藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析.pdf

Chinese Journal of Atmospheric Sciences(in Chinese),47(3):853-865.doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22165Ping,et al.2023.Pollution Characteristics and Source Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Atmosphere of Southeast Tibet J.LUOHan,ZHANGQiang,YUE罗汉，张强，岳平，等.2 0 2 3.藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析 .大气科学，47(3)：8 53-8 6 5.May20232023年5月ChineseSciencesVol.47No.3第47 卷第3期学科藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析罗汉1,2,3张强1,3岳平3奚立宗2刘琴天4尹春5王元兵！秦豪君王琦2 李宝梓王劲松3621南京信息工程大学大气科学学院，南京2 10 0 442甘肃省人工影响天气办公室，兰州7 30 0 2 03兰州干旱气象研究所，兰州7 30 0 2 04兰州大学资源环境学院，兰州7 30 0 0 05甘肃省气象服务中心，兰州7 30 0 2 06兰州中心气象台，兰州7 30 0 2 0摘要为探究青藏高原东南部大气中多环芳烃（PolycyclicAromaticHydrocarbons，简称PAHs）的污染、源及输送特征，利用鲁朗地区（2 9.7 7 N，9 4.7 3E）总悬浮颗粒物（TotalSuspendedParticles，简称TSP）和大气中的14种PAHs含量，结合同期气象环境数据进行了综合分析。结果表明，该地区TSP中PAHs和气相的PAHs质量浓度变化范围分别为0.2 2 5.0 5ngm和0.8 36 3.7 5ngm，平均值分别为2.13ngm和11.33ngm。薪柴和柴油的燃烧是污染的主要方式，汽油燃烧等其他排放为次要方式。PAHs来自本地污染和远距离传输（LongRangeTransmission，简称LRT）共同的影响。本地污染在四季各个源地均不相同。冬春季本地污染大，源在东南及正南方，夏秋季受本地和外来输送共同作用，本地源在东南方且占比小，LRT占比大。LRT受西北气流、西风气流和西南气流三支气流影响，污染严重时西南气流占主导，西风气流次之，污染较轻时西风气流或西北气流占主导，西北气流所传输的污染最少。该研究结果加深了对藏东南区域PAHs变化、输送特征的认识，为该区域大气污染治理提供了理论依据。关键词鲁朗地区多环芳烃特征源分析传输文章编号10 0 6-9 8 9 5(2 0 2 3)0 3-0 8 53-13中图分类号X511文献标识码Adoi:10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22165Pollution Characteristics and Source Analysis of Polycyclic AromaticHydrocarbons in the Atmosphere of Southeast Tibet1,2,3LUOHan,ZHANG Qiang3,YUE Ping,XI Lizong,LIU Qint,Yin Chun,WANGYuanbing,QIN HaoJun,WANG Qi,LI BaoZi,and Wang Jinsong1 College of Atmospheric Science,Nanjing University of Information Science&Technology,Nanjing 210044收稿日期2022-08-23；网络预出版日期2023-01-06作者简介罗汉，男，19 8 8 年出生，工程师，主要从事大气物理与大气环境相关研究。E-mail:通讯作者张强，E-mail:资助项目第二次青藏高原综合科学考察项目2 0 19 QZKK0605，国家自然科学基金联合基金项目U2142208，国家自然科学基金重点项目42230611，甘肃省自然科学基金青年基金2 2 JR5RA754，甘肃省气象局科研项目Ms2022-21Funded byThe Second Tibetan Plateau Comprehensive Scientific Expedition(Grant 2019QZKK0605),Program of National Natural ScienceFoundation Joint Fund of China(Grant U2142208),Key Program of National Natural Science Foundation