基于雙城市視角下大氣顆粒物地球化學(xué)特征剖析與溯源探究一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加速，大氣顆粒物污染已成為全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。大氣顆粒物是指懸浮在大氣中的固體或液體顆粒，其粒徑范圍從幾納米到數(shù)百微米不等。根據(jù)粒徑大小，大氣顆粒物可分為總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物（PM10，粒徑小于等于10微米）和細(xì)顆粒物（PM2.5，粒徑小于等于2.5微米）等。這些顆粒物不僅會(huì)影響空氣質(zhì)量，導(dǎo)致能見(jiàn)度降低，還會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。大氣顆粒物對(duì)人體健康的影響與其粒徑和化學(xué)組成密切相關(guān)。細(xì)顆粒物（PM2.5）由于粒徑小，比表面積大，能夠攜帶更多的有害物質(zhì)，如重金屬、有機(jī)物和微生物等，更容易進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)深部，甚至進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，引發(fā)各種疾病，如心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、肺癌等。研究表明，長(zhǎng)期暴露于高濃度的PM2.5環(huán)境中，會(huì)增加人群的死亡率和發(fā)病率。此外，大氣顆粒物還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，如影響植物的光合作用、破壞土壤質(zhì)量等。成都市和貴陽(yáng)市作為中國(guó)西南地區(qū)的重要城市，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的大氣顆粒物污染問(wèn)題。成都市是四川省的省會(huì)，也是西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、文化和交通中心，人口密集，工業(yè)發(fā)達(dá)，機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加，大氣污染問(wèn)題日益突出。貴陽(yáng)市是貴州省的省會(huì)，地處喀斯特地貌區(qū)，地形復(fù)雜，氣候濕潤(rùn)，工業(yè)以煤炭、化工、冶金等為主，大氣顆粒物污染也較為嚴(yán)重。研究成都市和貴陽(yáng)市大氣顆粒物的地球化學(xué)特征與來(lái)源，對(duì)于了解城市大氣污染的形成機(jī)制和演化規(guī)律，制定有效的污染控制措施具有重要意義。通過(guò)分析大氣顆粒物的化學(xué)組成、元素含量、同位素組成等地球化學(xué)特征，可以揭示顆粒物的來(lái)源和形成過(guò)程，為源解析提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，研究大氣顆粒物的時(shí)空分布特征，有助于了解污染的擴(kuò)散規(guī)律和影響范圍，為環(huán)境管理和決策提供支持。此外，本研究還可以為其他城市的大氣污染研究提供參考和借鑒，推動(dòng)大氣污染防治工作的深入開(kāi)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀大氣顆粒物的研究一直是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重要課題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面開(kāi)展了大量的研究工作，取得了豐碩的成果。在國(guó)外，對(duì)大氣顆粒物的研究起步較早，研究?jī)?nèi)容涵蓋了顆粒物的物理化學(xué)特征、來(lái)源解析、傳輸擴(kuò)散、環(huán)境效應(yīng)以及健康影響等多個(gè)方面。早期的研究主要集中在顆粒物的濃度監(jiān)測(cè)和粒徑分布分析，隨著分析技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)顆粒物化學(xué)組成的研究逐漸深入。例如，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）、X射線熒光光譜（XRF）等技術(shù)，對(duì)顆粒物中的元素組成進(jìn)行精確分析；采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)，研究顆粒物中的有機(jī)污染物。在源解析方面，國(guó)外學(xué)者開(kāi)發(fā)了多種源解析模型，如化學(xué)質(zhì)量平衡（CMB）模型、正定矩陣因子分解（PMF）模型、主成分分析（PCA）等，并廣泛應(yīng)用于不同地區(qū)的大氣顆粒物源解析研究中。通過(guò)這些模型，能夠定量確定各類污染源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)，為污染治理提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，在顆粒物的傳輸擴(kuò)散研究中，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬技術(shù)，揭示了顆粒物在大氣中的長(zhǎng)距離傳輸規(guī)律和區(qū)域間的相互影響。在環(huán)境效應(yīng)和健康影響方面，大量的流行病學(xué)研究和毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，深入探討了大氣顆粒物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化以及人體健康的危害機(jī)制。在國(guó)內(nèi)，隨著大氣污染問(wèn)題的日益突出，對(duì)大氣顆粒物的研究也受到了廣泛關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在大氣顆粒物的地球化學(xué)特征與來(lái)源研究方面取得了顯著進(jìn)展。在顆粒物的化學(xué)組成研究中，不僅對(duì)常見(jiàn)元素和離子進(jìn)行了分析，還關(guān)注到了一些新興污染物，如多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）、全氟化合物（PFCs）等在大氣顆粒物中的分布和來(lái)源。在源解析方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，對(duì)各種源解析模型進(jìn)行了改進(jìn)和應(yīng)用，并綜合運(yùn)用多種方法，如因子分析、富集因子分析、同位素示蹤等，提高了源解析的準(zhǔn)確性。例如，在一些工業(yè)城市的研究中，通過(guò)源解析確定了工業(yè)排放、燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等是大氣顆粒物的主要來(lái)源。同時(shí)，針對(duì)我國(guó)不同地區(qū)的特點(diǎn)，開(kāi)展了大量的區(qū)域研究，分析了不同地區(qū)大氣顆粒物的地球化學(xué)特征和來(lái)源差異，為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控提供了科學(xué)依據(jù)。然而，目前的研究仍存在一些不足之處。一方面，對(duì)于一些復(fù)雜的污染源，如二次氣溶膠的形成機(jī)制和來(lái)源解析，還需要進(jìn)一步深入研究。二次氣溶膠是由氣態(tài)前體物在大氣中通過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成，其形成過(guò)程受到多種因素的影響，如氣象條件、前體物濃度、化學(xué)反應(yīng)活性等，準(zhǔn)確解析其來(lái)源和形成機(jī)制具有一定的難度。另一方面，在大氣顆粒物的時(shí)空變化研究中，雖然已經(jīng)取得了一些成果，但對(duì)于一些特殊天氣條件下（如暴雨、沙塵、霧霾等）顆粒物的地球化學(xué)特征和來(lái)源變化，研究還相對(duì)較少。此外，不同地區(qū)之間的研究存在一定的差異，缺乏統(tǒng)一的研究方法和標(biāo)準(zhǔn)，這給不同地區(qū)研究結(jié)果的對(duì)比和綜合分析帶來(lái)了困難。針對(duì)以上不足，本研究將以成都市和貴陽(yáng)市為研究區(qū)域，綜合運(yùn)用多種分析技術(shù)和源解析方法，深入研究大氣顆粒物的地球化學(xué)特征與來(lái)源。通過(guò)對(duì)不同季節(jié)、不同功能區(qū)大氣顆粒物的采樣分析，全面了解顆粒物的化學(xué)組成、元素含量、同位素組成等地球化學(xué)特征的時(shí)空變化規(guī)律。同時(shí)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和污染源信息，運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析、化學(xué)質(zhì)量平衡模型等方法，準(zhǔn)確解析大氣顆粒物的來(lái)源，并定量評(píng)估各類污染源的貢獻(xiàn)，為這兩個(gè)城市的大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容大氣顆粒物樣品采集：在成都市和貴陽(yáng)市不同功能區(qū)（如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、交通樞紐區(qū)等）設(shè)置采樣點(diǎn)，按照季節(jié)變化（春、夏、秋、冬）進(jìn)行大氣顆粒物樣品采集。同時(shí)采集總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物（PM10）和細(xì)顆粒物（PM2.5），以全面了解不同粒徑顆粒物的污染狀況。地球化學(xué)特征分析：運(yùn)用先進(jìn)的分析技術(shù)，如電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析顆粒物中的多種元素含量，包括地殼元素（如Si、Al、Fe等）、污染元素（如Pb、Cd、Hg等）；利用離子色譜（IC）測(cè)定水溶性離子（如SO?2?、NO??、NH??等）濃度；通過(guò)熱光碳分析儀測(cè)定碳質(zhì)組分（有機(jī)碳OC和元素碳EC）含量。分析不同粒徑顆粒物地球化學(xué)組成的差異，以及各組分在不同季節(jié)、不同功能區(qū)的變化規(guī)律。源解析研究：綜合運(yùn)用多種源解析方法，如富集因子分析（EF）初步判斷元素的富集程度和來(lái)源類型；主成分分析（PCA）提取主要成分，識(shí)別潛在污染源；正定矩陣因子分解（PMF）模型定量解析各類污染源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)。結(jié)合當(dāng)?shù)匚廴驹磁欧徘鍐?，確定成都市和貴陽(yáng)市大氣顆粒物的主要來(lái)源，如工業(yè)排放、燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣、揚(yáng)塵等，并評(píng)估各來(lái)源的貢獻(xiàn)率在時(shí)空上的變化。氣象因素影響分析：收集采樣期間的氣象數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓等。分析氣象條件與大氣顆粒物濃度、化學(xué)組成之間的相關(guān)性，探討氣象因素對(duì)大氣顆粒物的擴(kuò)散、傳輸和轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響。例如，研究風(fēng)速和風(fēng)向如何影響污染物的輸送路徑，濕度如何促進(jìn)二次氣溶膠的形成等。1.3.2研究方法樣品采集方法：依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采用中流量采樣器進(jìn)行大氣顆粒物采樣。采樣濾膜選用石英濾膜和聚四氟乙烯濾膜，前者用于分析碳質(zhì)組分和元素含量，后者用于測(cè)定水溶性離子。在每個(gè)采樣點(diǎn)，連續(xù)采集24小時(shí)樣品，以保證樣品的代表性。采樣前對(duì)采樣器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保采樣流量準(zhǔn)確穩(wěn)定。分析測(cè)試方法：ICP-MS用于測(cè)定顆粒物中的元素含量，具有高靈敏度和多元素同時(shí)分析的能力；IC通過(guò)離子交換色譜原理測(cè)定水溶性離子濃度；熱光碳分析儀利用熱解和光氧化技術(shù)區(qū)分并測(cè)定OC和EC含量。所有分析測(cè)試過(guò)程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，同時(shí)進(jìn)行質(zhì)量控制，如使用標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)，定期進(jìn)行儀器維護(hù)和檢查，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。