邯鄲市PM2.5化學(xué)組成特征及來源解析
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孟琛琛， 王麗濤， 蘇捷， 楊晶， 魏哲， 張芬芬， 馬思萌
（河北工程大學(xué)城市建設(shè)系學(xué)院環(huán)境工程系，河北邯鄲056038）
摘要：該研究通過對邯鄲市環(huán)境空氣中PM2.5樣本進(jìn)行采集和成分檢測，分析了該地區(qū)PM2.5的濃度及化學(xué)組成特征，利用相關(guān)性分析法和富集因子法定性判斷了PM2.5的主要來源，利用PCA模型定量計(jì)算了各類污染源的貢獻(xiàn)率，最后將解析結(jié)果與已有的PMF模型結(jié)果進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，邯鄲市PM2.5日均濃度（2012年10月13日-2013年1月）為146.9 g/m'3，是我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Ⅱ級)的2倍。二次水溶性離子、OC、EC是邯鄲市PM2.5的主要成分，約占PM2.5總質(zhì)量濃度的71.5%，其中，OC是PM2.5中含量最豐富的單個(gè)組分，大氣有機(jī)污染特征明顯。PCA模型源解析結(jié)果為：工業(yè)和燃煤33.3%，二次氣溶膠和生物質(zhì)燃燒21,7%，機(jī)動(dòng)車為12,8%，道路揚(yáng)塵9.1%。將PCA、PMF模型解析結(jié)果對比后發(fā)現(xiàn)2種模型對PM2.5的來源有較為一致的判定，工業(yè)源和燃煤源是該地區(qū)PM2.5的主要來源，兩者的總貢獻(xiàn)率分別為42.1%( PMF)和33.3%( PCA)；除此之外，PMF單獨(dú)解析出了Ba、Mn、Zn源，K、As、V源和重油燃燒源，PCA單獨(dú)解析出了生物質(zhì)燃燒源，不同的解析結(jié)果一方面與模型本身有關(guān)，另一方面與模型選擇的化學(xué)成分有關(guān)。
關(guān)鍵詞：PM2.5;化學(xué)組分；來源解析；模型比較
細(xì)顆粒物( fine particle，PM2.5)具有較長的大氣滯留時(shí)間和較大的比表面積，對人體健康、農(nóng)作物生長、大氣能見度、氣候變化均有重要影響，已成為我國當(dāng)前首要大氣污染物，是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的主要鉗制因素之一。PM2.5的污染特征、化學(xué)組成、主要來源及健康、環(huán)境效益，既是關(guān)乎民生的熱點(diǎn)問題，又是科學(xué)研究的焦點(diǎn)問題，特別是進(jìn)入2012年以來，頻繁出現(xiàn)的以細(xì)顆粒物為典型污染物的大范圍空氣污染事件，引發(fā)了各界的強(qiáng)烈關(guān)注。2012年2月，我國首次制定了環(huán)境空氣PM2.5濃度標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5日均和年均的限值分別為75和35 ug/m3(Ⅱ級)，該標(biāo)準(zhǔn)已于2016年1月1日起正式在全國范圍內(nèi)實(shí)施。