of China(Grant 42230611),Youth Fund of Natural Science Foundation of Gansu Province(Grant 22JR5RA754),Scientific Research Project of GansuMeteorological Bureau(GrantMs2022-21)854Vol.47ChineericSciences47卷科学2GansuWeatherModificationOffice,Lanzhou7300203 Lanzhou Institute of Arid Meteorology,Lanzhou 7300204 College of Earth and Environmental Sciences,Lanzhou University,Lanzhou 7300005Gansu Meteorological Service Centre,Lanzhou 7300206 Lanzhou Central Meteorological Observatory,Lanzhou 730020Abstract To investigate the pollution,source,and transport characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in the atmosphere of the southeast of Tibetan Plateau,a comprehensive analysis was carried out using 14 different PAHsfrom the total suspended particulate(TSP)matter and the atmospheric gaseous state in the Lulang area(29.77N,94.73E)and combined with meteorological environment data from the same period.The results show that the variationranges of PAHs mass concentration in TSP and gas phase are 0.22-5.05 ng m and 0.83-63.75 ng m,respectively,withaverage values of 2.13 ng m and 11.33 ng m3.The primary source of pollution is the combustion of firewood anddiesel,while other sources of pollution include the combustion of gasoline.PAHs are emitted by both local pollution andlong-range transmission(LRT).In the four seasons,local pollution varies from source to source.Local pollution is seriousin the winter and spring,and the source is in the southeast and due south.Pollution in the summer and autumn is primarilycaused by local and LRT sources.The primary local source is mainly in the southeast,but LRT is dominant.Thenorthwest air flow,westerly airflow,and southwest air flow all have an impact on the LRT.When pollution is serious,thedominant airflow is southwest,while the secondary dominant airflow is westerly.When the pollution is light,thedominant airflow is westerly or northwest,and the pollution transmitted by the northwest airflow is the least.The resultsof this study have contributed to a better knowledge of the changes and transport characteristics of PAHs in SoutheastTibet and a theoretical basis for the control of air pollution in this region