重視。研究發(fā)現(xiàn)，城市細(xì)顆粒物濃度的短期增長與目前的死亡率之間存在著某種統(tǒng)計(jì)關(guān)系；此外細(xì)顆粒是導(dǎo)致大氣可見度降低的霧或陰霾的主要構(gòu)成。就其成分及來源國外已開展了大量的研究。美國環(huán)保局也在1997年提出的環(huán)境空氣中顆粒物標(biāo)準(zhǔn)的修改提案中新增了關(guān)于PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)（<2.5μm/m3）。國內(nèi)也相繼開展關(guān)于PM2.5的研究，而作為沿海經(jīng)濟(jì)開放城市的廈門，隨著“海西”重要中心城市建設(shè)的加速推進(jìn)、蓬勃發(fā)展的旅游業(yè)對城市環(huán)境空氣質(zhì)量提出更高的要求，廈門也對其主要污染物PM10的主要來源進(jìn)行了研究[5,6]，得出工業(yè)燃煤排放、汽車尾氣、土壤風(fēng)沙塵及海鹽粒子對廈門大氣顆粒物PM10的貢獻(xiàn)率分別為30.0%、29.4%、21.7%及6.5%，但對于PM2.5來源未見詳細(xì)的分析。本文正是基于以上需求，利用主因子分析法并結(jié)合多元線性回歸法來識別影響廈門市PM2.5的主要污染來源，并初步給出定量的結(jié)果，以期探尋影響廈門空氣質(zhì)量的原因，便于更加有針對性地開展空氣污染物的防治。數(shù)據(jù)和方法1、采樣采集采樣點(diǎn)位于大氣國控點(diǎn)洪文，采樣分冬（2005年1月5日～1月15日共十天）及夏（2005年7月4日～7月14日）二期進(jìn)行，兩臺RP-1400a–ACCU同步采集PM2.5樣，濾膜使用WatmanTFE濾膜和石英膜，每天采集一次，并同步記錄在線細(xì)微顆粒物PM2.5濃度。石英膜用鋁泊包裝、冷藏，樣品一分二（一份分析TC；另一份分析IC）。2、樣品分析無機(jī)元素如Al、Si、Ti、Fe，Pb、Br、Fe、Mn、Cu、Zn、Ba和Ca等用波長色散X-射線熒光分析技術(shù)(WD-XRF)由國家環(huán)境測試中心測定。有機(jī)碳OC和元素碳EC由中國科學(xué)院西安地球環(huán)境研究所的碳?xì)馊苣z實(shí)驗(yàn)室采用碳分析儀分析。SO42-、NO3-、F-、Cl-、Na+、Mg2+等陰、陽離子成分的分析采用離子色譜儀測定。3、主因子分析法主因子分析法的原理是基于與污染源有關(guān)的變量之間存在著某種相關(guān)性，在不損失主要信息的前提下，將一些具有復(fù)雜關(guān)系的變量或樣品歸結(jié)為數(shù)量較少的幾個(gè)綜合因子的一種多元統(tǒng)計(jì)方法。主要步驟為，將標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)矩陣求變量之間的相關(guān)系數(shù)，計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值λ1≥λ2≥λ3≥………λn≥0及特征向量，確定主因子的個(gè)數(shù)，在此基礎(chǔ)上建立初始因子載荷矩陣A，并進(jìn)行正交旋轉(zhuǎn)變換，得出有實(shí)際分析意義的因子載荷矩陣A’，從而根據(jù)各變量的載荷識別主因子，并獲得其主因子得分。（1）絕對主因子得分APCS識別主因子后，引入絕對主因子得分APCS估算各因子的貢獻(xiàn)率，其簡單步驟如下：對所有樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化：為標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)測的污染物元素濃度值（種污染物，個(gè)樣品）。為樣品的項(xiàng)目的濃度實(shí)測值，是項(xiàng)目的平均值，是所有樣品中項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)方差。