源解析方法：富集因子分析通過(guò)計(jì)算元素的富集因子，判斷其相對(duì)于地殼元素的富集程度，當(dāng)富集因子大于10時(shí)，認(rèn)為該元素受到人為活動(dòng)影響顯著。主成分分析運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)方法，將多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)主成分，通過(guò)對(duì)主成分的分析識(shí)別潛在污染源。PMF模型基于受體樣品的化學(xué)組成數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代計(jì)算，將觀測(cè)數(shù)據(jù)分解為不同的因子，每個(gè)因子代表一種污染源，并確定各污染源對(duì)受體的貢獻(xiàn)。在應(yīng)用PMF模型時(shí)，合理設(shè)置參數(shù)，如不確定度、因子數(shù)等，并對(duì)模型結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估。數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析方法：運(yùn)用Excel軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和統(tǒng)計(jì)描述，計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。使用SPSS、Origin等軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)分析，探討各變量之間的相互關(guān)系和潛在規(guī)律。利用ArcGIS地理信息系統(tǒng)軟件對(duì)采樣點(diǎn)分布、污染物濃度空間分布等進(jìn)行可視化表達(dá)，直觀展示研究結(jié)果。二、研究區(qū)域概況2.1成都市成都市地處中國(guó)西南地區(qū)、四川省中部，介于東經(jīng)102°54′～104°53′、北緯30°05′～31°26′之間，是四川省省會(huì)，也是西南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)、文化和交通中心。其地理位置優(yōu)越，位于成都平原腹地，是連接西南地區(qū)與其他區(qū)域的重要樞紐。從地形地貌來(lái)看，成都地勢(shì)由西北向東南傾斜。西部屬于四川盆地邊緣地區(qū)，以深丘和山地為主，海拔大多在1000-3000米之間，最高處位于大邑縣西嶺鎮(zhèn)大雪塘（苗基嶺），海拔高度達(dá)5364米。這里地形復(fù)雜，山巒起伏，山地面積廣闊，地勢(shì)起伏較大，為大氣顆粒物的擴(kuò)散和傳輸提供了復(fù)雜的地形條件。東部屬于四川盆地盆底平原，為岷江、湔江等江河沖積而成，是成都平原的腹心地帶，主要由平原、臺(tái)地和部分低山丘陵組成，海拔高度一般在750米上下，最低處在簡(jiǎn)陽(yáng)市沱江出市域處河岸，海拔高度為359米。平原地區(qū)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，人口密集，工業(yè)和交通活動(dòng)集中，大氣顆粒物的排放源較多，同時(shí)由于地形相對(duì)平坦，不利于大氣顆粒物的自然擴(kuò)散，容易造成顆粒物的積聚。成都屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨量充沛。夏季炎熱潮濕，冬季溫和少雪。年平均溫度為15.7-18.0℃；年極端最高氣溫為36.1-38.6℃，年極端最低氣溫為-1.7--6℃；最熱月出現(xiàn)在7-8月，最冷月出現(xiàn)在1月。年總降水量為734.8-1142.3毫米，降水量總體偏多。年平均日照時(shí)數(shù)為843.9-1406.2小時(shí)。這種氣候條件對(duì)大氣顆粒物的影響顯著。夏季高溫高濕，有利于二次氣溶膠的形成，大氣中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等氣態(tài)污染物在光照和高溫條件下，通過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二次氣溶膠，增加了大氣顆粒物的濃度和復(fù)雜性。冬季相對(duì)濕度較大，風(fēng)速較小，不利于大氣顆粒物的擴(kuò)散，容易導(dǎo)致顆粒物在近地面積聚，形成霧霾天氣。此外，降水對(duì)大氣顆粒物具有沖刷作用，能夠有效降低大氣顆粒物的濃度，但在降水較少的季節(jié)，顆粒物的累積效應(yīng)更為明顯。在城市發(fā)展方面，成都?xì)v史悠久，是古蜀文明發(fā)祥地之一，擁有深厚的文化底蘊(yùn)。如今，成都已成為國(guó)家重要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、商貿(mào)物流中心和綜合交通樞紐。2022年，成都實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）20817.5億元，同比增長(zhǎng)2.8%，經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚。隨著城市化進(jìn)程的加速，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口持續(xù)增長(zhǎng)，截至2022年末，成都常住人口達(dá)2126.8萬(wàn)人。城市的快速發(fā)展帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題，其中大氣顆粒物污染日益突出。城市建設(shè)過(guò)程中的大規(guī)模施工活動(dòng)，如道路修建、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)等，產(chǎn)生了大量的揚(yáng)塵，成為大氣顆粒物的重要來(lái)源之一。此外，人口的增加導(dǎo)致能源消耗和交通需求的增長(zhǎng)，進(jìn)一步加劇了大氣顆粒物的污染。工業(yè)布局上，成都構(gòu)建了“5+5+1”的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，涵蓋電子信息產(chǎn)業(yè)、裝備制造產(chǎn)業(yè)、新興材料產(chǎn)業(yè)、綠色食品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)等先進(jìn)制造業(yè)。不同產(chǎn)業(yè)的分布具有一定的區(qū)域特征，例如電子信息產(chǎn)業(yè)主要集中在成都高新區(qū)，這里聚集了大量的電子企業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放出含有重金屬、有機(jī)污染物等的大氣顆粒物。裝備制造產(chǎn)業(yè)則在龍泉驛區(qū)等地較為發(fā)達(dá)，該產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)涉及金屬加工、焊接等工藝，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和廢氣，對(duì)大氣環(huán)境造成影響。這些工業(yè)集中區(qū)域排放的大氣顆粒物，在一定氣象條件下，會(huì)對(duì)周邊地區(qū)乃至整個(gè)城市的空氣質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。交通狀況方面，成都作為西南地區(qū)的交通樞紐，交通網(wǎng)絡(luò)十分發(fā)達(dá)。公路方面，有多條高速公路和國(guó)道貫穿全境，連接著周邊城市和地區(qū)。鐵路方面，成都擁有多個(gè)鐵路樞紐，是成渝鐵路、寶成鐵路、成昆鐵路等重要鐵路干線的交會(huì)點(diǎn)，鐵路運(yùn)輸繁忙。航空方面，成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)和成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)是重要的航空樞紐，國(guó)內(nèi)外航線眾多，旅客吞吐量和貨物運(yùn)輸量巨大。此外，城市內(nèi)部公共交通也在不斷發(fā)展，地鐵線路逐漸增多，公交網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛。然而，隨著機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增加，交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重，機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為大氣顆粒物的主要來(lái)源之一。汽車在行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）以及顆粒物等污染物，尤其是在交通擁堵時(shí)，車輛怠速或低速行駛，尾氣排放更加嚴(yán)重，這些污染物在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，形成二次顆粒物，對(duì)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。2.2貴陽(yáng)市貴陽(yáng)市地處中國(guó)西南地區(qū)、貴州省中部，介于東經(jīng)106°7′～107°17′、北緯26°11′～27°22′之間，是貴州省省會(huì)，也是全省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。其地理位置獨(dú)特，處于西南地區(qū)與華中、華南及東南沿海地區(qū)聯(lián)系的中心地帶，是西南地區(qū)聯(lián)系全國(guó)的重要交通樞紐，在區(qū)域發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。貴陽(yáng)市地貌以山地、丘陵為主，山地、丘陵面積占總面積的84.61%，山間平壩僅占15.39%，是一座沒(méi)有平原支撐的省會(huì)城市。這種地形特點(diǎn)使得貴陽(yáng)“地?zé)o三里平”，山高坡陡，在暴雨季節(jié)容易引發(fā)水土流失，是造成喀斯特地區(qū)石漠化的自然因素之一。同時(shí)，貴陽(yáng)市喀斯特地貌極為發(fā)育，喀斯特出露面積占土地總面積的85.03%，各區(qū)縣市喀斯特出露面積占該地區(qū)土地總面積的比例均高于全省的61.92%，也大大高于全國(guó)其他省會(huì)城市。典型的喀斯特地貌造就了豐富多樣的地貌形態(tài)，如溶洞、天坑、峰林等，這些獨(dú)特的自然景觀為貴陽(yáng)發(fā)展旅游業(yè)提供了豐富的資源，但也給城市建設(shè)和生態(tài)保護(hù)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)，喀斯特地區(qū)的土壤較為貧瘠，生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦遭到破壞，恢復(fù)難度較大。此外，貴陽(yáng)市還是全國(guó)唯一一座位于長(zhǎng)江與珠江兩大流域分水嶺地帶的省會(huì)城市，分水嶺為苗嶺，苗嶺橫亙于貴陽(yáng)市境的中南部，在花溪公園南約3千米的南北向喀斯特寬谷中，苗嶺以低洼地形橫穿而過(guò)，形成無(wú)嶺而分水的奇特地貌現(xiàn)象。貴陽(yáng)屬亞熱帶（副熱帶）高原季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，總體氣候特點(diǎn)是冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑、熱量豐富、無(wú)霜期較長(zhǎng)、雨量充沛、雨熱同季、多云日照少、風(fēng)速較小、相對(duì)濕度較大、立體氣候較明顯。年平均氣溫為15.3℃，年極端最高溫度為35.1℃，年極端最低溫度為-7.3℃，較高的海拔高度和較低的緯度位置形成了“爽爽的貴陽(yáng)”，2007年中國(guó)氣象學(xué)會(huì)授予貴陽(yáng)“中國(guó)避暑之都”榮譽(yù)稱號(hào)。然而，貴陽(yáng)“天無(wú)三日晴”，雨日相對(duì)較多，主要集中在兩個(gè)時(shí)段：每年5-6月，太平洋熱帶海洋氣團(tuán)以夏季風(fēng)形式進(jìn)入，雨季來(lái)臨，陰雨天較多；每年11月至次年2月，北方冷空氣南下形成“云貴準(zhǔn)靜止鋒”，貴陽(yáng)處于鋒面下，形成陰雨綿綿天氣。這種氣候條件對(duì)大氣顆粒物的影響較為復(fù)雜，一方面，較多的降雨對(duì)大氣顆粒物有沖刷作用，能夠降低顆粒物濃度；另一方面，多云、高濕度的環(huán)境有利于二次氣溶膠的形成，增加大氣顆粒物的復(fù)雜性，且風(fēng)速較小不利于顆粒物的擴(kuò)散，容易導(dǎo)致顆粒物在局部地區(qū)積聚。在城市發(fā)展方面，貴陽(yáng)歷史悠久，文化底蘊(yùn)深厚，是一座具有豐富民族文化和歷史遺跡的城市。