PM_2.5来源广、区域差异大、物理性质及化学组成复杂，具有较长的大气滞留时间，对环境质量、大气能见度、人体健康及气候变化均有重要影响。据已有观测资料推测，目前4/5以上城市达不到国家PM_2.5标准，因此，我国大部分地区面临PM_2.5达标与治理难题。要有效降低PM_2.5浓度，首要工作就是要准确了解各类PM_2.5排放源对PM_2.5的贡献，从而在此基础上采取有效的治理措施，对主要污染源开展有针对性的控制工作。机动车尾气、电厂和工业锅炉排放、家用燃煤和生物质燃烧、垃圾焚烧、粉尘等都是城市PM_2.5的重要来源。

最初，大气颗粒物来源识别多采用标识物法，如Al、Na分别作为陆地沙尘和海盐的标识物；水溶性K⁺可作为生物质燃烧的标识物；As和Se可指示燃煤排放等。随着分析手段的发展，碳组分、有机分子化合物、同位素等也被逐渐发展成为新的来源标识物，如OC2可标识燃煤源；左旋葡聚糖是比水溶性K⁺更优的生物质燃烧标志物。为了区分不同区域或不同排放条件下同类源的影响，标识物之间的比值被发展成新的源识别技术，如可使用Si/Al（2.2~3.4）、Fe/Al（0.52~0.67）和Ca/Al（0.29~0.36）等表征撒哈拉沙尘的特性。上述化学标识物及比值实现了颗粒物来源的定性或半定量识别。

近年来，还发展出几种单颗粒表征与源识别技术，如利用扫描电子显微镜表征出PM_2.5中单颗粒物的化学组成、粒径大小及其实时变化、形貌特征等，进而获得特殊污染事件的来源特征以及颗粒物混合状态；再如还可使用单颗粒气溶胶质谱快速地对单个颗粒物进行实时在线监测，获得单颗粒粒径、化学成分及其随时空变化的信息。

随着PM_2.5监测分析技术的不断进步，可获得PM_2.5及各类主要污染源排放颗粒物的质量浓度和全化学物种信息，结合数理统计方法（富集因子法EF、因子分析法FA、主成分分析法PCA等）、受体模型（正交矩阵因子分解法PMF、化学质量平衡法CMB等）的应用，实现对PM_2.5污染状况、污染程度、污染来源及其贡献进行科学的、半定量到定量的全方位研究。从另外一个角度来看，模式模拟技术（后向轨迹模型、区域化学模式等）可获得从源排放发展到大气环境PM_2.5的演化过程，实现源类型及其贡献的定量解析。为实现PM_2.5达标，需要将上述各种源解析手段根据实际情况搭配使用，以获得最准确可靠的源解析结果，为制定相关的治理政策提供科学依据。

中科院地球环境研究所粉尘与气溶胶研究室现拥有陕西省环境保护大气细粒子重点实验室一个，并已申请建设中国科学院气溶胶科学与技术重点实验室。是国内最早开展PM_2.5相关研究的机构之一，已建立PM_2.5地面观测、实验室分析测试、计算机模式模拟等一整套完整的平台。最近10年来先后向中央及地方政府提交各种咨询报告10余份，为政府治理大气污染，尤其是PM_2.5提供了重要的科学依据。2002年本研究室就开始在中科院地球环境研究所大气观测站开展连续的PM_2.5监测，每天采集样品，获得了长达十多年的PM_2.5质量及各种化学组分的浓度，并在此基础之上应用上述多种源解析手段对西安市大气细颗粒物污染成因进行深入研究，积累了大量的数据和实践经验，并发表了一定数量有影响力的科研论文。不仅在西安做了大量的工作，本研究所还在全国20多个城市建立PM_2.5加强观测点，分析当地PM_2.5的主要来源。

本研究室已具有PM_2.5研究所必备的一套完整的采样、分析、测试设备，包括：大流量、中流量及微流量气溶胶采样仪、Dusttrack、在线的SO₂、NO_x分析仪、Athalometer黑碳分析仪、SP2单粒子黑碳分析仪、在线VOCs分析仪、OC/EC碳分析仪、离子色谱、XRF元素分析仪、HPLC高效液相色谱有机物分析仪、溶剂萃取和热解析GC-MS有机物分析仪、MAT-253和MAT-252同位素质谱仪、扫描电子显微镜和单颗粒气溶胶质谱仪等。这些观测与分析设备保障了PM_2.5样品的采集与分析测试，是进行PM_2.5来源解析的前提与基础。

在排放源谱研究方面，本实验室已经建立了我国最新的便携式稀释通道污染源采样平台，还建有生物质燃烧模拟箱等基础设施，并已开展了相关工作，这为使用具有我国特点的排放源谱输入CMB模型进行PM_2.5精确来源解析打下了坚实基础。另外，本实验室还配置了IBM高性能计算机集群，可开展气溶胶数值模拟研究，将气溶胶观测与数值模拟有机结合，可以从PM_2.5排放源头对其进行来源解析，实现观测和模拟的无缝链接，同时还可实现对PM_2.5污染的预报和预警。

总之，本实验室通过多年摸索，已建立起独立自主的包括PM_2.5采集、理化分析、数据处理、来源解析、模式反演、预警预报等一套完整体系。本实验室现正式对外开放，为广大科研机构、全国各省市环保局、监测站等提供专业、高效的针对PM_2.5的各项服务，让您以最短的时间、最专业的水平、最低的成本完成PM_2.5源解析工作。

 

 

                                                                                                                                                                                 联系单位：中科院地环所

                                                                                                                                                                                 联系电话：029-62336272