近年來，我國城市的細(xì)顆粒物污染呈現(xiàn)出越來越明顯的區(qū)域性特征。京津冀地區(qū)作為全國三大污染重災(zāi)區(qū)（京津冀地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)）之一引起了社會各界的廣泛關(guān)注。相關(guān)研究表明，河北南部的“石家莊一邢臺一邯鄲”三點(diǎn)連線區(qū)域污染最為嚴(yán)重，顯著超過了北部的京津唐一帶。邯鄲市位于河北省最南端，是顆粒物污染的高發(fā)區(qū)和重災(zāi)區(qū)：2013年邯鄲市PM2。年均值為138 ug/m'3，是國家年Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)的3.9倍。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的重點(diǎn)區(qū)域和74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況公報(bào)，2013年邯鄲市在空氣質(zhì)量相對較差的10位城市中名列第三，2014年上半年和第三季度均名列第五。
高強(qiáng)度的大氣污染物排放、周邊復(fù)雜的排放環(huán)境以及不利于污染物擴(kuò)散的地理位置可能是邯鄲市空氣污染嚴(yán)重的主要原因。邯鄲市的支柱產(chǎn)業(yè)如煤炭、鋼鐵、水泥等均為高能耗、高排放行業(yè)，大量的能源消耗和相應(yīng)的污染物排放造成了嚴(yán)重的大氣污染。同時(shí)，邯鄲市地處河北、河南、山東、山西4省交界處，這4省均是人口密集、能源和重工業(yè)發(fā)達(dá)的排放大省。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年這4省的焦炭、水泥、鋼材產(chǎn)量總和分別占全國總產(chǎn)量的47%、21%和37%。此外，冬季的西北風(fēng)可將河北南部、山西等地的空氣污染物攜帶至此，而夏季的東南風(fēng)可將河南、山東等地的空氣污染物攜帶至此，再加之西有太行山脈的阻擋作用，使得顆粒物在此匯聚而不易被清除，從而引發(fā)空氣污染。因此，迫切需要開展對邯鄲市PM2.5污染特征及來源解析的研究，從而為制定有效的減排控制措施提供科學(xué)依據(jù)。
目前針對邯鄲市PM2.5污染的研究非常有限，已有的研究包括利用空氣質(zhì)量模擬系統(tǒng)CMAQ對河北南部城市群PM2.5的污染特征及來源進(jìn)行模擬計(jì)算，對嚴(yán)重霾污染的過程特征進(jìn)行分析，利用受體模型PMF解析PM2.5的可能來源等，但對PM2.5及其化學(xué)組分之間的相關(guān)關(guān)系的研究相對缺乏，因此，本文以PM2.5濃度水平和化學(xué)組成資料為依據(jù)，重點(diǎn)研究邯鄲市PM2.5及其化學(xué)組分之間的相關(guān)關(guān)系以及主要污染源的標(biāo)識性元素，并以此為基礎(chǔ)利用PCA模型解析PM2.5的主要來源，為認(rèn)識和治理當(dāng)?shù)豍M2.5污染提供參考。
1 實(shí)驗(yàn)與方法
采樣點(diǎn)（圖1）位于邯鄲市河北工程大學(xué)城建實(shí)驗(yàn)樓4層平臺(36。34- N．114029- E)，海拔約56.5 m，距地面10 m左右，為典型的居民文教混合區(qū)，附近無明顯排放源，因此不會受到局地因素的影響，監(jiān)測數(shù)據(jù)具有一定的真實(shí)性和代表性。采用Thermo Fisher公司生產(chǎn)的VFC-PM2.5型大流量采樣器捕集環(huán)境中的PM2.5，采樣流量約為1.42 m3/min，采樣時(shí)間從8:00到下一天的7:30，共計(jì)23.5 h。采樣前將石英纖維濾膜置于馬弗爐中450℃灼燒4h消除本底碳的影響，負(fù)載的濾膜置于25℃、相對濕度50%的恒溫恒濕箱內(nèi)平衡24 h后進(jìn)行二次稱重。最后將濾膜用鋁箔紙包好保存在-20℃的冰箱中，以便集中進(jìn)行化學(xué)組分的測試分析。研究時(shí)段內(nèi)（2012年10月13日-2013年1月）共收集有效樣本100個(gè)。該監(jiān)測站點(diǎn)的詳細(xì)介紹見魏哲等、Wei等的描述。分別采用離子色譜法(IC)、熱光反射法(TOR)以及電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)分析測定PM2.5中水溶性無機(jī)離子、有機(jī)碳(OC)和元素碳(EC)以及微量元素的含量。實(shí)驗(yàn)部分在蘇捷一文中有詳細(xì)介紹。