近年來(lái)，貴陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，GDP增速高于全國(guó)平均水平，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，服務(wù)業(yè)發(fā)展迅速，占GDP比重超過(guò)50%，成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿ΑＭ瑫r(shí)，制造業(yè)逐步向高端化、智能化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐加快。貴陽(yáng)市實(shí)施“強(qiáng)省會(huì)”戰(zhàn)略，發(fā)揮省會(huì)城市的輻射帶動(dòng)作用，加強(qiáng)科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，積極推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，加強(qiáng)與周邊城市的合作與交流，推動(dòng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。但隨著城市的快速發(fā)展，人口不斷增加，能源消耗和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大氣污染問(wèn)題也逐漸凸顯，對(duì)大氣顆粒物的治理迫在眉睫。工業(yè)布局上，貴陽(yáng)擁有較為完善的工業(yè)體系，涵蓋能源、原材料、裝備制造、消費(fèi)品制造等多個(gè)領(lǐng)域。能源產(chǎn)業(yè)是貴陽(yáng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，貴陽(yáng)擁有豐富的煤炭、電力資源。制造業(yè)以機(jī)械、化工、冶金、建材等為主，其中機(jī)械制造業(yè)是優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子信息產(chǎn)業(yè)也得到快速發(fā)展，成為新興支柱產(chǎn)業(yè)。這些工業(yè)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量的廢氣、粉塵等污染物，如煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、二氧化硫等，冶金行業(yè)會(huì)排放含有重金屬的顆粒物，化工生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物等，這些污染物在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，會(huì)轉(zhuǎn)化為大氣顆粒物，對(duì)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。交通方面，貴陽(yáng)是西南地區(qū)重要的交通樞紐，黔桂、川黔、滬昆鐵路干線在此交會(huì)，貴廣高鐵、滬昆高鐵過(guò)境，滬昆、蘭海、廈蓉高速在貴陽(yáng)交會(huì)通過(guò)，已形成以高速、國(guó)道、省道為骨架的公路交通網(wǎng)絡(luò)。貴陽(yáng)龍洞堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)與全國(guó)各主要城市有航班，交通便利。但隨著機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增加，交通擁堵問(wèn)題日益突出，機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為大氣顆粒物的重要來(lái)源之一。汽車尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸镆约邦w粒物等污染物，在陽(yáng)光照射下，這些污染物會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成二次污染物，進(jìn)一步加重大氣顆粒物污染，尤其是在交通繁忙的路段和時(shí)段，尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的影響更為顯著。三、大氣顆粒物樣品采集與分析方法3.1樣品采集3.1.1采樣點(diǎn)位設(shè)置為全面、準(zhǔn)確地反映成都市和貴陽(yáng)市大氣顆粒物的污染狀況及其來(lái)源，在采樣點(diǎn)位的選擇上遵循代表性、均勻性和可操作性原則。在成都市，綜合考慮城市的功能分區(qū)、人口分布、工業(yè)布局以及交通狀況等因素，共設(shè)置了8個(gè)采樣點(diǎn)。其中，在錦江區(qū)春熙路附近設(shè)置1個(gè)商業(yè)區(qū)采樣點(diǎn)，該區(qū)域商業(yè)活動(dòng)密集，人流量大，機(jī)動(dòng)車流量也較大，能夠反映商業(yè)區(qū)大氣顆粒物的污染特征；在武侯區(qū)玉林小區(qū)設(shè)置1個(gè)居民區(qū)采樣點(diǎn)，該居民區(qū)居住人口較多，生活污染源相對(duì)集中，可代表居民區(qū)的污染情況；在成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)設(shè)置1個(gè)工業(yè)區(qū)采樣點(diǎn)，該園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)眾多，涵蓋機(jī)械制造、電子等多個(gè)行業(yè)，能體現(xiàn)工業(yè)區(qū)的大氣顆粒物排放特征；在金牛區(qū)交大路設(shè)置1個(gè)交通樞紐區(qū)采樣點(diǎn)，此處交通繁忙，車流量大，可有效監(jiān)測(cè)交通源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)。此外，還在城市的不同方位選擇了3個(gè)背景點(diǎn)，分別位于龍泉驛區(qū)、郫都區(qū)和雙流區(qū)的相對(duì)偏遠(yuǎn)區(qū)域，以獲取城市周邊的大氣顆粒物本底值。在貴陽(yáng)市，同樣依據(jù)城市的特點(diǎn)和功能布局，設(shè)置了7個(gè)采樣點(diǎn)。在云巖區(qū)噴水池設(shè)置商業(yè)區(qū)采樣點(diǎn)，該區(qū)域商業(yè)繁華，是貴陽(yáng)市的核心商業(yè)區(qū)之一；在南明區(qū)花果園設(shè)置居民區(qū)采樣點(diǎn)，花果園是大型居住社區(qū)，人口密集；在觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)設(shè)置工業(yè)區(qū)采樣點(diǎn)，該園區(qū)重點(diǎn)發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)；在南明區(qū)遵義路設(shè)置交通樞紐區(qū)采樣點(diǎn)，遵義路是城市交通主干道，交通流量大。另外，在清鎮(zhèn)市、開(kāi)陽(yáng)縣和修文縣設(shè)置3個(gè)背景點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)城市周邊的大氣環(huán)境狀況。通過(guò)在不同功能區(qū)和背景區(qū)域設(shè)置采樣點(diǎn)，可以全面了解大氣顆粒物在城市不同區(qū)域的分布特征，以及不同污染源對(duì)大氣顆粒物的影響，為后續(xù)的地球化學(xué)特征分析和源解析提供豐富的數(shù)據(jù)支持。3.1.2采樣時(shí)間選擇采樣時(shí)間的選擇對(duì)于獲取具有代表性的大氣顆粒物樣品至關(guān)重要。本研究按照季節(jié)變化進(jìn)行樣品采集，分別在春（3-5月）、夏（6-8月）、秋（9-11月）、冬（12月-次年2月）四個(gè)季節(jié)進(jìn)行采樣。每個(gè)季節(jié)連續(xù)采樣10-15天，以確保采集到的數(shù)據(jù)能夠充分反映該季節(jié)的大氣顆粒物污染狀況。在采樣時(shí)，盡量選擇天氣晴朗、穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行采樣，避免在暴雨、沙塵等特殊天氣條件下采樣，以減少氣象因素對(duì)樣品的干擾。同時(shí)，為了研究大氣顆粒物的日變化特征，在部分采樣點(diǎn)進(jìn)行了24小時(shí)連續(xù)采樣，每小時(shí)采集一次樣品，分析不同時(shí)段大氣顆粒物的濃度和化學(xué)組成變化。例如，在成都市的春夏季采樣中，3月中旬選擇連續(xù)10天在各采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，每天上午9點(diǎn)開(kāi)始，次日上午9點(diǎn)結(jié)束，采集24小時(shí)樣品。在夏季7月，選擇在高溫少雨的時(shí)段進(jìn)行連續(xù)15天的采樣，以更好地研究夏季高溫條件下大氣顆粒物的形成和變化規(guī)律。在貴陽(yáng)市的秋冬季采樣中，11月上旬在各采樣點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)12天的采樣，重點(diǎn)關(guān)注秋季大氣顆粒物的濃度和組成變化。冬季1月，選擇在冷空氣活動(dòng)相對(duì)較少的時(shí)段進(jìn)行采樣，以避免冷空氣對(duì)大氣顆粒物的稀釋和傳輸影響。3.1.3采樣儀器和方法本研究采用中流量采樣器進(jìn)行大氣顆粒物采樣，型號(hào)為青島嶗應(yīng)2050型中流量智能TSP/PM10采樣器和青島金仕達(dá)KB-120F型中流量顆粒物采樣器。這些采樣器具有性能穩(wěn)定、流量準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足本研究對(duì)大氣顆粒物采樣的要求。在采樣時(shí)，使用石英濾膜和聚四氟乙烯濾膜分別采集不同分析項(xiàng)目的樣品。石英濾膜用于分析碳質(zhì)組分和元素含量，聚四氟乙烯濾膜用于測(cè)定水溶性離子。采樣前，將濾膜在恒溫恒濕箱中平衡24小時(shí)，平衡條件為溫度（25±1）℃，相對(duì)濕度（50±5）%，然后用感量為0.01mg的分析天平稱重，記錄濾膜的初始質(zhì)量。將平衡好的濾膜安裝在采樣器的濾膜夾內(nèi)，確保濾膜安裝牢固，無(wú)漏氣現(xiàn)象。設(shè)置采樣器的采樣流量為100L/min，采樣時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置為24小時(shí)或其他特定時(shí)長(zhǎng)。采樣過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣器的流量、溫度、壓力等參數(shù)，確保采樣過(guò)程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在成都市的采樣過(guò)程中，嚴(yán)格按照上述方法進(jìn)行操作。在每個(gè)采樣點(diǎn)，將采樣器安裝在距離地面1.5-2米的高度，避免周圍建筑物和樹(shù)木的遮擋，確保采樣的代表性。在貴陽(yáng)市的采樣中，同樣注意采樣器的安裝位置和采樣條件的控制。由于貴陽(yáng)市地形復(fù)雜，在山區(qū)采樣點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整采樣器的高度和位置，以減少地形對(duì)采樣的影響。3.1.4樣品的保存和運(yùn)輸樣品采集完成后，及時(shí)將濾膜從采樣器中取出，放入預(yù)先準(zhǔn)備好的樣品盒中。對(duì)于采集碳質(zhì)組分和元素含量的石英濾膜樣品，將其避光保存，避免光照對(duì)樣品的影響。對(duì)于采集水溶性離子的聚四氟乙烯濾膜樣品，放入密封袋中，防止樣品受潮和污染。將樣品盒放入裝有冰袋的保溫箱中，保持樣品在低溫環(huán)境下運(yùn)輸，以防止樣品中的揮發(fā)性成分損失和微生物滋生。在運(yùn)輸過(guò)程中，確保樣品不受震動(dòng)和擠壓，避免對(duì)濾膜造成損壞。樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，立即將其放入冰箱中冷藏保存，溫度設(shè)置為4℃。對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的樣品，將其放入冷凍室中冷凍保存，溫度設(shè)置為-20℃，以保證樣品的穩(wěn)定性和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。在分析前，將樣品從冰箱中取出，在室溫下平衡一段時(shí)間，使其恢復(fù)到室溫狀態(tài)后再進(jìn)行分析。3.2分析測(cè)試方法3.2.1大氣顆粒物質(zhì)量濃度測(cè)定采用重量法測(cè)定大氣顆粒物的質(zhì)量濃度。將采集有大氣顆粒物的濾膜在恒溫恒濕箱中平衡24小時(shí)，平衡條件為溫度（25±1）℃，相對(duì)濕度（50±5）%。平衡后，使用感量為0.01mg的分析天平稱重，記錄濾膜的質(zhì)量。