and the improvement of plateau air quality.Keywords Lulang area,PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons),Characteristics,Source analysis,Transportation1引言青藏高原通常被喻为地球的第三极，具有重要的气候和环境影响（姜大膀等，2 0 0 4；吴国雄等，2005；黄荣辉等，2 0 0 6；丁一汇和张莉，2 0 0 8），因海拔较高而所受外界影响小，大气环境相对洁净，但周边区域大气污染物可通过远距离输送（LRT）进入青藏高原，对脆弱的生态环境带来影响（康世昌等，2 0 19,2 0 2 0），多环芳烃（PAHs）就是主要的污染物之一（Sheng et al.,2013;Wang et al.,2015)。PAHs是一类广泛存在于大气环境中的持久性有机污染物，主要通过化石和生物质的不完全燃烧释放到大气中（Ravindraetal.，2 0 0 8），并以气相和固相的形式共同存在于环境中（Harner andBidleman，19 9 8）。虽然其在环境中微量存在，但由于特殊且稳定的化学结构，使其在大气环境中不断累积，具有强烈的致畸、致癌和致突变作用(Menzie et al.,1992;Kim et al.,2013)，其与大气氧化剂反应形成毒化衍生物等（Clergetal.,2019），对人体危害更大（Groteetal.,2005）。有机污染物的空间分布主要受三个因素的影响。其一，与较高水平的本地源排放密切相关，主要出现在城市和农业场所等（Harneretal.,2004;Dingetal.,2022)；其二，污染物通过大气环流进行远距离输送，导致本地源排放少的区域也出现污染(Aulagnier and Poissant,2005;von Waldow et al.,2010;Wuetal.,2023)；其三，在全球变暖的气候背景下，沉积在冰川、冻土等环境中的污染物可能重新挥发到大气中，成为污染的二次来源(Lohmann et al.,2007;Ma et al.,2011)。喜马拉雅山脉平均海拔达到7 0 0 0 m以上，污染物可利用山区对流、锋面或地形抬升等方式（Liang et al.,2004;Dingetal.,2015），跨越喜马拉雅山脉到达西藏地区（Zhang et al.,2017;Gong and Wang,2021）。研究表明，高原中南部土壤中的浓度主要受本地污染源的影响，多环芳烃的浓度随着距污染源距离的增加呈对数下降（Taoetal.,2011;Yuanetal.,2015)，特别是拉萨地区，本地的交通排放和烧香是拉萨多环芳烃的主要来源（Gongetal.,2011）。而藏东南位于印度季风的下风处（Luetal.,2019)，其土壤中多环芳烃含量明显高于西风区控制的高原中部和西部（Wangetal.2014）。通过研究珠穆朗玛峰冰芯中多环芳烃浓度的变化，发现其与印度历史上的经济发展密切相关，当印度进No.3855LUO Han et al.Pollution Characteristics and Sourcedrocarbonsin.3期罗汉等：藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析入快速工业化时期时，在珠穆朗玛峰冰芯中发现多环芳烃急剧增加，这暗示了多环芳烃向藏东南地区大气输送的可能机制是印度、尼泊尔等排放多环芳烃和其他污染物通过季风输送而来（Wang etal.,2008），而污染物以气溶胶为介质通过大气环流进行远距离运输（Congetal.,2007）。由于温度随着海拔的升高而降低，在海拔越高的地方，低温环境导致多环芳烃的沉积越多，被称为“高山冷阱”效应（Linetal.,2017)，挥发性较大的低环多环芳烃通常以气相形式存在，更容易通过远距离输送传播到偏远地区，喜马拉雅山通过“高山冷阱”效应，将低环多环芳烃“捕捉”在土壤中，因此挥发性较强的三环多环芳烃的丰度与海拔高度呈正相关，而挥发性较弱的多环芳烃与海拔高度无关（四环）或呈负相关（五环和六环）（Heetal.,2015;Bietal.,2016），在山区土壤中相对大量的低环多环芳烃的积累也是污染通过大气远距离传输的证据（Zhuetal.,2014)，西藏周边地区包括印度、尼泊尔等发展中国家粗放工业多、宗教烧香活动盛行，多环芳烃排放大（Agarwal,2009;Pokhrel et al.,2018），这些排放对西藏地区特别是藏东南地区有何影响，藏东南地区多环芳烃属于本地排放还是远距离传输而来，准确回答该问题这对我们研究高原地区污染物的源、汇特征以及评估该地区的污染物变化和传输模式非常重要。鲁朗地区处于青藏高原东南部，对该区域的PAHs污染特征、源解析以及传输路径的分析还较少。本文针对该地区固相和气相PAHs分布和演变规律进行研究，并对来源和传输路径等进行解析，有利于更全面地认识PAHs的变化特征，准确定位其来源，揭示控制持久性有机污染物时间趋势的可能因素，对该区域大气污染治理提供理论依据。