镇江市秋季生物质燃烧源排放分析

李 骏（句容市环境监测站 江苏 镇江 212400）

镇江市秋季生物质燃烧源排放分析

李 骏（句容市环境监测站 江苏 镇江 212400）

利用在线单颗粒气溶胶质谱仪对秋季一个月典型天气颗粒物来源分析，此次监测期间，生物质燃烧贡献率多次在傍晚至夜间（16∶00-20∶00）出现脉冲式的增高，具有明显的时段排放特征，并对农业源（三甲基氨）指标进行分析。

PM2.5；典型天气；生物质燃烧

1 引言

生物质燃烧排放污染物已成为城市、区域乃至全球范围内重要污染源之一，甚至影响区域和全球气候。生物质燃烧伴随着能量和物质的转换过程，燃烧除了释放热量，还可以直接向环境排放大量的气体组分以及颗粒物污染，颗粒物中以碳质（OC，EC）颗粒组分为主。这些组分都与辐射、能见度、温室效应等环境问题直接相关。本文通过大气细颗粒物实时在线源解析技术（质谱直接测量法）对秋季生物质燃烧源典型天气解析，获取高分辨的解析结果，以及监测期间的颗粒物来源变化，并对大气颗粒物中生物质燃烧源占比进行了分析。

2 材料与方法

监测起止时间为2015年9月29日至2015年11月4日，有效数据约34d。在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS，Single Particle Aerosol Mass Spectrometer）是禾信公司基于质谱技术的在线源解析产品，仪器由进样系统、测径系统、电离系统和质谱分析系统组成，通过SPAMS可以同时获取单个颗粒物的粒径大小和化学组成，从而达到对每个颗粒物来源的精确判别。通过自适应共振神经网络算法（ART-2a）进行颗粒物分类；实现了单颗粒气溶胶化学成分和颗粒物直径的同步检测。

监测点位位于江苏省环境地表水水质自动监测站谏壁桥站，位于镇江市谏壁镇金港运河大桥向北100m处，距镇江市中心约13lm，观测期间定期进行质量控制，审核数据有效性，根据审核数据审核规则剔除无效数据。

3 结果与讨论

3.1 生物燃烧源分析

此次监测期间，生物质燃烧贡献率多次在傍晚至夜间（16：00-20：00）出现脉冲式的增高，具有极明显的时段排放特征。表1为镇江市区监测点位大气颗粒物中生物质燃烧源高峰排放时段及其占比，图1为生物质燃烧源浓度随时间变化趋势图，各高峰时段对应时间分别是1：2015.10.09（19：00-20：00）；2：2015.10.10（15：00-16：00）；3：2015.10.11（19：00-20：00）；4：2015.10.12（18：00-19：00）。图2为对应生物质燃烧源浓度高点时段的后向气团轨迹图及10.09-10.12期间卫星火点分布图，10.09-10.12期间在河南南部、安徽西北部和江苏西北部均有明显火点，镇江本地并未发现明显火点，由此可以推断，高点1可能来自于河南南部火点产生的气团传输，高点2、3、4可能来自于安徽西北部或江苏西北部火点产生的气团传输。

表1 生物质燃烧高峰排放时段及占比

本次监测期间，生物质燃烧源的高点集中发生在10.8-10.14期间，而此时正值PM2.5累积上升阶段，也在一定程度上加剧了污染的发生。秋收季节里，秸秆焚烧势必有所抬头，在严控本地秸秆焚烧时，也要注意跨区域传输的可能性，做到分清责任，靶向治理。

（2）农业源（三甲基氨）分析

本次监测共采集到含三甲基氨颗粒数181086个，约占总颗粒数的5.4%。图3为含三甲基氨颗粒物的平均质谱图，其同时具有较强的NH4+（m/z=18）、N（CH3）3+（m/z=59）信号。

图1 生物质燃烧源颗粒物数浓度随时间变化

图2 高峰时段后向气团轨迹图及卫星火点图

此类颗粒物曾在多地（山东、河北等）被检测出，主要来源为肥料、牲畜粪便排放、畜牧业等农业源的排放。由图4可见，本次监测期间也捕捉到了较为明显的三甲基氨颗粒物的排放，排放集中在10.08-10.18期间。

图3 含三甲基氨颗粒物平均质谱图

图4 农业源（三甲基氨）颗粒物数浓度随时间变化

4 结论

（1）监测期间捕捉到了较为规律（傍晚至夜间）的生物质燃烧源的排放，秋收季节里，秸秆焚烧有所抬头，PM2.5升高，在一定程度上加强了发生。在严控本地秸秆焚烧时，要注意跨区域传输的可能性，做到分清责任，靶向治理。

（2）本次监测期间捕捉到了较为明显的三甲基氨颗粒物的排放。

〔1lM.Viana.J.M.Lopez.x.Quero.A.Alastuey.D.Garcia-Gacio.G.Blanco—Heras.P.Lopez—Mahla，M.Pigeiro-Iglesias．M J Sanz.F.Sanz X.Chi and w.Maenhaut，Tracers and impact of open burning of rice straw residues on PM 1n Eastern Spain，〔J〕Atmospheric Environment，2008 42：194I-1957.

〔2〕胡海清，周振宅，焦燕.俄罗斯森林火灾现状统计分析.〔J〕.林业研究．2006 119.（12）：75—78.

〔3〕M.Shekar.Reddy，C.v.Inventory of aerosol and sulphur dioxide emissions from 1ndia，〔J〕Atmospheric Environment 2002（36）：699-712.

〔4〕K.O.Ogunjobi．Z.H．K.W.Kim，Y．J.Kim Aerosol optical depth during eplsedes of Aslan dust stroms and blomass burning al Kwangju South Korea Atmospheric Environment 2004，38：1313-1323.

〔5〕G.Schkolnik.D.C.，A.Hoffer，M.O.Andreae，C.Erlick，E.Swietlick，Y.Rudich，Constraining the density and complex refractive index of elemental and organic carbon in biomass burning aerosol using optical and chemical measurements〔J〕Atmospheric Environment 2007，41：1107-1118.

〔6〕Andreae，M.O.Merlel，P.Emission oftrace gases and aerosols from biomass burning〔J〕.Global Biogeochemical Cycles，2001，15（4）：955-966.

Source Emissions Analysis of Biomass Burning in Autumn in ZhenJiang City

LiJun（Environment Monitoring Station of JuRong City ZhenJiang JiangSu 212400）

We analysed particle source in typical weather of a month in autumn with online single particle aerosol mass spectrometer.In the monitoring period，biomass burning contribution rate appeared pulse increasing several times from evening to night（16∶00-20∶00） .It had the characteristics of period emission obviously.

PM2.5Typical weather Biomass burning

X51

A

1674-263X（2017）01-0019-03

2017-02-20

李骏（1980-），男，本科，工程师，从事环境监测工作。