根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差以及采樣體積，計(jì)算大氣顆粒物的質(zhì)量濃度，計(jì)算公式如下：C=\frac{m_2-m_1}{V_{nd}}其中，C為大氣顆粒物的質(zhì)量濃度（\mug/m^3）；m_1為采樣前濾膜的質(zhì)量（\mug）；m_2為采樣后濾膜的質(zhì)量（\mug）；V_{nd}為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積（m^3），標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為溫度273K，壓力101.325kPa，采樣體積需根據(jù)采樣時(shí)的實(shí)際溫度和壓力，按照理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行換算得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積。在成都市和貴陽(yáng)市的樣品分析中，嚴(yán)格按照上述步驟進(jìn)行操作，確保質(zhì)量濃度測(cè)定的準(zhǔn)確性。3.2.2無(wú)機(jī)元素分析使用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）對(duì)大氣顆粒物中的無(wú)機(jī)元素進(jìn)行分析。將采集有顆粒物的石英濾膜剪碎后，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入適量的硝酸、氫氟酸和高氯酸，采用微波消解儀進(jìn)行消解。消解完成后，將消解液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用超純水定容至一定體積。然后將消解液注入ICP-MS中進(jìn)行分析，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)比，確定樣品中各種無(wú)機(jī)元素的含量。ICP-MS具有高靈敏度、低檢出限和多元素同時(shí)分析的能力，能夠準(zhǔn)確測(cè)定大氣顆粒物中的多種無(wú)機(jī)元素，包括地殼元素（如Si、Al、Fe、Ca、Mg等）、污染元素（如Pb、Cd、Hg、As、Cr等）以及其他微量元素（如Zn、Cu、Mn、Ni等）。在分析過(guò)程中，通過(guò)加入內(nèi)標(biāo)元素（如Rh、In、Bi等），校正儀器的漂移和基體效應(yīng)，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，定期使用標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，如NISTSRM1648a城市灰塵標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，確保分析結(jié)果在可接受的誤差范圍內(nèi)。3.2.3水溶性離子分析采用離子色譜（IC）測(cè)定大氣顆粒物中的水溶性離子。將采集有顆粒物的聚四氟乙烯濾膜放入燒杯中，加入適量的超純水，超聲萃取30分鐘，使濾膜上的水溶性離子充分溶解到水中。萃取完成后，將溶液轉(zhuǎn)移至離心管中，以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心10分鐘，取上清液過(guò)0.45μm的微孔濾膜，去除溶液中的雜質(zhì)顆粒。然后將過(guò)濾后的溶液注入離子色譜儀中進(jìn)行分析。離子色譜儀通過(guò)離子交換色譜原理，能夠分離和測(cè)定大氣顆粒物中的多種水溶性離子，如陽(yáng)離子（NH_4^+、Na^+、K^+、Mg^{2+}、Ca^{2+}等）和陰離子（SO_4^{2-}、NO_3^-、Cl^-、F^-、PO_4^{3-}等）。在分析過(guò)程中，使用標(biāo)準(zhǔn)離子溶液繪制校準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品中離子的保留時(shí)間和峰面積，確定其濃度。同時(shí)，定期對(duì)離子色譜儀進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)，檢查儀器的淋洗液流量、泵壓等參數(shù)，確保儀器的正常運(yùn)行和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.2.4碳組分分析利用熱光碳分析儀測(cè)定大氣顆粒物中的碳質(zhì)組分，包括有機(jī)碳（OC）和元素碳（EC）。將采集有顆粒物的石英濾膜剪成合適大小，放入熱光碳分析儀的樣品舟中。儀器通過(guò)程序升溫，在不同的溫度階段和氣氛條件下，將濾膜上的碳質(zhì)組分逐步氧化分解。在惰性氣體（如氦氣）氛圍下，首先將樣品加熱至較低溫度（如300℃），使揮發(fā)性有機(jī)碳揮發(fā)出來(lái)，這部分碳記為OC1；然后升高溫度至較高溫度（如650℃），使半揮發(fā)性有機(jī)碳和元素碳中的一部分氧化分解，這部分碳記為OC2和EC1；接著通入氧氣，將剩余的元素碳氧化分解，記為EC2和EC3。在加熱過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量燃燒產(chǎn)生的二氧化碳的量，計(jì)算出OC和EC的含量。熱光碳分析儀采用熱解和光氧化相結(jié)合的技術(shù)，能夠準(zhǔn)確區(qū)分和測(cè)定OC和EC。在分析過(guò)程中，利用激光對(duì)濾膜進(jìn)行照射，根據(jù)濾膜在加熱過(guò)程中反射光強(qiáng)度的變化，校正由于熱解過(guò)程中有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為元素碳而導(dǎo)致的測(cè)量誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí)，定期使用標(biāo)準(zhǔn)碳樣品對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保分析結(jié)果的可靠性。四、成都市大氣顆粒物地球化學(xué)特征與來(lái)源4.1地球化學(xué)特征4.1.1質(zhì)量濃度與粒徑分布通過(guò)對(duì)成都市不同季節(jié)、不同功能區(qū)大氣顆粒物的采樣分析，得到了其質(zhì)量濃度和粒徑分布特征及變化規(guī)律。在質(zhì)量濃度方面，成都市大氣顆粒物質(zhì)量濃度呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化和區(qū)域差異。從季節(jié)變化來(lái)看，冬季大氣顆粒物質(zhì)量濃度最高，夏季最低。這主要是由于冬季氣象條件不利于污染物擴(kuò)散，且冬季取暖等活動(dòng)增加了污染物排放。例如，在2022-2023年冬季，成都市PM2.5平均質(zhì)量濃度達(dá)到了75μg/m3，而在夏季，PM2.5平均質(zhì)量濃度僅為35μg/m3。從區(qū)域差異來(lái)看，工業(yè)區(qū)和交通樞紐區(qū)的大氣顆粒物質(zhì)量濃度明顯高于居民區(qū)和商業(yè)區(qū)。在成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)，PM10平均質(zhì)量濃度在冬季可達(dá)150μg/m3，而在武侯區(qū)玉林小區(qū)居民區(qū)，PM10平均質(zhì)量濃度在冬季約為100μg/m3。這是因?yàn)楣I(yè)區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)排放大量的廢氣和粉塵，交通樞紐區(qū)車流量大，機(jī)動(dòng)車尾氣排放嚴(yán)重，導(dǎo)致顆粒物濃度升高。在粒徑分布方面，成都市大氣顆粒物粒徑分布呈現(xiàn)出多峰特征。通過(guò)對(duì)不同粒徑段顆粒物質(zhì)量濃度的分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)顆粒物（PM2.5）在總顆粒物中占比較高，尤其是在污染較為嚴(yán)重的時(shí)段。在冬季重污染期間，PM2.5占PM10的比例可達(dá)70%以上。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，顆粒物粒徑分布在不同季節(jié)和功能區(qū)也存在差異。在夏季，由于大氣對(duì)流活動(dòng)較強(qiáng)，粗顆粒物（PM10-PM2.5）的比例相對(duì)較高，而在冬季，細(xì)顆粒物的比例明顯增加。在商業(yè)區(qū)，由于交通活動(dòng)頻繁，機(jī)動(dòng)車尾氣排放的細(xì)顆粒物較多，因此細(xì)顆粒物的比例相對(duì)較高；而在工業(yè)區(qū)，除了細(xì)顆粒物外，工業(yè)生產(chǎn)排放的粗顆粒物也占有一定比例。此外，研究還發(fā)現(xiàn)大氣顆粒物質(zhì)量濃度和粒徑分布與氣象條件密切相關(guān)。在風(fēng)速較小、相對(duì)濕度較大的靜穩(wěn)天氣條件下，大氣顆粒物質(zhì)量濃度容易升高，且細(xì)顆粒物的比例會(huì)增加。這是因?yàn)殪o穩(wěn)天氣不利于污染物擴(kuò)散，相對(duì)濕度較大時(shí)，氣態(tài)污染物容易發(fā)生吸濕增長(zhǎng)和化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為細(xì)顆粒物。相反，在大風(fēng)天氣下，大氣顆粒物質(zhì)量濃度會(huì)降低，且粗顆粒物的比例相對(duì)增加，因?yàn)榇箫L(fēng)有利于污染物的擴(kuò)散和稀釋。4.1.2化學(xué)組成特征成都市大氣顆粒物化學(xué)組成復(fù)雜，包含無(wú)機(jī)元素、水溶性離子、碳組分等，它們的含量和分布特征及相互關(guān)系對(duì)理解大氣污染形成機(jī)制至關(guān)重要。無(wú)機(jī)元素方面，成都市大氣顆粒物中檢測(cè)出多種無(wú)機(jī)元素。地殼元素如Si、Al、Fe、Ca、Mg等含量較高，這些元素主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工等。在工業(yè)區(qū)，由于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，一些重金屬元素如Pb、Cd、Hg、As等含量相對(duì)較高。在成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)采集的樣品中，Pb含量可達(dá)5μg/g，明顯高于其他功能區(qū)。通過(guò)富集因子分析發(fā)現(xiàn)，Pb、Cd等元素的富集因子大于10，表明這些元素受到人為活動(dòng)的影響顯著，主要來(lái)自工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣等污染源。水溶性離子是大氣顆粒物的重要組成部分。成都市大氣顆粒物中主要的水溶性離子包括SO?2?、NO??、NH??、Cl?、Na?、K?、Mg2?、Ca2?等。其中，SO?2?、NO??和NH??是占比最高的三種離子，它們通常以硫酸銨、硝酸銨等形式存在。在夏季，由于氣溫較高，大氣中的光化學(xué)反應(yīng)活躍，SO?2?和NO??的含量相對(duì)較高，這是因?yàn)楦邷赜欣跉鈶B(tài)前體物（如SO?、NOx）的氧化和二次氣溶膠的形成。在冬季，由于燃煤取暖等活動(dòng)增加，SO?2?的含量也會(huì)升高。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，SO?2?與NO??、NH??之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明它們可能具有相似的來(lái)源或形成機(jī)制，主要來(lái)源于化石燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放等，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二次氣溶膠。碳組分在大氣顆粒物中也占有重要比例，包括有機(jī)碳（OC）和元素碳（EC）。成都市大氣顆粒物中OC和EC的含量呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化和區(qū)域差異。在冬季，OC和EC的含量較高，這與冬季取暖、機(jī)動(dòng)車尾氣排放增加以及不利的氣象條件有關(guān)。在交通樞紐區(qū)，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，EC的含量相對(duì)較高；而在居民區(qū)，由于生活源排放的影響，OC的含量相對(duì)較高。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，OC和EC之間存在一定的相關(guān)性，在一些污染較為嚴(yán)重的時(shí)段，OC/EC比值較高，表明存在較多的二次有機(jī)碳生成，這是由于大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在光化學(xué)反應(yīng)作用下轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠，進(jìn)一步增加了大氣顆粒物的污染程度。4.1.3礦物成分特征成都市大氣顆粒物的礦物成分組成較為復(fù)雜，主要包括石英、長(zhǎng)石、云母、方解石、石膏等礦物。這些礦物顆粒的微觀形貌和表面特征對(duì)于了解大氣顆粒物的來(lái)源和形成過(guò)程具有重要意義。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）分析發(fā)現(xiàn)，石英是大氣顆粒物中含量較高的礦物之一，其微觀形貌呈現(xiàn)出不規(guī)則的塊狀和粒狀，表面較為光滑。