2材料与方法2.1采样点采样点位于中国科学院藏东南高山环境综合观测研究站（2 9.7 7 N，9 4.7 3E；海拔332 6 m），该站位于西藏自治区鲁朗镇北5km处，采样仪器架设在站内空地，周边无人为活动影响。2.2样品采集采样时间为2 0 0 8 年11月至2 0 11年9 月，一个样品收集周期为14天并隔天采样。采样器流量约10 0 Lmin，每个样品采集的大气体积为50 0 700m，T h e r mo 公司生产的GPS-1大气主动采样器进行大气采样。采样头由两个模块串联组成，其中上面部分用于放置玻璃纤维滤膜的铁丝网架，下面部分为放置聚氨酯泡沫的玻璃杯。玻璃纤维滤膜（W h a t m a n 公司生产）用于采集大气总悬浮颗粒物，直径9 4mm，厚度1.6 mm，孔径0.4m。聚氨酯泡沫用于采集气态有机物，直径6 cm，高度7.5cm，密度为0.0 2 gm3。采样前，为了消除采样介质污染，玻璃纤维滤膜在450 C灼烧5h后包裹在同样被灼烧过的铝箔内；聚氨酯泡沫用二氯甲烷索氏抽提2 4h，并经真空干燥后用铝箔包裹置于锡铁罐中密封。采样后，玻璃纤维滤膜和聚氨酯泡沫同样用预先处理过的铝箔包裹，封于锡铁罐中寄回实验室，保存于-2 0 C的环境中待分析。共收集固相样品56 个和气相样品6 2 个。2.3样品处理与分析大气总悬浮颗粒物浓度使用重量法进行测定。PAHs样品分析使用气相色谱一质谱仪，进样口温度为310。传输线温度为30 0。色谱升温程序：50保持2 min，之后以2 0 min-升温至18 0，以3min升温至2 50 C，以2 min升温至300并保持10 min，以10 min-升温至310 并保持5min。载气为氢气，流量为1mlmin-l。质谱离子源：电子轰击源（EI）。质量分离器为离子阱。颗粒物样品预处理方法和PAHs分析方法详见文献（Liu et al.,2013;Sheng et al.,2013;Wang etal.，2 0 15）。由于煤或生物质的燃烧将主要排放24环分子量的多环芳烃，而56 环多环芳烃主要与交通相关的排放有关（Liuetal.,2012;Shen etal.，2 0 12)，并且2 3环多环芳烃易于挥发，56环多环芳烃易于沉积（Hongetal.,2020），因此本文定义2、3环为低分子环，4环为中分子环，5、6环为高分子环进行讨论。2.4质量控制每批样品添加膜空白或过程空白一个，样品在超声前都加入氙代PAHs：芘-D10和-D12作回收率指示物，加标空白的回收率芘-D10为6 5%105%之间，花-D12为8 5%12 0%之间。样品在上机前都加入一定量的六甲基苯做最后定量分析(Wang et al.,2015)。2.5气象资料研究采用的气象资料来源于观测站内的气象观测数据，数据时间为2 0 0 8 年11月至2 0 11年9 月，856Vol.47ChineseaericSciences47卷科学包含的气象要素为温度、湿度、降水、风向、风速等。2.6后向轨迹频率为探索多环芳烃的潜在来源，使用气团轨迹的后向外推。选取地点（2 9.7 7 N，9 4.7 3E）为轨迹起点。使用美国国家海洋和大气管理局（NationalOceanic and Atmospheric Administration,简称NOAA）开发的HYSPLIT模型以及GDAS全球再分析资料计算了从轨迹起点地面以上50 0 米开始的12 天后向轨迹频率，物理意义和模型使用详见文献(Stein et al.,2015;Rolph et al.,2017)。3结果和讨论3.1PAHs浓度的季节分布特征从总悬浮颗粒物（TSP）中PAHs质量浓度（表1）可以看到，PAHs质量变化范围为0.2 2 5.05ngm，平均值2.13ngm，略高于鲁朗2 0 0 8 年7月至2 0 0 9 年7 月PAHs含量（0.0 6 2.53ngm）Chen et al.,2014）和祁连山区区(0.0 6 1.7 ng m;Wu etal,2023)，但低于拉萨（6.9 2 1.1 ng m;Maetal.,2013）。其中，2 环的质量浓度非常低（四季均小于1%），3环Phe的占比最高（16.7 3%27.25%），且夏秋季质量分数要高于春冬季，而5、6环正好相反，夏秋季质量分数低于春冬季。固相PAHs在传输过程中，高分子环随着雨水冲刷等作用沉积在土壤中，而挥发性较大的低分子PAHs通常可以由固相转为气相形式存在，更容易通过远距离输送到达较远地区（Zhuetal.,2014），3环主要是由薪柴、秸秆和畜粪等燃烧生产，夏季本地取暖需求低于冬季，而夏秋季印度季风强，暗示了3环由印度季风远距离输送而来，导致了3环夏高冬低。从气相PAHs质量浓度（表2）可以看到，变化范围为0.8 3 6 3.7 5ngm，平均值为11.33ngm，高于祁连山区（0.49 2.38 ngm3；W u e t a l.,2 0 2 3)低于拉萨（37 8 6.5ngm3；M a e t a l.,2 0 13）。