2 結(jié)果與討論
2.1 PM2.5化學(xué)組分濃度特征
采樣期間PM2.5日均質(zhì)量濃度為40.7—484.7ug/m3，平均濃度為146.9 ug/m3，是美國EPA標(biāo)準(zhǔn)(35ug/m3)的4倍，是我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（75 ug/m3）的2倍。PM2.5的嚴(yán)重污染一方面可能與城市各類污染源污染物排放量較大有關(guān)，另一方面可能與冬季較低的大氣混合層高度及不利于污染物傳輸和擴(kuò)散的氣象條件有關(guān)。邯鄲市PM2.5化學(xué)組成如圖2所示，其中，二次水溶性離子S 042-、N03-、NH4+是PM2.5的主要離子組分，濃度分別為(21.3+13.2) ug/m'3(14.7%)、(19.5+12.0)ug/m3(13.3%)、(18.0+9.4) ug/m3( 12.3%)，共占PM2.5總質(zhì)量濃度的40.3%，與北京重污染天氣下的研究結(jié)果(40.4%)相近，說明邯鄲市二次污染嚴(yán)重。二次水溶性離子主要是在氣粒轉(zhuǎn)化過程中由氣態(tài)前體物（S02、NOx、NH3）發(fā)生一系列復(fù)雜氧化反應(yīng)生成的，采樣期間70%以上的樣本均來自于采暖期，燃煤的大量使用導(dǎo)致了S02排放量的增加，從而促進(jìn)了S042-的生成。同時(shí)，采暖期的低溫條件有利于N03一以粒子狀態(tài)存在。PM2.5中3種陰離子的濃度大小關(guān)系為S042- >N03- >Cl-；5種陽離子的濃度大小關(guān)系為：NH4+>K+>Ca2+>Na+>Mg2+，與Tao等的研究結(jié)論一致。
OC是PM2.5中含量最豐富的單個(gè)組分，這與北京、上海、廣州、重慶等我國特大城市PM2.5的化學(xué)組成特點(diǎn)相一致。OC質(zhì)量濃度為(24.8+11.2) ug/m3．占PM2.5總質(zhì)量濃度的17.0%，EC質(zhì)量濃度為(12.3±7.7)ug/m3，占PM2.5總質(zhì)量濃度的8.5%，兩者貢獻(xiàn)了PM2.5總質(zhì)量濃度的25.5%，表明邯鄲市冬季含碳?xì)馊苣z污染嚴(yán)重，采暖季燃煤的大量使用可能是其主要原因，此外，機(jī)動(dòng)車低溫啟動(dòng)也會增加碳?xì)馊苣z的排放，加之冬季時(shí)常發(fā)生的不利于污染物擴(kuò)散的逆溫天氣共同導(dǎo)致了含碳?xì)馊苣z污染的加重。同時(shí)，EC在PM2.5中的高比重也反應(yīng)了邯鄲市化石燃料和生物質(zhì)燃燒過程中普遍存在著燃燒不完全和不充分的現(xiàn)象，比如工業(yè)過程中燃料的不完全燃燒以及秸稈等廢棄物隨意焚燒等。
本研究中共有9種元素被顯著檢出，總質(zhì)量濃度為0.9 ug/m'3，占PM2.5總質(zhì)量濃度的0.6%。其中，Pb、Zn、Mn的濃度較高，分別為(0.3+0.3) ug/m3，(0.4±0.3)ug/m3，(0.1+0.04) ug/m3，占PM2.5總質(zhì)量濃度的0.5%，占所有金屬元素總質(zhì)量濃度的86.8%。9種金屬元素的濃度大小關(guān)系為：Zn>Pb>Mn>Cu>Ti>As>Ba>Cr>V。