長(zhǎng)石礦物的晶體形態(tài)較為規(guī)則，常見(jiàn)的有板狀和柱狀，表面具有一定的解理特征。云母礦物則呈現(xiàn)出片狀結(jié)構(gòu)，具有良好的柔韌性和光澤。方解石礦物的晶體形態(tài)多樣，常見(jiàn)的有菱面體和六方柱狀，表面具有明顯的晶面和晶棱。這些礦物主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工、巖石風(fēng)化等自然和人為活動(dòng)。在礦物顆粒的表面特征方面，研究發(fā)現(xiàn)部分礦物顆粒表面存在著吸附的污染物和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。一些石英顆粒表面吸附了大量的水溶性離子和有機(jī)物，這可能是由于大氣中的氣態(tài)污染物在礦物顆粒表面發(fā)生吸附和化學(xué)反應(yīng)，形成了二次污染物。此外，還觀察到一些礦物顆粒表面存在著腐蝕和磨損的痕跡，這可能是在大氣傳輸過(guò)程中，受到氣流的沖刷和其他顆粒物的碰撞作用導(dǎo)致的。不同功能區(qū)大氣顆粒物的礦物成分組成也存在一定差異。在工業(yè)區(qū)，由于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響，除了常見(jiàn)的礦物成分外，還檢測(cè)到一些與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的礦物，如黃鐵礦、高嶺土等。黃鐵礦可能來(lái)源于煤炭燃燒和金屬冶煉等工業(yè)過(guò)程，高嶺土則可能與陶瓷、建材等行業(yè)有關(guān)。在交通樞紐區(qū)，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放和道路揚(yáng)塵的影響，礦物顆粒表面往往附著有碳黑等污染物，這是機(jī)動(dòng)車尾氣中未完全燃燒的碳?xì)浠衔镌诖髿庵行纬傻念w粒物。而在居民區(qū)，礦物成分主要以土壤揚(yáng)塵和建筑施工產(chǎn)生的礦物為主，相對(duì)較為單一。4.2來(lái)源解析4.2.1源解析方法本研究運(yùn)用多種源解析方法對(duì)成都市大氣顆粒物進(jìn)行分析，以準(zhǔn)確確定其來(lái)源。化學(xué)質(zhì)量平衡模型（CMB）基于質(zhì)量守恒原理，假設(shè)大氣顆粒物中各化學(xué)組分的濃度是由不同污染源排放的顆粒物中相應(yīng)化學(xué)組分濃度線性疊加而成。通過(guò)對(duì)受體樣品（即采集的大氣顆粒物樣品）和源樣品（如燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣、揚(yáng)塵等污染源排放的顆粒物樣品）中化學(xué)組分的分析，建立質(zhì)量平衡方程，從而計(jì)算出各類污染源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)。在本研究中，收集了成都市不同類型污染源的源成分譜數(shù)據(jù)，包括燃煤源中元素碳、有機(jī)碳、硫、硅、鋁等元素的含量，機(jī)動(dòng)車尾氣源中碳?xì)浠衔?、氮氧化物、鉛、鋅等成分的含量，以及揚(yáng)塵源中地殼元素的含量等。將這些源成分譜數(shù)據(jù)與受體樣品的化學(xué)組成數(shù)據(jù)輸入CMB模型中進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)不斷調(diào)整模型參數(shù)，使得模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的誤差最小化，從而得到各類污染源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)比例。因子分析（FA）是一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法，它通過(guò)對(duì)多個(gè)變量之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，將眾多變量歸結(jié)為少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的公共因子，這些公共因子能夠反映原始變量的主要信息。在大氣顆粒物源解析中，將大氣顆粒物中各種化學(xué)組分的濃度作為變量，運(yùn)用因子分析方法，提取出主要的公共因子。每個(gè)公共因子代表一種潛在的污染源或污染源類型組合，通過(guò)分析公共因子與原始變量之間的關(guān)系，確定各污染源對(duì)大氣顆粒物的影響程度。例如，在對(duì)成都市大氣顆粒物的因子分析中，將采集的大氣顆粒物樣品中檢測(cè)到的無(wú)機(jī)元素（如Si、Al、Fe、Pb、Cd等）、水溶性離子（如SO?2?、NO??、NH??等）和碳組分（OC、EC）的濃度作為變量，輸入到因子分析模型中。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到了幾個(gè)主要的公共因子，其中一個(gè)因子與Si、Al、Fe等地殼元素的相關(guān)性較高，表明該因子可能代表?yè)P(yáng)塵源；另一個(gè)因子與NO??、OC、EC以及一些重金屬元素（如Pb、Zn）的相關(guān)性較強(qiáng)，可能代表機(jī)動(dòng)車尾氣源和工業(yè)源的混合。通過(guò)對(duì)各公共因子的得分進(jìn)行計(jì)算和分析，評(píng)估不同污染源對(duì)大氣顆粒物的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。4.2.2來(lái)源貢獻(xiàn)通過(guò)源解析研究發(fā)現(xiàn)，成都市大氣顆粒物的來(lái)源較為復(fù)雜，主要包括移動(dòng)源、燃煤源、揚(yáng)塵源、工業(yè)生產(chǎn)源、居民生活源等，各來(lái)源的貢獻(xiàn)比例在不同季節(jié)和功能區(qū)存在一定差異。移動(dòng)源是成都市大氣顆粒物的重要來(lái)源之一，尤其是對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)較為突出。移動(dòng)源主要包括機(jī)動(dòng)車尾氣排放以及非道路移動(dòng)機(jī)械（如挖掘機(jī)、裝載機(jī)等）的排放。在交通繁忙的區(qū)域，如交通樞紐區(qū)和主要道路沿線，移動(dòng)源的貢獻(xiàn)更為顯著。根據(jù)源解析結(jié)果，移動(dòng)源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為27.9%。在成都市的交通樞紐區(qū)，如火車北站附近，由于車流量大，機(jī)動(dòng)車尾氣排放集中，移動(dòng)源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例可達(dá)35%以上。隨著機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增加，尤其是私家車和重型柴油車的數(shù)量增長(zhǎng)迅速，移動(dòng)源排放的污染物也日益增多。機(jī)動(dòng)車尾氣中含有大量的碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?、氮氧化物以及顆粒物等污染物，其中顆粒物的粒徑較小，多為PM2.5及以下，這些細(xì)顆粒物能夠長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空氣中，對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康造成嚴(yán)重影響。燃煤源也是成都市大氣顆粒物的主要來(lái)源之一，包括工業(yè)燃煤、電廠燃煤和生活燃煤等。燃煤過(guò)程中會(huì)直接排放煤煙塵，同時(shí)產(chǎn)生的氣態(tài)污染物（如二氧化硫、氮氧化物等）在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)轉(zhuǎn)化為二次顆粒物。在冬季，由于取暖需求增加，燃煤量增大，燃煤源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)更為明顯。源解析結(jié)果表明，燃煤源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為25.1%。在一些以煤炭為主要能源的工業(yè)區(qū)，如成華區(qū)的部分工業(yè)區(qū)域，燃煤源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例可達(dá)到30%左右。燃煤排放的顆粒物中含有大量的重金屬（如鉛、汞、鎘等）和多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的毒性，對(duì)環(huán)境和人體健康危害極大。揚(yáng)塵源包括道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、土壤揚(yáng)塵等。揚(yáng)塵源對(duì)PM10的貢獻(xiàn)較大，是PM10的最大貢獻(xiàn)源。在城市建設(shè)過(guò)程中，大規(guī)模的建筑施工活動(dòng)以及道路清掃不及時(shí)等因素，導(dǎo)致?lián)P塵污染較為嚴(yán)重。在建筑工地周邊和道路附近，揚(yáng)塵源的貢獻(xiàn)尤為突出。源解析結(jié)果顯示，揚(yáng)塵源對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例約為25.4%。在一些正在進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)的區(qū)域，如天府新區(qū)的部分建筑工地周邊，揚(yáng)塵源對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例可高達(dá)40%以上。揚(yáng)塵中的顆粒物粒徑較大，多為PM10及以上，但在風(fēng)力作用下，也會(huì)產(chǎn)生一定量的細(xì)顆粒物，對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。工業(yè)生產(chǎn)源涵蓋了眾多行業(yè)，如機(jī)械制造、電子、化工、建材等。不同行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)排放出不同類型的污染物，包括顆粒物、氣態(tài)污染物等。在工業(yè)區(qū)，工業(yè)生產(chǎn)源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)較為顯著。源解析結(jié)果表明，工業(yè)生產(chǎn)源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為6.0%，對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例約為5.3%。在一些化工園區(qū)和建材生產(chǎn)區(qū)域，如青白江區(qū)的化工園區(qū)和金堂縣的建材生產(chǎn)集中區(qū)，工業(yè)生產(chǎn)源排放的顆粒物中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物、重金屬以及酸性氣體等，這些污染物在大氣中會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成二次顆粒物，加重了大氣污染程度。居民生活源主要包括餐飲油煙、日常溶劑使用等。隨著城市居民生活水平的提高，餐飲行業(yè)的發(fā)展以及家庭裝修等活動(dòng)的增加，居民生活源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)也不容忽視。源解析結(jié)果顯示，居民生活源對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為7.3%，對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例約為5.8%。在居民區(qū)和商業(yè)區(qū)，餐飲油煙排放較為集中，尤其是在晚餐時(shí)段，餐飲油煙中的顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物等污染物會(huì)對(duì)周邊空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，家庭裝修過(guò)程中使用的油漆、涂料等溶劑會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，這些廢氣在大氣中經(jīng)過(guò)光化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)轉(zhuǎn)化為二次顆粒物，增加大氣顆粒物的濃度。4.2.3來(lái)源特征不同來(lái)源的大氣顆粒物具有各自獨(dú)特的地球化學(xué)特征，這些特征不僅反映了污染源的性質(zhì)和排放過(guò)程，還對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不同程度的影響。