气相PAHs为TSP中PAHs的5.3倍，按季节变化，夏秋季气相是固相的5.3和5.8 倍，高于冬春季的1.7和2.2 倍。2 环的质量浓度都同固相一样非常低（最高为冬季1.5%），3环Phe的占比最高（48.57%64.17%），且夏秋季质量（6 2.6 5%）分数要远高于春冬季（50.42%），而5、6 环正好相反，夏秋季质量分数（0.3%）低于春冬季（1.0%）。四季气相3环总浓度是固相的10.3倍，而夏秋季气相3环浓度是固相的14.1倍。造成夏秋季气相浓度高于固相的原因推测有三方面因素，第一，夏季高温有利于土壤、冰川中沉积的PAHs释放，造成气相PAHs特别是低分子环的增多；第二，高温有利于TSP中的固相PAHs转化为气相；第三，夏季表12 0 0 8 年11月至2 0 11年9 月不同季节总悬浮颗粒物（TSP）中PAHs质量浓度和质量分数Table 1 Mass concentration and mass fraction of PAHs in TSP(Total Suspended Particulate matter)in different seasonsfrom November 2008 to September 2011春季夏季秋季冬季多环芳烃(PAHs)质量浓度/pg m质量分数质量浓度/pgm3质量分数质量浓度/pgm3质量分数质量浓度/pg m3质量分数苞烯(Acel)4.120.19%30.22%6.180.22%4.460.19%苞(Ace)8.330.38%4.940.37%12.020.43%9.990.43%菲（Phe)419.2419%367.4727.25%701.8225.05%391.5716.73%(Ant)106.594.83%64.44.78%124.094.43%64.792.77%荧葱(Fla)164.537.46%151.6711.25%320.7311.45%199.578.53%芘(Pyr)254.5911.54%180.9313.41%399.8214.27%298.1412.74%苯并(a)葱(BaA)111.355.05%64.874.81%150.555.37%122.575.24%(Chr)261.2911.85%180.0713.35%45516.24%360.515.41%苯并(b)荧葱(BbF)166.887.57%695.12%119.454.2%139.725.97%苯并(k)荧葱(BkF)207.569.41%82.936.15%153.455.48%221.719.47%苯并(a)花(BaP)160.257.26%53.23.95%1214.32%186.647.98%并(1,2,3-cd)芘(IcdP)130.255.9%49.073.64%75.552.7%108.794.65%二苯并(a,h)葱(DahA)19.880.9%7.330.54%13.820.49%15.430.66%苯并(ghi)(BghiP)1918.66%69.535.16%1485.28%216.149.24%ZPAHs2205.85100%1348.4100%2801.47100%2340.03100%No.3857LUO Han et al.Pollution Characteristics and Sourcedrocarbonsin罗汉等：藏东南大气中多环染特征及来源分析3期表2 同表1，但为气相PAHsTable2Same as Table 1,but for gaseous-phase PAHs春季夏季秋季冬季多环芳烃(PAHs)质量浓度/pgm3质量分数质量浓度/pgm3质量分数质量浓度/pgm3质量分数质量浓度/pgm3质量分数苞烯(Acel)8.450.18%2.360.03%15.360.1%53.621.39%(Ace)3.870.08%1.650.02%70.04%4.280.11%菲(Phe)234348.57%4404.3361.13%10329.2364.17%2019.0652.26%蕙(Ant)607.4412.59%958.7313.31%2011.6212.5%318.288.24%荧葱(Fla)869.2518.02%964.2713.38%1913.6911.89%647.0616.75%花(Pyr)686.2514.23%688.539.56%1414.318.79%591.2215.3%苯并(a)葱(BaA)51.881.08%36.110.5%63.920.4%340.88%(Chr)210.54.36%127.21.77%294.461.83%1533.965苯并(b)荧葱(BbF)7.630.16%3.120.04%4.750.03%3.130.08%苯并(k)荧葱(BkF)12.130.25%9.40.13%15.970.1%10.940.28%苯并(a)芘(BaP)11.560.24%4.330.06%10.990.07%12.780.33%并(1,2,3-cd)芘(IcdP)2.750.06%10.01%7.60.05%8.20.21%二苯并(a,h)葱(DahA)一0000苯并(ghi)花(BghiP)90.19%3.620.05%7.570.05%7.940.21%ZPAHs4823.71100%7204.66100%16096.47100%3863.5100印度季风的远距离输送，使得低分子环的显著增多。