因上述主因子得分是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的，此處我們引入一所有項(xiàng)目濃度值均為零的樣品，其標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果為：銷各實(shí)追測樣求品的糊主因塵子得凳分減磁去上貼述引網(wǎng)入的地濃度育值為當(dāng)零的枕樣品企的因傻子得腦分即裕為絕價(jià)對主例因子浙得分批。愿細(xì)撫顆粒病物為處因變伍量，扔絕對偶主布因子督得分暖計(jì)算瘋作為祖自變口量進(jìn)址行回栽歸，圣得出啟每個(gè)聽樣品鈴中各半主因刮子的看相對駕貢獻(xiàn)錫率；恒以樣弓品中為各元共素的政濃度膠作為脆因變奶量，漁每個(gè)臟樣品桂中各云主因取子的斤相對棚貢獻(xiàn)肆率作塔為自歸變量釘，最類終還徐可以賞求出華各主陶因子幻中各腳種元碎素的鞏相對幣濃度司。糞式中丑為常禍數(shù)項(xiàng)驗(yàn)，望是回訪歸系載數(shù)，孝是樣助品的項(xiàng)絕對塘主因霞子得沾分，垂代表績了源禍對污套染物如的貢息獻(xiàn)。物所有標(biāo)樣品址的慚均值濟(jì)即為助源案的平唱均貢琴獻(xiàn)率匆。主添因子亂中各吊種元俱素的精相對燦濃度兩計(jì)算重方式鮮依此敗類推色。較計(jì)算逢結(jié)果鍛參照魔國內(nèi)績外資釘料報(bào)儲道的攏大氣塌顆粒殲物P濁M蔥10駛源解忽析慣滾用標(biāo)拋?zhàn)R元遷素，斷OC旦是汽恰車尾經(jīng)氣排盡放的程主要您產(chǎn)物省之一議；而替NO聲X些和歇SO色2怕在空捧氣中欲可被認(rèn)氧化嘗形成亦硝酸聚、硝舒酸鹽續(xù)或硫音酸鹽利，即廈部分葡以二裹次粒仁子的悟形式遍出現(xiàn)伸；Z協(xié)n被嫂認(rèn)為誓來源漠于燃凍煤飛映灰和捕汽車箱尾氣半排放境；土框壤中己地殼臥元素捐Si涼、A飛l、砌F奧e和仙Mn李，認(rèn)價(jià)為與肯揚(yáng)塵寸有關(guān)涂；燃膨煤排傲放的靜SO琴2擱及其臘在空乳氣中蘿氧化辜形成泰的硫鍛酸鹽獎(jiǎng)以二尋次粒遣子的儉形式箏存在完于P留M炸2.歌5畏中；著Ca槍被認(rèn)血為是孩建筑孩塵的謊標(biāo)識刷元素軟；C射l、魯Na戶與M凱g是討海鹽散粒子散的標(biāo)完識元幕素。柴1、惜主因狠子識矩別璃廈門兼市大宗氣匆細(xì)顆她粒物蠶PM胸2.漁5醋主因蛛子分恩析結(jié)梳果見標(biāo)表1疏，選裳取特摩征值來大于捧1的捉因子滋個(gè)數(shù)便作為伶分析免中需拍要考撫慮的鍵有效環(huán)主因碎子個(gè)挎數(shù)，妄可以丈看出轎，前嫩五種掏主因掉子的拐因子量載荷盼的累斬積方獅差貢法獻(xiàn)率少為7王8.歉8%鑼，能滔夠反良映數(shù)扇據(jù)表振中的囑絕大隱部分甲信息掩，因懶此可艇以說套影響糊廈門技市大捕氣退細(xì)業(yè)顆粒岡物的蔥來源醒主要竟有三峽種。耍第一臘主因轉(zhuǎn)子與鑒SO樂4晴2-殿、布NH吵4根+樓、濁NO翁3以-形和T諷C匠均具僅有良小好的介相關(guān)竿性，孝代表揮了容工業(yè)啊排放罰和汽晶車尾鳴氣的齒污染徐；第福二主召因子掩中A梁l的醫(yī)因子夢載荷蘆系數(shù)級大于翼0.呀9，勞指示游了土放壤風(fēng)善沙塵村的污調(diào)染；漂第三捕主因濃子代頸表海讀鹽粒繞子黃（C泥l(xiāng)肯-堂的載跡荷系恐?jǐn)?shù)為東0.四91什09奪）。環(huán)引入毫絕對脅主因工子得南分計(jì)狀算出貨各因拔子的聽貢獻(xiàn)嶼率，刑P沖M骨2.水5世濃度撤值與連各絕燈對主畫因子衣得分舍統(tǒng)計(jì)趕具有末良好茫的相擱關(guān)性冰(泡R片2流=0挽.9猜57恩)。扔表1巡證廈門皆市P爭M泛2.牙5椒樣品令的方股差最參大旋責(zé)轉(zhuǎn)因觸子負(fù)宿載系徐數(shù)疫元素證/離竭子解/化肯合物粱因子篇因子慨1鉗因子姓2辦因子院3捏TC蹦0.遲86邁99抖縣0.包37廁48轎吩0.漏05亭35簽諒NO政3族-諷0.渾88隔46兄木0.圓11大62盈陡0.替28恰97角謙SO旨4池2-捕0.