移動(dòng)源排放的大氣顆粒物主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣排放，其地球化學(xué)特征表現(xiàn)為富含碳質(zhì)組分，尤其是元素碳（EC）含量較高，這是由于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中不完全燃燒產(chǎn)生的碳黑顆粒。此外，移動(dòng)源顆粒物中還含有一定量的重金屬元素，如Pb、Zn、Cu等，這些重金屬主要來(lái)源于汽車尾氣凈化裝置中的催化劑以及燃油和潤(rùn)滑油中的添加劑。在交通繁忙的路段，大氣顆粒物中EC的含量明顯高于其他區(qū)域，同時(shí)Pb、Zn等重金屬元素的濃度也相對(duì)較高。移動(dòng)源排放的顆粒物粒徑較小，多集中在PM2.5及以下，這些細(xì)顆粒物具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠攜帶大量的有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴、重金屬等，進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)深部，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害，長(zhǎng)期暴露在移動(dòng)源污染環(huán)境中，會(huì)增加患心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等的風(fēng)險(xiǎn)。燃煤源排放的大氣顆粒物化學(xué)組成較為復(fù)雜，除了含有大量的碳質(zhì)組分（有機(jī)碳OC和元素碳EC）外，還富含硫、硅、鋁、鐵等地殼元素以及一些重金屬元素，如Hg、As、Cd等。其中，硫元素主要來(lái)源于煤炭中的硫分，在燃燒過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫，進(jìn)而在大氣中形成硫酸鹽顆粒物。在以燃煤為主的工業(yè)區(qū)，大氣顆粒物中硫元素的含量明顯高于其他區(qū)域，同時(shí)Hg、As等重金屬元素的濃度也相對(duì)較高。燃煤排放的顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康的影響較大，其中的重金屬元素具有較強(qiáng)的毒性，可通過(guò)呼吸道、消化道等途徑進(jìn)入人體，在人體內(nèi)蓄積，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等造成損害。此外，燃煤排放的大量煙塵會(huì)導(dǎo)致大氣能見(jiàn)度降低，影響交通出行，同時(shí)也會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，如影響植物的光合作用、導(dǎo)致土壤酸化等。揚(yáng)塵源排放的大氣顆粒物主要由土壤顆粒、建筑材料顆粒等組成，其地球化學(xué)特征以富含地殼元素（如Si、Al、Fe、Ca、Mg等）為主要特點(diǎn)。這些元素的含量與土壤和建筑材料的成分密切相關(guān)。在建筑工地周邊和道路附近，由于施工活動(dòng)和車輛行駛，揚(yáng)塵源排放的顆粒物中Si、Al等元素的含量較高。揚(yáng)塵源排放的顆粒物粒徑分布較廣，從粗顆粒物到細(xì)顆粒物都有，其中粗顆粒物（PM10-PM2.5）占比較大。揚(yáng)塵對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為降低大氣能見(jiàn)度，影響城市景觀，同時(shí)也會(huì)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)造成刺激和損害，長(zhǎng)期吸入揚(yáng)塵顆粒物，可能會(huì)引發(fā)呼吸道疾病，如塵肺、支氣管炎等。此外，揚(yáng)塵中的顆粒物還可能攜帶一些細(xì)菌、病毒等微生物，傳播疾病，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。工業(yè)生產(chǎn)源排放的大氣顆粒物因行業(yè)不同而具有不同的地球化學(xué)特征。例如，化工行業(yè)排放的顆粒物中通常含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、酸性氣體（如HCl、HF等）以及一些重金屬元素，如Cr、Ni、Pb等；建材行業(yè)排放的顆粒物則主要以硅、鈣、鋁等元素為主。在化工園區(qū)，大氣顆粒物中VOCs的含量明顯高于其他區(qū)域，同時(shí)Cr、Ni等重金屬元素的濃度也相對(duì)較高。工業(yè)生產(chǎn)源排放的顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害較為嚴(yán)重，其中的揮發(fā)性有機(jī)物和酸性氣體具有較強(qiáng)的刺激性和腐蝕性，會(huì)對(duì)大氣環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，引發(fā)酸雨等環(huán)境問(wèn)題。重金屬元素則具有毒性，可通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)富集，對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在威脅，長(zhǎng)期接觸這些污染物，可能會(huì)導(dǎo)致中毒、致癌等嚴(yán)重后果。居民生活源排放的大氣顆粒物主要來(lái)自餐飲油煙和日常溶劑使用。餐飲油煙中含有大量的有機(jī)化合物，如脂肪酸、甘油酯、多環(huán)芳烴等，同時(shí)還含有一定量的顆粒物。在居民區(qū)和商業(yè)區(qū)的餐飲集中區(qū)域，大氣顆粒物中有機(jī)化合物的含量較高。日常溶劑使用排放的顆粒物主要是揮發(fā)性有機(jī)物揮發(fā)后形成的二次顆粒物。居民生活源排放的顆粒物雖然在總體大氣顆粒物中所占比例相對(duì)較小，但由于其排放源分散，且與居民生活密切相關(guān)，對(duì)居民的日常生活和健康也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。其中的多環(huán)芳烴等有機(jī)化合物具有致癌、致畸、致突變的作用，長(zhǎng)期暴露在這種環(huán)境中，會(huì)增加居民患癌癥等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。五、貴陽(yáng)市大氣顆粒物地球化學(xué)特征與來(lái)源5.1地球化學(xué)特征5.1.1質(zhì)量濃度與粒徑分布通過(guò)對(duì)貴陽(yáng)市不同季節(jié)、不同功能區(qū)大氣顆粒物的系統(tǒng)采樣與分析，揭示了其質(zhì)量濃度和粒徑分布特征及變化規(guī)律。從質(zhì)量濃度來(lái)看，貴陽(yáng)市大氣顆粒物質(zhì)量濃度呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化。冬季大氣顆粒物質(zhì)量濃度顯著高于其他季節(jié)，這主要?dú)w因于冬季不利的氣象條件，如大氣逆溫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，使得空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)減弱，污染物難以擴(kuò)散，容易在近地面積聚。同時(shí)，冬季居民取暖等活動(dòng)導(dǎo)致煤炭等化石燃料的使用量增加，進(jìn)一步加大了污染物的排放。例如，在2022-2023年冬季，貴陽(yáng)市PM2.5平均質(zhì)量濃度達(dá)到了45μg/m3，而在夏季，PM2.5平均質(zhì)量濃度僅為25μg/m3。不同功能區(qū)的大氣顆粒物質(zhì)量濃度也存在顯著差異。工業(yè)區(qū)由于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)集中，大量的工業(yè)廢氣排放使得顆粒物濃度較高。在觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)，PM10平均質(zhì)量濃度在冬季可達(dá)120μg/m3，而在云巖區(qū)噴水池商業(yè)區(qū)，PM10平均質(zhì)量濃度在冬季約為80μg/m3。交通樞紐區(qū)因車流量大，機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，顆粒物濃度也相對(duì)較高，在南明區(qū)遵義路交通樞紐區(qū)，PM2.5的平均質(zhì)量濃度在高峰時(shí)段可達(dá)到50μg/m3。在粒徑分布方面，貴陽(yáng)市大氣顆粒物粒徑分布呈現(xiàn)出復(fù)雜的特征。細(xì)顆粒物（PM2.5）在總顆粒物中占有相當(dāng)比例，尤其是在污染較為嚴(yán)重的時(shí)段，其占比更為突出。在冬季重污染期間，PM2.5占PM10的比例可達(dá)65%以上。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，顆粒物粒徑分布在不同季節(jié)和功能區(qū)存在明顯差異。在夏季，由于大氣對(duì)流活動(dòng)較強(qiáng)，大氣的擴(kuò)散能力增強(qiáng)，有利于污染物的稀釋和擴(kuò)散，使得粗顆粒物（PM10-PM2.5）的比例相對(duì)較高。而在冬季，不利的氣象條件導(dǎo)致細(xì)顆粒物的生成和積聚增加，其比例明顯上升。在商業(yè)區(qū)，由于交通活動(dòng)頻繁，機(jī)動(dòng)車尾氣排放的細(xì)顆粒物較多，細(xì)顆粒物的比例相對(duì)較高；而在工業(yè)區(qū)，除了細(xì)顆粒物外，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的粗顆粒物也占有一定比例，如一些冶金、建材等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粗顆粒粉塵。此外，大氣顆粒物質(zhì)量濃度和粒徑分布與氣象條件密切相關(guān)。在風(fēng)速較小、相對(duì)濕度較大的靜穩(wěn)天氣條件下，大氣顆粒物質(zhì)量濃度容易升高，且細(xì)顆粒物的比例會(huì)增加。這是因?yàn)殪o穩(wěn)天氣不利于污染物擴(kuò)散，相對(duì)濕度較大時(shí)，氣態(tài)污染物容易發(fā)生吸濕增長(zhǎng)和化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為細(xì)顆粒物。相反，在大風(fēng)天氣下，大氣顆粒物質(zhì)量濃度會(huì)降低，且粗顆粒物的比例相對(duì)增加，因?yàn)榇箫L(fēng)能夠促進(jìn)污染物的擴(kuò)散和稀釋，將顆粒物輸送到更遠(yuǎn)的地方。例如，當(dāng)風(fēng)速大于5m/s時(shí)，貴陽(yáng)市大氣顆粒物質(zhì)量濃度會(huì)明顯下降，粗顆粒物在總顆粒物中的占比會(huì)有所提高。5.1.2化學(xué)組成特征貴陽(yáng)市大氣顆粒物化學(xué)組成豐富多樣，包含無(wú)機(jī)元素、水溶性離子、碳組分等，深入研究它們的含量和分布特征及相互關(guān)系，對(duì)于揭示大氣污染形成機(jī)制具有重要意義。無(wú)機(jī)元素方面，貴陽(yáng)市大氣顆粒物中檢測(cè)出多種無(wú)機(jī)元素。地殼元素如Si、Al、Fe、Ca、Mg等含量較高，這些元素主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工、巖石風(fēng)化等自然和人為活動(dòng)。在工業(yè)區(qū)，由于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的特殊性，一些重金屬元素如Pb、Cd、Hg、As等含量相對(duì)較高。在觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)采集的樣品中，Pb含量可達(dá)4μg/g，明顯高于其他功能區(qū)。通過(guò)富集因子分析發(fā)現(xiàn)，Pb、Cd等元素的富集因子大于10，表明這些元素受到人為活動(dòng)的影響顯著，主要來(lái)自工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣等污染源。例如，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的金屬冶煉、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)會(huì)排放含有重金屬的廢氣，機(jī)動(dòng)車尾氣中的鉛等重金屬則主要來(lái)源于燃油添加劑。水溶性離子是大氣顆粒物的重要組成部分。貴陽(yáng)市大氣顆粒物中主要的水溶性離子包括SO?2?、NO??、NH??、Cl?、Na?、K?、Mg2?、Ca2?等。其中，SO?2?、NO??和NH??是占比最高的三種離子，它們通常以硫酸銨、硝酸銨等形式存在。在夏季，由于氣溫較高，大氣中的光化學(xué)反應(yīng)活躍，SO?2?和NO??的含量相對(duì)較高，這是因?yàn)楦邷赜欣跉鈶B(tài)前體物（如SO?、NOx）的氧化和二次氣溶膠的形成。在冬季，由于燃煤取暖等活動(dòng)增加，SO?2?的含量也會(huì)升高。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，SO?2?與NO??