固相和气相PAHs总浓度平均5.19 ngm3，主要由3环和4环组成，分别贡献6 1.8 7%和30.8 1%，优势单体为Phe（51.44%）。固相PAHs四季均明显低于气相，尤其固相低分子环质量明显低于气相，而固相中高分子环质量明显大于气相，低分子环不稳定而易以气态形式存在，中分子环为半挥发，多以气固两种形态存在，且易于长距离输送，高分子环因分子量大而多以固态形式吸附在其它颗粒物上，在长距离传输过程中具有较大的沉降潜能（唐志刚等，2 0 2 2）。因此，可用4环PAH与5、6 环PAHs之和的比值进行地理溯源（Halsall etal.，2 0 0 1），比值越高，污染距排放源越远，越趋于外来输送，远距离输送比值可达9.52 8.7（曹蓉等，2 0 19）。本研究中，固相和气相的比值分别为1.3和6 4.3，表明污染来自本地排放和长距离输送共同作用。3.2两相PAHs的环数分布由颗粒物中环数分布（图1）看出，无论冬季还是夏季，2 环的比例（质量分数）最低，均小于1%，4环的比例最高，达到42.8%和41.9%。高分子环冬季明显高于夏季，鲁朗地区夏季平均气温为12.5C，冬季平均气温为-2.7，因此冬季大气较夏季稳定，污染的扩散条件本身弱于夏季；高分子环主要属于机动车尾气排放（Harrisonetal.,1996），冬季机动车低温驱动较容易导致燃烧不充分而产生高分子环PAHs，并且冬季燃烧取暖需求更大；因此推测这两方面原因共同导致了冬季高分子环的占比增多。由气相的环数分布（图2）可以看出，夏季气相PAHs基本由3环（7 4.48%）和4环（2 5.2 2%）构成，2、5和6 环均占比少。冬季类似于夏季，3环（6 0.6 2%）和4环（36.9 6%）占比大，其他很少。整体来看，TSP中高分子环的占比要远大于气相，且冬季大于夏季，说明不论环境温度高低，高分子环均附着于TSP中，不易转变为气相；TSP中4环大于3环，而气相中3环大于4环，说明不论环境温度高低，气相的3、4环也不易附着于TSP中。根据之前所述，气相形式更容易通过远距离输送到达较远地区，固相形式更倾向于本地污染，夏秋季气相3环浓度是固相的14.1倍，冬春季气相3环浓度是固相的5.4倍，因此判断夏秋季LRT的贡献要远大于本地排放。3.3气粒占比为探究不同季节大气中气粒形态PAHs的族谱特征差异成因，对不同季节PAHs不同组分的气粒分配（图3）进行比较，结果表明，四季气相PAHs整体的占比大于粒相；冬春季采暖期粒相的占比大于夏秋季，3环在冬春季的粒相占比较夏秋季大，可能是冬季供暖木材、薪柴、畜粪等生物质燃烧增加，低分子环排放增加导致，另一方面冬季Vol.47858ChineseirnaSciences47卷科学2环2环66环环3环5环3环5环4环4环(a)夏季(b)冬季图12 0 0 8 年11月至2 0 11年9 月（a）冬季、（b）夏季颗粒物中多环芳烃（PAHs）环数分布Fig.1 Distributions of ring numbers of PAHs(Polycyclic AromaticHydrocarbons)in particular phases in(a)winter and(b)summer fromNovember 2008 to September 2011256环56环2环4环4环3环3环(a)夏季(b)冬季图2同图1，但为气相PAHsFig.2Same as Fig.1,but for gaseous-phase PAHs温度低，3环相对稳定，易于在空中滞留。此外与冬季相比，夏季温度高致使低分子环不稳定（H a r n e r e t a l.，2 0 13），易从粒相转为气相，可能是气相中低环PAHs浓度占比增加的一个原因。3.4污染源解析不同污染源所释放的多环芳烃各单体组分的质量浓度不同，因此可利用各单体质量浓度的比值规律定性判断PAHs来源（Guillonet al.,2013）。本文根据已有研究，利用Ant/(Ant+Phe)、Ba A/(Ba A+Chr)、Ic d P/(Ic d P+Bg h i P)、Ba P/Bg h i P、Ba P/Ic d P、BaA/Chr、Bb F/Bk F等比值判断污染来源（Guillonetal.,2013），各比值结果所代表污染来源见表3。为方便讨论，将夏、秋季定义为暖季，将冬、春季定义为冷季。计算得到TSP冷季、粒相暖季、气相冷季、气相暖季共四种的比值数值在表4中给出。可以看出，Ant/(Ant+Phe)值为0.150.17，因此判断木材和秸秆燃烧在冷暖季均出现，这是因为燃烧畜粪、秸秆和木材是藏区较为常用的取暖方式，而林芝地区的木材产量很大，是较为常见的取暖工具；而通过IcdP/(IcdP+BghiP)值为0.36 0.51判断柴油燃烧同样在冷暖季出现，柴油燃烧可能是藏区海拔高含氧量低，导致柴油不完全燃烧造成污染。