墾91敗41承紗0.怒14錦02掩初-嶄NH傅4養(yǎng)+主0.莫93惹64氏遣0.眾14威80遷晉-鳴Na節(jié)+發(fā)0.債56盞99俊敞0.普34蕩43犬他0.仆41節(jié)80境輛Cl哲-兆-嬸-旱0.津91炸09廚誰Mg困0.盈18災(zāi)63粘代0.缺83掛87萍女-位Ca初2+虧0.從44大66具搬0.首31趁56擊牽-館AL教0.千22資55譽(yù)輛0.瞧91放80與闊0.僅12輪75爸綿特征萄值碎4.隊(duì)61島墳1.尸32枝揉1.意16堂潤方差起貢獻(xiàn)族（％葛）馬51夢.3全期14捷.7虧酒12滋.9熄氣累計(jì)據(jù)方差統(tǒng)貢獻(xiàn)墾率％衰51服.3射叛66拋.0趟脖78閑.8紡滔污染萬源川汽車尤尾氣圍/竄工業(yè)諷燃煤撐土壤勞風(fēng)沙礙塵淹海鹽經(jīng)粒子松2、招主因蓮子分咳析定沉量解松析廈紙門大喘氣P因M姥2.售5麻來源但廈門祥市空容氣細(xì)榜顆粒扁PM港2.例5團(tuán)二季鴨來源襖貢獻(xiàn)脈計(jì)算啄結(jié)果百顯示長：僵汽車點(diǎn)尾氣崗與鄭工業(yè)禽排放擁在P繁M根2.暢5把中占佳有顯滿著的恨地位刻，其鑼貢獻(xiàn)巴率的蠻年均速值為淹72魂.7燦%，唐其次革為土毛壤風(fēng)灰沙塵出，占哀11紗.7涉%，駕海鹽勻粒子半的貢鹿獻(xiàn)率沿較低砍，約泛1.才4%疑左右堅(jiān)。冬揮、夏痕兩季冠相比雞，冬遼季汽瞎車尾域氣與騾工業(yè)微排放藥的貢崗獻(xiàn)率器高于繞夏季鵝，土霧壤風(fēng)揮沙塵妹的比敢重略利低于苗夏季示，海揪鹽粒得子基西本不讀變。斑結(jié)合涂PM使2.承5唉的化犧學(xué)成遇分譜代特征詢分析副結(jié)果筐，春久季獻(xiàn)廈門狗空氣釋PM星2.斃5櫻中二賽次離玩子聾NO罩3擁-竊、偽SO嫂4靜2蜘-短、夜NH勸4肅+龍和碳董TC榨均占界40毒%；式而夏哲季廈抄門空族氣P采M伴2.狀5咳二次任離子午NO懇3賤-番、都SO祥4血2義-糠、捷NH西4鵝+竊超過齊50猴%，洽T眨C占堆25贈(zèng)%。識根據(jù)肌因子漠分析幻的結(jié)驅(qū)果識詞別工爺業(yè)排倘放與它汽車披尾氣勒的貢絕獻(xiàn)率故分別賢為4距0.不5%康、3柳0.辛2%歸,土見壤風(fēng)做沙塵曠及海絹鹽粒辯子的棕貢獻(xiàn)康分別沈?yàn)?訪1.拖7%打及1厲.4然%,館其余憤為不雷可識末別源泄（騾見圖匯1及消表2晨）錦。受圖題1寨廈躁門市守各主騎要污駱染源門對P劉M圓2.添5漏的貢技獻(xiàn)率默表幟2鉛廈門刊市各榴季節(jié)叛主要浮污染箱源對聞PM躬2.卵5屈的貢堆獻(xiàn)率口污染奧源詠貢獻(xiàn)頃率（帖%）禍冬方季算夏季臭平均阿工業(yè)獅排放鏡39益.8環(huán)41慮.1痛40作.5壞汽車壘尾氣例39估.8基20垮.5短30刑.2疊土壤炮風(fēng)沙窩塵坦10惠.7痛補(bǔ)13財(cái).3筍猶11命.7帽鵲海鹽曬粒子盈1.盼4寧1.昌3桌1.重4襖其他烘8.概3手23情.7移壯16康.2展全與P扯M汁10示的分保析結(jié)設(shè)果比跪較發(fā)誼現(xiàn)，績汽車溉尾氣低與箭工業(yè)窯排放紋對細(xì)演微顆候粒P竟M風(fēng)2.里5糧的貢享獻(xiàn)率俗明顯它高于狀PM卡10欠，說盡明汽坐車尾弟氣與博工業(yè)兵排放撒主要厘以細(xì)奏微顆評粒形歡態(tài)存時(shí)在，存而土跨壤風(fēng)評沙塵殲和海蠢鹽粒泥子對滾PM燃2.析5版的影沾響明水顯低淋于對睡PM門10弱的影胳響，作說明歪其污房染源態(tài)的元階素或偵粒子鑰顆粒圣較大冤，一創(chuàng)般以率粗顆縣粒的靈形態(tài)共存在悠。結(jié)論鉛廈門遭市空比氣細(xì)角微顆灰粒P支M故2.涌5遙的主輝要污押染來覺源有鎮(zhèn)：汽顯車尾勸氣與妹工業(yè)吸排放蜜貢獻(xiàn)菜率分態(tài)別為嗓40墓.5勤%、墾30伏.2徑%,共土壤踐風(fēng)沙別塵及鍵海鹽乎粒子柿的貢綿獻(xiàn)分洪別為洗11透.7日%及恐1.塞4%潔,其困余為煮不可運(yùn)