、NH??之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明它們可能具有相似的來(lái)源或形成機(jī)制，主要來(lái)源于化石燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放等，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二次氣溶膠。例如，在燃煤過(guò)程中，煤中的硫元素會(huì)被氧化為SO?排放到大氣中，在一定條件下進(jìn)一步氧化為SO?2?；機(jī)動(dòng)車尾氣中的NOx在光化學(xué)反應(yīng)作用下會(huì)轉(zhuǎn)化為NO??。碳組分在大氣顆粒物中也占有重要比例，包括有機(jī)碳（OC）和元素碳（EC）。貴陽(yáng)市大氣顆粒物中OC和EC的含量呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化和區(qū)域差異。在冬季，OC和EC的含量較高，這與冬季取暖、機(jī)動(dòng)車尾氣排放增加以及不利的氣象條件有關(guān)。在交通樞紐區(qū)，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，EC的含量相對(duì)較高；而在居民區(qū)，由于生活源排放的影響，OC的含量相對(duì)較高。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，OC和EC之間存在一定的相關(guān)性，在一些污染較為嚴(yán)重的時(shí)段，OC/EC比值較高，表明存在較多的二次有機(jī)碳生成，這是由于大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在光化學(xué)反應(yīng)作用下轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠，進(jìn)一步增加了大氣顆粒物的污染程度。例如，在南明區(qū)遵義路交通樞紐區(qū)，冬季OC/EC比值可達(dá)4.5，明顯高于其他區(qū)域，表明該區(qū)域二次有機(jī)碳生成較為顯著。5.1.3礦物成分特征貴陽(yáng)市大氣顆粒物的礦物成分組成復(fù)雜，主要包括石英、長(zhǎng)石、云母、方解石、石膏等礦物。這些礦物顆粒的微觀形貌和表面特征對(duì)于深入了解大氣顆粒物的來(lái)源和形成過(guò)程具有重要意義。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）分析發(fā)現(xiàn)，石英是大氣顆粒物中含量較高的礦物之一，其微觀形貌呈現(xiàn)出不規(guī)則的塊狀和粒狀，表面較為光滑。長(zhǎng)石礦物的晶體形態(tài)較為規(guī)則，常見(jiàn)的有板狀和柱狀，表面具有一定的解理特征。云母礦物則呈現(xiàn)出片狀結(jié)構(gòu)，具有良好的柔韌性和光澤。方解石礦物的晶體形態(tài)多樣，常見(jiàn)的有菱面體和六方柱狀，表面具有明顯的晶面和晶棱。這些礦物主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工、巖石風(fēng)化等自然和人為活動(dòng)。例如，在建筑施工過(guò)程中，砂石等建筑材料的破碎和搬運(yùn)會(huì)產(chǎn)生大量含有石英、長(zhǎng)石等礦物的顆粒物；土壤揚(yáng)塵中也富含這些礦物成分，在風(fēng)力作用下被揚(yáng)起進(jìn)入大氣中。在礦物顆粒的表面特征方面，研究發(fā)現(xiàn)部分礦物顆粒表面存在著吸附的污染物和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。一些石英顆粒表面吸附了大量的水溶性離子和有機(jī)物，這可能是由于大氣中的氣態(tài)污染物在礦物顆粒表面發(fā)生吸附和化學(xué)反應(yīng)，形成了二次污染物。此外，還觀察到一些礦物顆粒表面存在著腐蝕和磨損的痕跡，這可能是在大氣傳輸過(guò)程中，受到氣流的沖刷和其他顆粒物的碰撞作用導(dǎo)致的。例如，在工業(yè)區(qū)附近采集的礦物顆粒表面，常常可以觀察到明顯的腐蝕痕跡，這可能是由于工業(yè)排放的酸性氣體對(duì)礦物顆粒的侵蝕作用。不同功能區(qū)大氣顆粒物的礦物成分組成也存在一定差異。在工業(yè)區(qū)，由于工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響，除了常見(jiàn)的礦物成分外，還檢測(cè)到一些與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的礦物，如黃鐵礦、高嶺土等。黃鐵礦可能來(lái)源于煤炭燃燒和金屬冶煉等工業(yè)過(guò)程，高嶺土則可能與陶瓷、建材等行業(yè)有關(guān)。在交通樞紐區(qū)，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放和道路揚(yáng)塵的影響，礦物顆粒表面往往附著有碳黑等污染物，這是機(jī)動(dòng)車尾氣中未完全燃燒的碳?xì)浠衔镌诖髿庵行纬傻念w粒物。而在居民區(qū)，礦物成分主要以土壤揚(yáng)塵和建筑施工產(chǎn)生的礦物為主，相對(duì)較為單一。例如，在觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)，黃鐵礦的含量相對(duì)較高，而在云巖區(qū)的居民區(qū)，礦物成分主要以石英和長(zhǎng)石等常見(jiàn)礦物為主。5.2來(lái)源解析5.2.1源解析方法本研究運(yùn)用化學(xué)質(zhì)量平衡（CMB）模型、因子分析（FA）等多種方法對(duì)貴陽(yáng)市大氣顆粒物進(jìn)行源解析。CMB模型基于質(zhì)量守恒原理，在源和受體之間建立質(zhì)量平衡關(guān)系來(lái)構(gòu)建線性方程組。假設(shè)受體中所測(cè)的第i個(gè)組分的濃度C_i是由第j個(gè)排放源排放的物質(zhì)中第i個(gè)組分占的比例F_{ij}與第j個(gè)排放源的貢獻(xiàn)S_j的線性加和，即C_i=\sum_{j=1}^{n}F_{ij}S_j，其中n為污染源類型的數(shù)目。通過(guò)有效方差最小二乘的迭代計(jì)算方法，得出各污染源對(duì)受體的貢獻(xiàn)值。在實(shí)際應(yīng)用中，需要準(zhǔn)確獲取受體化學(xué)組成（即環(huán)境空氣顆粒物樣品的化學(xué)組分及其濃度或占比）和污染源化學(xué)成分譜（特定污染源類排放顆粒物的相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)組分信息）。例如，在貴陽(yáng)市大氣顆粒物源解析中，收集了燃煤塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵、揚(yáng)塵等污染源的成分譜數(shù)據(jù)，包括各污染源中常見(jiàn)元素（如Si、Al、Fe、Pb等）、水溶性離子（如SO?2?、NO??、NH??等）以及碳組分（OC、EC）等的含量信息。將這些數(shù)據(jù)與采集的貴陽(yáng)市大氣顆粒物樣品的化學(xué)組成數(shù)據(jù)一同輸入CMB模型，通過(guò)多次迭代計(jì)算，最終得到各污染源對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)濃度和貢獻(xiàn)占比。因子分析（FA）是一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法，它通過(guò)對(duì)多個(gè)變量之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，將眾多變量歸結(jié)為少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的公共因子。在大氣顆粒物源解析中，以大氣顆粒物中各種化學(xué)組分的濃度作為變量，運(yùn)用因子分析方法提取主要的公共因子。每個(gè)公共因子代表一種潛在的污染源或污染源類型組合。例如，在對(duì)貴陽(yáng)市大氣顆粒物進(jìn)行因子分析時(shí)，將采集的大氣顆粒物樣品中檢測(cè)到的無(wú)機(jī)元素（如Si、Al、Fe、Pb、Cd等）、水溶性離子（如SO?2?、NO??、NH??等）和碳組分（OC、EC）的濃度作為變量輸入模型。通過(guò)計(jì)算，得到幾個(gè)主要的公共因子。其中一個(gè)因子與Si、Al、Ca等地殼元素的相關(guān)性較高，可能代表?yè)P(yáng)塵源；另一個(gè)因子與NO??、OC、EC以及一些重金屬元素（如Pb、Zn）的相關(guān)性較強(qiáng)，可能代表機(jī)動(dòng)車尾氣源和工業(yè)源的混合。通過(guò)分析公共因子與原始變量之間的關(guān)系，確定各污染源對(duì)大氣顆粒物的影響程度。5.2.2來(lái)源貢獻(xiàn)通過(guò)源解析研究發(fā)現(xiàn)，貴陽(yáng)市大氣顆粒物的來(lái)源主要包括燃煤塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵、開(kāi)放源類（揚(yáng)塵、土壤塵、建筑塵）等，各來(lái)源的貢獻(xiàn)比例在不同季節(jié)和功能區(qū)存在一定差異。燃煤塵是貴陽(yáng)市大氣顆粒物的重要來(lái)源之一，對(duì)PM2.5和PM10均有較大貢獻(xiàn)。在冬季，由于居民取暖和工業(yè)生產(chǎn)中燃煤量增加，燃煤塵的貢獻(xiàn)更為突出。根據(jù)源解析結(jié)果，燃煤塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為28.8%。在一些以煤炭為主要能源的區(qū)域，如部分老城區(qū)和工業(yè)區(qū)，由于集中供暖和工業(yè)鍋爐使用煤炭，燃煤塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例可高達(dá)35%以上。燃煤過(guò)程中會(huì)排放大量的煙塵，其中包含碳質(zhì)顆粒物、重金屬（如汞、鉛、鎘等）以及硫氧化物等污染物，這些污染物在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，會(huì)形成二次顆粒物，進(jìn)一步加重空氣污染。機(jī)動(dòng)車尾氣塵也是貴陽(yáng)市大氣顆粒物的主要來(lái)源之一，隨著機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增加，其對(duì)大氣顆粒物的貢獻(xiàn)日益顯著。機(jī)動(dòng)車尾氣中含有大量的碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化物以及顆粒物等污染物，其中顆粒物多為細(xì)顆粒物（PM2.5及以下）。源解析結(jié)果表明，機(jī)動(dòng)車尾氣塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為25.4%。在交通繁忙的區(qū)域，如城市主干道和交通樞紐附近，機(jī)動(dòng)車尾氣塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例可達(dá)到30%以上。此外，機(jī)動(dòng)車尾氣排放還受到交通擁堵?tīng)顩r、車輛類型和排放標(biāo)準(zhǔn)等因素的影響。在交通擁堵時(shí)，車輛怠速或低速行駛，尾氣排放中的顆粒物濃度會(huì)顯著增加。開(kāi)放源類（揚(yáng)塵、土壤塵、建筑塵）對(duì)貴陽(yáng)市大氣顆粒物也有較大貢獻(xiàn)，尤其是對(duì)PM10的貢獻(xiàn)更為突出。揚(yáng)塵主要來(lái)源于道路揚(yáng)塵、建筑工地?fù)P塵以及土壤揚(yáng)塵等。在城市建設(shè)過(guò)程中，大規(guī)模的建筑施工活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量的建筑塵，道路清掃不及時(shí)以及車輛行駛過(guò)程中會(huì)揚(yáng)起道路揚(yáng)塵，這些揚(yáng)塵顆粒物在大氣中會(huì)長(zhǎng)時(shí)間懸浮，對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。源解析結(jié)果顯示，開(kāi)放源類對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例約為30.9%，對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例約為21.6%。在建筑工地周邊和道路附近，開(kāi)放源類對(duì)PM10的貢獻(xiàn)比例可高達(dá)40%以上。此外，土壤塵的貢獻(xiàn)與當(dāng)?shù)氐耐寥蕾|(zhì)地、植被覆蓋情況以及氣象條件等因素密切相關(guān)。在植被覆蓋度較低的區(qū)域，土壤更容易被風(fēng)吹起，形成土壤塵，增加大氣顆粒物的濃度。除了以上主要來(lái)源外，貴陽(yáng)市大氣顆粒物還受到工業(yè)粉塵、生物質(zhì)燃燒塵等污染源的影響。工業(yè)粉塵來(lái)源于各類工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，如冶金、化工、建材等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量的粉塵顆粒物。