PM2.5中未解釋的23.4% -部分來自于有機(jī)物(OM)中除OC之外的其它元素（如H、O、N等），通常以1.2—1.8代表有機(jī)物相對于每克OC的平均分子量，即OM=kxOC（k為1.2—1.8），另一部分來自于Al、Si、Fe等地殼元素（本研究中未進(jìn)行定量分析），同時(shí)與地殼元素以及一些微量元素結(jié)合的0、H20等無法測量以及分析過程中的不確定度等共同導(dǎo)致了PM2.5中已鑒別的質(zhì)量濃度總體偏低。
由以上分析可知，二次水溶性離子、OC、EC是邯鄲市PM2.5的主要成分，約占到PM2.5總質(zhì)量濃度的71.5%。將邯鄲市PM2.5成分分析結(jié)果與我國北方城市群中4個(gè)典型城市（北京、天津、石家莊、承德）長期PM2.5成分測試結(jié)果相比，結(jié)果列于表1。由表可知，邯鄲市PM2.5中含量最高的是OC，而北京、天津、石家莊為S 042-，表明邯鄲市有機(jī)物污染嚴(yán)重（燃煤、機(jī)動(dòng)車）。其次，邯鄲市EC、NH4+、Na+、CI-的濃度水平均高于其他4個(gè)城市，表明生物質(zhì)燃燒對其有較明顯的影響。此外，除As、Pb之外，邯鄲市其他金屬元素的濃度均介于其它城市之間，表明邯鄲市燃煤污染突出�？傮w而言，邯鄲市的污染特征與石家莊相似，但比其它3個(gè)城市嚴(yán)峻。
2.2 PM2.5化學(xué)成分相關(guān)性分析
Pearson相關(guān)系數(shù)可用于描述2個(gè)變量之間線性相關(guān)的程度，具有檢驗(yàn)功效高，檢驗(yàn)結(jié)果明確的特點(diǎn)。相關(guān)系數(shù)越接近1，說明2種化學(xué)成分的關(guān)系越密切，來自于同一排放源的可能性越大，因此對PM2.5中主要成分相關(guān)性的研究，有助于粗略判斷顆粒物的可能來源。
本研究采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0進(jìn)行計(jì)算。表2給出了20種化學(xué)成分及PM2,5之間的相關(guān)系數(shù)r，可以看出S 042-、N03一、NH4+這3種二次水溶性離子之間的相關(guān)系數(shù)均大于0.6，它們主要是由氣態(tài)前體物氧化生成的，相似的形成機(jī)理可能是其高相關(guān)性的主要原因。S02、NOX、NH3主要來自化石燃料的燃燒和機(jī)動(dòng)車尾氣的排放。通常，用N03一與S042-的比值是否大于1來判斷大環(huán)境中N、S排放是以固定源（如燃煤）為主還是以移動(dòng)源（如機(jī)動(dòng)車尾氣）為主。經(jīng)計(jì)算，邯鄲市PM2.5中N03_ /S042-值為(1．O±0.4)，平均水平低于北京(1.1)，高于天津(0.8)，石家莊(0.9)，反應(yīng)了邯鄲市燃煤污染與機(jī)動(dòng)車污染并存的復(fù)合大氣污染特征。此外，由3種水溶性離子間高的相關(guān)性可以判斷它們主要以NH4N03、(NH4)2S04的形式存在于PM2.5中，且以(NH4)2S04為主。Cl-、K+、Na+之間也存在著較高的相關(guān)性。其中，K+是生物質(zhì)燃燒代表性元素，Na+、Cl-是海鹽的主要成分，Cl-也可能來自于工業(yè)排放和燃煤。海水中Cl-/Na+的值為1.2，而本研究中Cl-/Na+的值為(6.7±5.0)，顯著高于海水中的值，所以，判斷Na+、Cl-并非來自于海鹽。同時(shí)注意到，Cl-與金屬元素之間的相關(guān)性并不顯著，但和OC有高相關(guān)性證(r=0.5)，說明邯鄲市的Na+、Cl-主要受到燃燒源即生物質(zhì)燃燒的影響。