关于主要污染源降尘对“环境受体”影响溯源的思考

时志强＊

（江苏省苏力环境科技有限责任公司，江苏 南京210036）

在环境管理过程中，关于污染源降尘对周边敏感点影响的事件时有发生，往往引起所在地居民的反复投诉，特别对于工业集中地区，环境管理部门很难判断降尘的来源。

图1 工业降尘污染（图片来源于网络）

受工业源影响的敏感点，降尘颜色往往有别于自然降尘，但通过敏感点周边环境空气采样、分析，会显示各项环境空气质量因子均符合环境空气质量标准。

图2 城市大气降尘污染（图片来源于网络）

因此通过有效的技术手段，对降尘进行分析、溯源能够帮助环境管理部门提供可供参考的数据基础，从而实现精准执法，本文通过介绍几种降尘溯源的方法，以供参考。

1 样品的采集和分析方法

为了对降尘进行溯源，最直接的手段是对敏感点降尘组分进行分析。为保证降尘采集的代表性，在降尘采集过程中，应根据区域气象条件，结合敏感区域分布情况，确定手工采样点位，原则上采集敏感点降尘样品和上风向疑似源样品。

样品采集后，可采用GC-MS 对样品进行化学分析、扫描电镜分析方式，分析采集的源类样品和环境受体样品的外观形态特征及元素组成，掌握源样品和受体样品的源谱特征和敏感区域降尘化学组分特征，判断敏感区域受污染源影响的特征。

利用已有研究资料，通过受体模型法受体模型（CMB/PMF 等）源解析技术方法，进行降尘来源解析。针对敏感点降尘溯源，本文推荐选择PMF 受体模型法，定量解析污染源对周边敏感点的贡献值与分担率，为降尘颗粒物污染的有效防治和监督管理提供理论依据和技术保障。

2 元素化学分析溯源

通过样品采集，对样品进行化学分析，针对扬尘源样品，主要针对水溶性离子和无机元素进行分析。

样品中水溶性离子采用离子色谱法进行分析，首先将采集的样品经纯水超声提取，待颗粒物中的水溶性部分充分溶解于水中，用滤膜过滤提取液，利用离子色谱仪分析滤膜颗粒物中水溶性离子的质量浓度，其中包括：阴离子4 种（SO42-、NO3-、Cl-、F-）和阳离子（NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+）5 种。

利用ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）进行对样品进行分析，主要分析的组分包括Al、Fe、Mn、Mg、Si、Ti、Sc、Na、Sr、Ca、Co、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd、V、S、As 等20 余种。

通过降尘元素组成，选取主导元素、特征元素、特别是数值异常元素与周边疑似污染源排放物质分析结果进行回归分析，寻找相关性，从而判断污染源[1]。

3 扫描电镜分析

通过扫描电镜方式，对样品的微观形貌和元素组成用热场发射扫描电子显微镜进行分析，该方法可以直观的观察到样品的微观形态和化学组成，并可对样品中的元素进行半定量的分析，主要分析的组分包括C、O、Si、Al、Fe、Mn、Mg、Si、Ti、Na、Sr、Ca、Ni、Cu、Pb、Zn、S 等，从而初步判断降尘组成成分的种类及可能来源。

扫描电镜配合能谱分析可用于分析大气颗粒物的大小、几何形状、颜色、光学性质及表面元素组成，通过颗粒物的这些形态学参数及元素分布状态可以定性的鉴别颗粒物的来源，甚至可以分别出单个源。

通过扫描电镜，能够获得降尘的SEM 成像图，根据降尘的表面成像特点，如呈现出柱状、纤维状、光滑状、扁平状等形貌，与周边意思污染源排放物质进行比对，从而简单判断降尘的来源。

4 PMF 模型分析

用于开展大气颗粒物来源解析的技术方法主要包括源排放清单法、源模型法和受体模型法。其中受体模型法是从受体出发，根据源和受体颗粒物的化学组成、物理特征等信息，利用数学方法定量判断污染物来源和不同来源对环境大气中颗粒物的贡献。

关于降尘的溯源研究，考虑使用PMF 模型进行分析，为附近疑似污染源选择"标识元素"，又称特征元素。那什么是标识元素呢？也就是那些能够充分表现出固有特征而且在迁移过程当中没有什么明显变化的元素，作为标识元素的条件是该元素应占污染源排放总量的重要部分（一般应大于10%，该条件在具体标识元素选择时往往被放宽），且该元素在其他污染源的排放物中不应存在或存在很少[2-3]。

利用PMF 受体模型，开展受体点降尘的主要污染来源解析。PMF 的基本原理是：假设存在着对受体中的大气颗粒物有贡献的若干源类，并且（1）各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别；（2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定；（3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中的变化可以被忽略。那么在受体上测量的总物质浓度C 就是每一源类贡献浓度值的线性加和[4-6]。

5 结论

根据前文所述，介绍了几种降尘溯源的方法，根据实际需求可以选择其中的某种溯源方法，对降尘来源进行追溯。如条件满足，也可以选取其中的两种方法对溯源结果进行相互佐证，也可以保证溯源的准确性。