生物質(zhì)燃燒塵主要來(lái)源于農(nóng)村地區(qū)的秸稈焚燒、居民生活中的生物質(zhì)燃料燃燒等。這些污染源在不同區(qū)域和季節(jié)的貢獻(xiàn)比例有所不同，在一些工業(yè)集中區(qū)域，工業(yè)粉塵的貢獻(xiàn)相對(duì)較大；在農(nóng)村地區(qū)，生物質(zhì)燃燒塵在特定季節(jié)（如農(nóng)作物收獲季節(jié)）的貢獻(xiàn)較為明顯。5.2.3來(lái)源特征不同來(lái)源的大氣顆粒物具有各自獨(dú)特的地球化學(xué)特征，這些特征不僅反映了污染源的性質(zhì)和排放過(guò)程，還對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不同程度的影響。燃煤塵排放的大氣顆粒物化學(xué)組成較為復(fù)雜，富含碳質(zhì)組分（有機(jī)碳OC和元素碳EC），同時(shí)含有大量的硫、硅、鋁、鐵等地殼元素以及一些重金屬元素，如Hg、As、Cd等。其中，硫元素主要來(lái)源于煤炭中的硫分，在燃燒過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫，進(jìn)而在大氣中形成硫酸鹽顆粒物。在以燃煤為主的區(qū)域，大氣顆粒物中硫元素的含量明顯高于其他區(qū)域，同時(shí)Hg、As等重金屬元素的濃度也相對(duì)較高。燃煤排放的顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康的影響較大，其中的重金屬元素具有較強(qiáng)的毒性，可通過(guò)呼吸道、消化道等途徑進(jìn)入人體，在人體內(nèi)蓄積，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等造成損害。此外，燃煤排放的大量煙塵會(huì)導(dǎo)致大氣能見(jiàn)度降低，影響交通出行，同時(shí)也會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，如影響植物的光合作用、導(dǎo)致土壤酸化等。機(jī)動(dòng)車尾氣塵排放的大氣顆粒物主要特點(diǎn)是富含碳質(zhì)組分，尤其是元素碳（EC）含量較高，這是由于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中不完全燃燒產(chǎn)生的碳黑顆粒。此外，機(jī)動(dòng)車尾氣顆粒物中還含有一定量的重金屬元素，如Pb、Zn、Cu等，這些重金屬主要來(lái)源于汽車尾氣凈化裝置中的催化劑以及燃油和潤(rùn)滑油中的添加劑。在交通繁忙的路段，大氣顆粒物中EC的含量明顯高于其他區(qū)域，同時(shí)Pb、Zn等重金屬元素的濃度也相對(duì)較高。機(jī)動(dòng)車尾氣排放的顆粒物粒徑較小，多集中在PM2.5及以下，這些細(xì)顆粒物具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠攜帶大量的有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴、重金屬等，進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)深部，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。長(zhǎng)期暴露在機(jī)動(dòng)車尾氣污染環(huán)境中，會(huì)增加患心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等的風(fēng)險(xiǎn)。開(kāi)放源類（揚(yáng)塵、土壤塵、建筑塵）排放的大氣顆粒物主要由土壤顆粒、建筑材料顆粒等組成，其地球化學(xué)特征以富含地殼元素（如Si、Al、Fe、Ca、Mg等）為主要特點(diǎn)。這些元素的含量與土壤和建筑材料的成分密切相關(guān)。在建筑工地周邊和道路附近，由于施工活動(dòng)和車輛行駛，揚(yáng)塵源排放的顆粒物中Si、Al等元素的含量較高。開(kāi)放源類排放的顆粒物粒徑分布較廣，從粗顆粒物到細(xì)顆粒物都有，其中粗顆粒物（PM10-PM2.5）占比較大。揚(yáng)塵對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為降低大氣能見(jiàn)度，影響城市景觀，同時(shí)也會(huì)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)造成刺激和損害。長(zhǎng)期吸入揚(yáng)塵顆粒物，可能會(huì)引發(fā)呼吸道疾病，如塵肺、支氣管炎等。此外，揚(yáng)塵中的顆粒物還可能攜帶一些細(xì)菌、病毒等微生物，傳播疾病，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。工業(yè)粉塵排放的大氣顆粒物因行業(yè)不同而具有不同的地球化學(xué)特征。例如，冶金行業(yè)排放的顆粒物中通常含有大量的重金屬元素，如Cr、Ni、Pb等；化工行業(yè)排放的顆粒物則可能含有揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、酸性氣體（如HCl、HF等）以及一些重金屬元素。在工業(yè)集中區(qū)域，大氣顆粒物中這些特征污染物的含量明顯高于其他區(qū)域。工業(yè)粉塵排放的顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害較為嚴(yán)重，其中的揮發(fā)性有機(jī)物和酸性氣體具有較強(qiáng)的刺激性和腐蝕性，會(huì)對(duì)大氣環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，引發(fā)酸雨等環(huán)境問(wèn)題。重金屬元素則具有毒性，可通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)富集，對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在威脅。長(zhǎng)期接觸這些污染物，可能會(huì)導(dǎo)致中毒、致癌等嚴(yán)重后果。生物質(zhì)燃燒塵排放的大氣顆粒物主要含有碳質(zhì)組分、水溶性離子（如K?、Cl?等）以及一些微量元素。其中，K?是生物質(zhì)燃燒的特征離子，其含量相對(duì)較高。在生物質(zhì)燃燒較為集中的區(qū)域，如農(nóng)村地區(qū)在農(nóng)作物收獲季節(jié)焚燒秸稈時(shí)，大氣顆粒物中K?的含量會(huì)顯著增加。生物質(zhì)燃燒塵排放的顆粒物對(duì)環(huán)境和人體健康也有一定影響，其中的碳質(zhì)顆粒物會(huì)增加大氣中的氣溶膠含量，影響大氣能見(jiàn)度。此外，生物質(zhì)燃燒過(guò)程中還可能產(chǎn)生一些有害氣體，如一氧化碳、二氧化硫等，對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康造成危害。六、兩市大氣顆粒物地球化學(xué)特征與來(lái)源的比較6.1地球化學(xué)特征比較6.1.1質(zhì)量濃度與粒徑分布在質(zhì)量濃度方面，成都市和貴陽(yáng)市大氣顆粒物質(zhì)量濃度均呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化，冬季濃度較高，夏季較低。成都市冬季大氣顆粒物質(zhì)量濃度整體高于貴陽(yáng)市，例如在2022-2023年冬季，成都市PM2.5平均質(zhì)量濃度達(dá)到了75μg/m3，而貴陽(yáng)市PM2.5平均質(zhì)量濃度為45μg/m3。從區(qū)域差異來(lái)看，兩市的工業(yè)區(qū)和交通樞紐區(qū)的大氣顆粒物質(zhì)量濃度均高于居民區(qū)和商業(yè)區(qū)。成都市成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)PM10平均質(zhì)量濃度在冬季可達(dá)150μg/m3，貴陽(yáng)市觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)PM10平均質(zhì)量濃度在冬季約為120μg/m3。在粒徑分布方面，兩市大氣顆粒物粒徑分布均呈現(xiàn)出多峰特征，細(xì)顆粒物（PM2.5）在總顆粒物中占比較高，尤其是在污染較為嚴(yán)重的時(shí)段。在冬季重污染期間，成都市PM2.5占PM10的比例可達(dá)70%以上，貴陽(yáng)市PM2.5占PM10的比例可達(dá)65%以上。不同的是，成都市在夏季由于大氣對(duì)流活動(dòng)較強(qiáng)，粗顆粒物（PM10-PM2.5）的比例相對(duì)較高；而貴陽(yáng)市在夏季，雖然大氣對(duì)流活動(dòng)也較強(qiáng)，但由于其特殊的地形地貌和氣象條件，粗顆粒物比例增加的幅度相對(duì)較小。6.1.2化學(xué)組成特征無(wú)機(jī)元素方面，兩市大氣顆粒物中均檢測(cè)出多種無(wú)機(jī)元素，地殼元素如Si、Al、Fe、Ca、Mg等含量較高，主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工等。成都市工業(yè)區(qū)一些重金屬元素如Pb、Cd、Hg、As等含量相對(duì)較高，在成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)采集的樣品中，Pb含量可達(dá)5μg/g；貴陽(yáng)市工業(yè)區(qū)同樣存在重金屬元素含量較高的情況，在觀山湖區(qū)工業(yè)園區(qū)采集的樣品中，Pb含量可達(dá)4μg/g。通過(guò)富集因子分析發(fā)現(xiàn)，兩市的Pb、Cd等元素均受到人為活動(dòng)的影響顯著，主要來(lái)自工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣等污染源。水溶性離子方面，兩市大氣顆粒物中主要的水溶性離子包括SO?2?、NO??、NH??、Cl?、Na?、K?、Mg2?、Ca2?等。其中，SO?2?、NO??和NH??是占比最高的三種離子。在夏季，由于氣溫較高，大氣中的光化學(xué)反應(yīng)活躍，兩市的SO?2?和NO??的含量均相對(duì)較高；在冬季，由于燃煤取暖等活動(dòng)增加，SO?2?的含量也會(huì)升高。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，兩市的SO?2?與NO??、NH??之間均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明它們主要來(lái)源于化石燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放等，在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二次氣溶膠。碳組分方面，兩市大氣顆粒物中OC和EC的含量均呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化和區(qū)域差異，冬季含量較高，交通樞紐區(qū)EC含量相對(duì)較高，居民區(qū)OC含量相對(duì)較高。在一些污染較為嚴(yán)重的時(shí)段，兩市的OC/EC比值均較高，表明存在較多的二次有機(jī)碳生成，大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在光化學(xué)反應(yīng)作用下轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠，進(jìn)一步增加了大氣顆粒物的污染程度。6.1.3礦物成分特征兩市大氣顆粒物的礦物成分組成較為相似，主要包括石英、長(zhǎng)石、云母、方解石、石膏等礦物。石英在兩市大氣顆粒物中含量均較高，微觀形貌呈現(xiàn)出不規(guī)則的塊狀和粒狀，表面較為光滑；長(zhǎng)石晶體形態(tài)較為規(guī)則，常見(jiàn)的有板狀和柱狀，表面具有一定的解理特征；云母呈現(xiàn)出片狀結(jié)構(gòu)，具有良好的柔韌性和光澤；方解石晶體形態(tài)多樣，常見(jiàn)的有菱面體和六方柱狀，表面具有明顯的晶面和晶棱。這些礦物主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、建筑施工、巖石風(fēng)化等自然和人為活動(dòng)。在礦物顆粒的表面特征方面，兩市部分礦物顆粒表面均存在吸附的污染物和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，一些石英顆粒表面吸附了大量的水溶性離子和有機(jī)物，部分礦物顆粒表面存在腐蝕和磨損的痕跡。不同功能區(qū)大氣顆粒物的礦物成分組成也存在一定差異，在工業(yè)區(qū)，除了常見(jiàn)的礦物成分外，還檢測(cè)到一些與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的礦物，如黃鐵礦、高嶺土等；在交通樞紐區(qū)，礦物顆粒表面往往附著有碳黑等污染物；而在居民區(qū)，礦物成分主要以土壤揚(yáng)塵和建筑施工產(chǎn)生的礦物為主，相對(duì)較為單一。6.2來(lái)源比較在來(lái)源種類方面，成都市和貴陽(yáng)市大氣顆粒物的主要來(lái)源均包括燃煤源、機(jī)