由于Na+與Mg2+的相關(guān)性也較高(r=0.6)，而Mg2+大部分來自于地面揚(yáng)塵，所以地面揚(yáng)塵對Na+也有作用，但是相對于生物質(zhì)燃燒較小。此外，K+與S042-、Cl-的高相關(guān)性( ri=0.6、r2=0.8)證明K+主要以K2(S04)、KC1的形式存在，且KC1居多。Ca、Ba、Mg.Ti這4個(gè)典型的地殼元素表現(xiàn)出了明顯的相關(guān)性，證明它們主要來自于土壤揚(yáng)塵。Pb、Zn是機(jī)動(dòng)車排放的代表元素（r=0.6）。同時(shí)，Cr、Mn、Cu、Zn、As、Ba、Pb這些元素的相關(guān)性較強(qiáng)，它們與工業(yè)排放直接相關(guān)。由此可推斷出工業(yè)源對Pb、Zn的貢獻(xiàn)大于機(jī)動(dòng)車。V是燃油的代表元素，也可能來自于金屬／非金屬的制造過程，在本研究中V與典型金屬元素(Cr、Pb)高的相關(guān)性證明了在邯鄲市V的主要來源為工業(yè)。OC與EC具有良好的相關(guān)性（r=0.6），表明OC中主要為一次碳，二次碳SOC的貢獻(xiàn)相對較小。OC與As、Pb也具有較高的相關(guān)性(r1=0.5、r2=0.6)。OC/EC比值可以判斷其來源。機(jī)動(dòng)車尾氣排放氣溶膠OC/EC比值范圍為1.0—4.2，燃煤塵1.0～3.5，木材燃燒16.8—40.0，生物質(zhì)燃燒7.7。邯鄲市PM2.5中OC/EC比值范圍為(2.4±1.1)，表明該地區(qū)PM2.5中OC和EC受到燃煤和機(jī)動(dòng)車的共同影響。從各元素與PM2.5的相關(guān)性可以看出，S042 -、NH4+，OC、EC以及Zn、Pb與PM2.5的相關(guān)性高，表明二次源、機(jī)動(dòng)車、燃煤、工業(yè)是邯鄲市PM2.5的主要來源。
綜上所述，邯鄲市PM2.5中各化學(xué)成分代表的排放源分別是：S042-、N03一、NH4+為二次氣溶膠；Cl-、K+、Na+生物質(zhì)燃燒；Ca、Ba、Mg、Ti土壤揚(yáng)塵；Cr、Mn、Cu、As、V工業(yè)源；OC、EC為燃煤源和機(jī)動(dòng)車；Pb、Zn為工業(yè)源和機(jī)動(dòng)車。
2.3 富集因子分析
富集因子法用于鑒別除土壤源之外的其他污染源對大氣顆粒物中某種元素的貢獻(xiàn)水平，從而達(dá)到表征顆粒物來源的目的。通常，研究中以EF,是否>10作為評價(jià)某元素主要來自于人為源還是自然源的標(biāo)準(zhǔn)。本文以邯鄲市A層（表土層）土壤背景值中位值作為參比系統(tǒng)（參見《中國土壤元素背景值》）、以Ti作為參比元素，計(jì)算各特征元素的富集因子EE，結(jié)果見圖3。
根據(jù)富集因子中位數(shù)的大小，可將8種元素分為3類：(1)地殼元素：Ba、V的富集因子均小于10，說明它們主要來自于地殼源；(2)污染源元素：Cu、Zn、Pb、As，這些元素的富集因子均大于100，其中Pb的富集因子大于1 000，說明它們極大程度地富集在PM2.5中，人為源是其主要來源；(3)不同來源的元素：Cr、Mn，它們的富集因子介于10～100之間，說明兩者受到了地殼源和人為源的共同影響。以上結(jié)論與北京市富集因子研究結(jié)論相似，說明兩地PM2.5中元素的主要來源具有可比性。8種元素富集程度由高到低依次為：Pb>Zn>As>Cu>Cr>Mn>V>Ba。
