《城市道路交通環境亞微米級顆粒物污染特徵研究》是依託清華大學，由吳燁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：城市道路交通環境亞微米級顆粒物污染特徵研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：吳燁
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相比於PM10和PM2.5，亞微米級顆粒物（PM1）可導致更嚴重的健康威脅和惡化大氣質量，因此成為氣溶膠科學研究的新熱點。城市交通環境受到機動車排放直接影響而成為亞微米級顆粒物濃度較高的區域，在污染研究中具有典型性。目前國內對亞微米級顆粒物污染特徵的研究處於起步階段，監測數據非常缺乏。本研究利用多種顆粒物監測儀器對城市道路交通環境中PM1進行連續監測，獲得交通環境亞微米級顆粒物濃度的時間變化特徵；利用多級採樣器收集不同粒徑顆粒物樣品，分析包含無機元素、水溶性離子和含碳有機物成分在內的化學組成信息；在此基礎上分析氣象條件、車流量/車型分布等因素對亞微米級顆粒物濃度和化學成分的影響規律，為深入探索交通源顆粒物在環境中的轉化和擴散開拓研究空間。利用獲得的數據計算機動車亞微米級顆粒物排放因子，為評估道路交通排放源的亞微米級顆粒物污染貢獻率提供可靠依據，並為我國今後實施細微顆粒物的排放控制提供支持。
結題摘要
本研究集成了複合顆粒物線上監測系統，對城市典型道路交通環境（北京北四環）中PM2.5和PM1進行多年份分季節連續監測採樣，並與城市背景點（密雲）進行比較，獲得了交通環境PM1質量濃度和分粒徑粒數濃度的時間變化特徵。在此基礎上，利用多級採樣器和擴散溶蝕器等儀器建立複合顆粒物採樣系統收集不同粒徑顆粒物樣品，並結合多種化學分析手段，獲得了道路交通環境包含無機元素、水溶性離子和含碳有機物成分在內的較為完整的化學成分譜。總體而言，交通環境PM1污染受到機動車一次排放（局地源，例如EC）和相關的二次反應生成顆粒物（區域影響，例如NO3-）的聯合影響，其污染水平顯著高於城市背景點。本研究系統分析了氣象條件、車流量/車型分布/車輛控制技術等因素對PM1質量濃度、粒徑分布和化學成分的影響規律。特別是分析和比較了奧運期間和非奧運期間道路交通環境顆粒物物理特徵和化學特徵的差異，並結合排放因子模型模擬、因子分析法和特徵分析法等多種數學分析方法，深入探討了關鍵機動車排放控制措施和交通控制措施的實施對於道路交通環境顆粒物濃度及關鍵化學組分減排的效益。例如，本研究發現奧運期間相關控制措施（例如柴油貨車和黃標車禁行等）的實施，直接導致與機動車排放密切相關的超細顆粒物粒數濃度、夜間黑碳（BC）濃度、典型多環芳烴（PAHs）組分濃度的更大幅度下降，且關鍵組分排放削減效益與特定的控制措施可以建立緊密聯繫。相關研究成果為今後我國進一步實施機動車細微顆粒物的排放控制提供了科學支持。項目執行3年期間圓滿完成了項目計畫書中規定的各項研究內容，並獲得了豐碩的成果。迄今共發表期刊論文13篇，其中SCI論文6篇，中文期刊論文7篇。在項目的資助下，積極參加國際學術交流，發表國際會議論文3篇。相關研究成果獲得了國際同行的認可和高度評價。在本項目和其他項目的聯合資助下，完成培養工學博士2名和工學碩士3名，積極推動了相關環境領域的人才培養工作。