通过BaA/(BaA+Chr)值为0.19 0.2 7、BaA/Chr值为0.2 40.37 和BbF/BkF值为0.310.7 7 知道焦化厂和煤炭均不在四种类型中，西藏自身煤炭蕴藏量少，且质量差，运输线长，从内地运煤炭运费占的比重太大，无论直接或加工转换后作民用燃料在经济上都不合算，因此在西藏煤炭工业很少。而BaA/Chr值看出汽油燃烧在粒相冷暖季出现，说明地区还是有一定的交通污染。气相冷暖季BaP/BghiP比值为1.341.45在冶炼污染范围内，但根据之前的分析，没有焦化厂和煤炭燃烧，因此推测冶炼污染可能是LRT导致。高原东南侧区域全年均有偏南风存在（王同美等，2 0 0 8），推断LRT来自高原西部或南部。3.5浓度与风速风向关系图4和图5分别是固相和气相PAHs浓度与风速风向关系图。可以看出，鲁朗地区主导风向为东南偏南（12 0 18 0）。对春季来说，固相和气相的污染源不同，固相在风速较小时浓度低于风速大时的浓度，说明固相的污染源在东南方向偏远的地方，而气相浓度最大值在风速适中时，气相污染源在东南方向偏近的地方。对于夏季，固相和气相浓度最大值均出现在130 度左右，且风速越大浓度越大，推测此时的污染源包括了本地和LRT共同造成的污染，夏季没有取暖需求，但此时印度洋夏季风最强，而上节推测冶炼污染可能是LRT导致，因此判断夏季的污染主要包括了本地、印度半岛和孟加拉湾区域的工业污染，LRT由印度洋夏季风和西风共同作用进行输送。对于秋季来说，粒相和气相污染源截然相反，粒相的源在正南偏近和东南偏远，而气相在正南偏远和东南偏近的位置，两相的浓度相比其余三季都是最大的，尤以气相最大，说明秋季的污染同样受本地和LRT共同影响。冬季两相污染源都在正南方。一般地，夏秋季温度较秋冬季高，相应对流边界层也高，污染易扩散稀释，夏秋季太阳辐射的增加也可加速PAHs与大气中的羟基、硝基等活性自由基发生反应被降解（Nadaletal.,2006;Ali-Taleshietal.,2021），两者共同作用可导致PAHs浓度降低（Hongetal.，2 0 2 1）。但本研究中正好相反，夏859No.3LUO Han et al.PolutionccharacteristicsandSourcedrocarbonsin罗汉等：藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析3期(a)SpringGaseousTSP(b)SummerGaseousTSP100%100%80%-80%60%-60%40%-40%20%-20%00auddpodpoi(c)AutumnGaseousTSP(d)WinterGaseousTSP100%100%80%80%-一60%-60%40%-40%20%-20%-0edpol图32008年11月至2 0 11年9 月（a-d）不同季节大气中PAHs及各组分的气粒占比Fig.3The ratios of gaseous to particular phase PAHs and components in(a-d)four seasons from November 2008 to September 2011表3PAHs各单体组分间特征比及污染源Table3Characteristic ratio of the PAHs monomer components and pollution sources各单体质量浓度比值源Ant/(Ant+Phe)BaA/(BaA+Chr)IcdP/(IcdP+BghiP)BaP/BghiPBaP/lcdPBaA/ChrBbF/BkF0.110.250.410.57木材（李英红等，2 0 15）（李英红等，2 0 15）0.120.240.380.52秸秆（李英红等，2 0 15）（李英红等，2 0 15）0.420.62焦化厂（李英红等，2 0 15）0.30.4约1.00.20.40.230.630.5柴油燃烧(Bourotte et al.,(Menichini et al.,(Simcik et al.,（李英红等，2 0 15）(Park et al.,2002)2005)1999)1999)0.180.50.6约0.40.31.21.11.5汽油燃烧(Kavouras et al.,(Bourotte et al.,(Menichiniet al.,(Simcik et al.,(Dickhut et al.,2001)2005)1999)1999)2000)0.96.61.01.23.53.9治炼(Akyiz and Cabuk,(Gschwend and(Masclet et2008)Hites,1981)al.,1987)0.50.72.52.9煤炭(Gschwend and(Masclet etHites,1981)al.,1987)Vol.47860ChinesernaSciences47卷科学秋季两相PAHs是冬春季的2.2 倍。这与印度洋夏季风强度对应，印度洋夏季风夏秋季强，冬春季弱，因此，鲁朗地区的污染由本地和LRT共同影响。距离高原最近的尼泊尔土壤中Z1sPAHs的值达到了17.1 6 2 1