Zn，Pb，Mn，Cr，Cu這些元素是工業(yè)源的代表。邯鄲市西面有一座大型的鋼鐵廠，它們的富集表明了工業(yè)源對邯鄲市PM2.5有貢獻(xiàn)；同時(shí)，Zn和Pb也常被認(rèn)為是表征機(jī)動(dòng)車排放的元素，這2種元素的富集表明了機(jī)動(dòng)車排放也是邯鄲市PM2.5的來源之一；As是燃煤塵的代表元素。由此可見，工業(yè)、燃煤和機(jī)動(dòng)車是邯鄲市PM2.5的主要來源。相關(guān)系數(shù)和富集因子這2種分析方法均能夠?qū)ξ廴疚锏膩碓醋龀龆ㄐ越忉尅１狙芯恐�，兩者的結(jié)論基本相似，但對于V，相而關(guān)系數(shù)分析中認(rèn)為工業(yè)源是其主要來源，而富集因子中(EFS10)則是地殼源。這可能與富集因子參比元素的選擇有關(guān)。以不同的元素作為參比元素，所得到的富集因子值不同，被污染程度也不同，有些元素的污染級別甚至?xí)l(fā)生顯著變化。此外，對于有多種來源的富集元素如Pb、Zn，富集因子法無法確定其主要來源，而相關(guān)系數(shù)法則可以通過不同成分之間相關(guān)性的大小對多源成分的主要來源進(jìn)行識別。
2.4 主因子分析
為了進(jìn)一步量化不同污染源對PM2.5的貢獻(xiàn)，本研究在相關(guān)系數(shù)和富集因子分析的基礎(chǔ)上，對邯鄲市PM2.5樣本中的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了主因子分析。
首先檢驗(yàn)輸入數(shù)據(jù)是否適合進(jìn)行主因子分析。選用KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)，KMO值為0.84大于0.8，且Bartlett球形檢驗(yàn)的P值為0.00，顯著性檢驗(yàn)的限值為0.05，因此，PM2.5成分?jǐn)?shù)據(jù)適合進(jìn)行主因子分析。
共同度反應(yīng)了PM2.5中各組分對于4個(gè)主因子的依賴程度，其值越高，代表所選取的元素越具有代表性，解析結(jié)果的擬合度也就越好。從表3中可以看出，所有元素的共同度都在0.5以上，且大部分大于0.7，說明所選取的元素較為全面地代表了邯鄲市PM2.5污染源的情況，提取出的4個(gè)主因子也很好地代表了邯鄲市PM2.5的主要來源。
提取特征值大于1的前4個(gè)因子作為主因子，共解釋了77%的總變量，覆蓋了原始變量的絕大部分信息。同時(shí)為了便于對主因子進(jìn)行解釋，本研究采用方差極大( Varimax)旋轉(zhuǎn)法對初因子載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并選取載荷值>0.6的成分作為相應(yīng)因子的代表成分來判斷污染源的類型，主因子分析的結(jié)果如表3所示。
因子1中，Cr、Mn、Cu、Zn、Pb等具有較高的載荷，As的載荷也很高。由污染源定性分析的結(jié)果可知，Cr、Mn、Cu、Zn、Pb是工業(yè)源的代表元素，As是燃煤的代表元素，因此，可將因子1視為工業(yè)源和燃煤源的混合源，方差貢獻(xiàn)率為33.3%，可見工業(yè)源和燃煤源是邯鄲市PM2.5的兩大主要來源。因子2中，S042-、N03一、NH4+的載荷較高，證明該源是二次粒子污染源，且K+的高載荷表明了生物質(zhì)燃燒的存在，因此，因子2被判斷為二次氣溶膠和生物質(zhì)燃燒的混合源，方差貢獻(xiàn)率為21.7%。因子3中，EC具有明顯的高載荷，EC主要來自于機(jī)動(dòng)車，同時(shí)注意到Sr的載荷值也很高，Sr與EC呈現(xiàn)高相關(guān)性，因此，因子3判定為機(jī)動(dòng)車，方差貢獻(xiàn)率為12.8%。因子4中，Ti的載荷為0.9，由相關(guān)系數(shù)和富集因子的分析結(jié)果可知該因子與土壤風(fēng)沙塵有關(guān)，方差貢獻(xiàn)率為9.1%。
Wei等利用PMF模型解析出了8種邯鄲市PM2.5的來源，分別為：燃煤( 25.9%)、二次氣溶膠(21.8%)、工業(yè)(16.2%)、機(jī)動(dòng)車(7.7%)、道路揚(yáng)塵(6.9%)、重油燃燒(2.5%)，以及Ba、Mn、Zn (12.7%)和K、As、V(6.3%)。將該結(jié)果與本文解析結(jié)果對比后可以發(fā)現(xiàn)：(I)PMF、PCA解析出5種共同源：燃煤、二次氣溶膠、工業(yè)、機(jī)動(dòng)車、道路揚(yáng)塵，總貢獻(xiàn)率分別為78.5%、76.9%（包括生物質(zhì)燃燒）；(2)PMF單獨(dú)解析出的源為Ba、Mn、Zn，K、As、V和重油燃燒，PCA單獨(dú)解析出的源為生物質(zhì)燃燒；(3)2種模型解析出的PM2.5主要來源均為燃煤和工業(yè)，兩者貢獻(xiàn)率之和分別為42.1%(PMF)和33.3%( PCA)；(4)對于機(jī)動(dòng)車2種模型解析結(jié)果差異較大，分別為7.7%( PMF)和12.8%( PCA)；對于道路揚(yáng)塵2種模型解析結(jié)果相近，分別為6.9%(PMF)和9.1%( PCA)。2種模型解析結(jié)果的差異一方面可能是由模型本身引起的（是否考慮數(shù)據(jù)的不確定度），另一方面也與數(shù)據(jù)質(zhì)量有關(guān)（不同化學(xué)成分的選擇）。PMF中使用濃度數(shù)據(jù)的10%作為不確定度，而PCA中未考慮該因素的影響；為了得到合理結(jié)果，PCA中Mg、Ba、Ca未加入模型分析，這些可能是2種模型解析結(jié)果存在差異的原因。
綜上可知，工業(yè)和燃煤是邯鄲市PM2.5的主要來源，二次氣溶膠的貢獻(xiàn)也相對突出，雖然機(jī)動(dòng)車的貢獻(xiàn)低于工業(yè)和燃煤，但隨著邯鄲市機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增加，其對PM2.5的貢獻(xiàn)也不容忽視。
3 結(jié)論
(1)采樣期間，邯鄲市大氣PM2.5的日均濃度為146.9ug/m3，S042-、N03一、NH4+EC、OC是邯鄲市PM2.S的主要成分，它們分別貢獻(xiàn)PM2.5總質(zhì)量的14.7%、13.3%、12.3%、8.5%、17.0%，總計(jì)65.8%。8種金屬元素占PM2.5總質(zhì)量的0.6%。大氣有機(jī)污染特征明顯。
(2)通過對邯鄲市PM2.5樣本中20種化學(xué)成分以及PM2.5之間相關(guān)系數(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)邯鄲市PM2.5中各化學(xué)成分代表的排放源分別是：S042一、N03一、NH4+為二次氣溶膠；CI-、K+、Na+是生物質(zhì)燃燒；Ca、Ba、Mg.Ti為土壤揚(yáng)塵；Cr、Mn、Cu、As、Ba、V為工業(yè)源；OC、EC為燃煤和機(jī)動(dòng)車；Pb、Zn為工業(yè)源和機(jī)動(dòng)車。
(3)富集因子分析表明邯鄲市PM2.5中Ba、V主要來自于地殼源；Cu、Zn、Pb、As主要來自于人為源；Cr、Mn除了地殼來源外可能還疊加了人為源的污染。除了V元素，相關(guān)系數(shù)和富集因子定性分析的結(jié)論基本相同，這可能與富集因子分析中參比元素的選擇有關(guān)。
(4)以相關(guān)系數(shù)和富集因子定性分析的結(jié)論為基礎(chǔ)，利用主因子分析定量計(jì)算各污染源對邯鄲市PM2.5的貢獻(xiàn)率后得出工業(yè)和燃煤是邯鄲市PM2.5的主要來源，其貢獻(xiàn)率為33.3%，該結(jié)論與PMF源解析結(jié)果相近，但PMF解析出的源貢獻(xiàn)率(42.1%)高于PCA。
