● 摘要
近年来，随着经济的快速发展，人类活动向大气中排放的颗粒物质越来越多，而颗粒污染物严重威胁着人类的健康。大气颗粒物能导致人类呼吸系统，循环系统等损伤，其毒性作用与颗粒物粒径及其所吸附污染物的化学组成有着非常密切的关系，因此对粒径和化学组成的研究很有必要。关于西安城市降尘及其有机污染物的研究很少，尤其是对室外和室内降尘对比的研究还尚未见报道。而降尘作为大气中许多颗粒物的重要源和汇之一，其污染程度也是不可忽视的。由于高层建筑物的越来越多，但是对高层建筑物中大气PM10和PM2.5质量浓度的污染情况也未见报道。
本论文由四章组成。第一章为综述，简要介绍了大气颗粒物的种类、污染来源、危害、污染防治、研究现状以及本论文的研究目的和研究内容。第二章和第三章为研究报告部分。第四章为结论和展望部分。下面就研究报告部分详细介绍之。
第二章为大气降尘及大气降尘中多环芳烃污染评价的研究。针对西安城市布局，本文所设计的采样点按功能区分为商业区、居民区和大型公共场所区，并采集了这三种不同功能区域内室外和室内共24个采样点的降尘颗粒物。
通过对降尘颗粒物进行粒度分布特征的研究表明，绝大部分室外颗粒物样品的粒度分布呈现单峰分布，其峰值分布约在20 µm-100 µm之间；室内降尘颗粒物峰值分布在20 µm左右。颗粒物在粒径10-100 µm之间，室外和室内降尘颗粒物的百分比最为接近。这一结果表明在10-100 µm范围内的室外和室内颗粒物来源比较相似。
根据本实验建立的测定环境中颗粒物中美国环境保护局优先控制的16种多环芳烃的分析方法，对降尘颗粒物中多环芳烃的含量进行了测定。测定结果表明，商业区、住宅区、大型公共场所的多环芳烃总浓度的平均值分别为12.77 µg/g、9.78 µg/g和13.05 µg/g。16种多环芳烃单体含量尽不相同，含量最高的单体为菲，单体含量在0.33至4.65之间，平均含量为2.88 µg/g，占16种多环芳烃化合物总浓度的25.4%，其次为苯并芘（BaP），单体含量在0.44 µg/g至3.08 µg/g之间，平均值为1.26 µg/g，占16种PAHs化合物总浓度的11.3%。因此可以断定市政焚烧和交通污染是采样期间降尘颗粒物中多环芳烃污染的重要来源。
通过特征值法对西安城市降尘颗粒物中多环芳烃进行源解析的结果表明，多环芳烃主要来源于石油和生物质能的燃烧。石油的来源可能与机动车排放的尾气有关，生物质能的燃烧可能与一些市政的焚烧有关，包括枯草和树叶的燃烧，或是煤的燃烧产物等。通过对颗粒物的化学成分和多环芳烃相关性分析发现，2-环，3-环，5-环的多环芳烃跟锌、铜元素有很好的相关性，这说明是排放多环芳烃的污染源同时也会排放锌和铜污染。
最后还用扫描电子显微镜对样品表面形貌进行了观察。通过观察发现，室外降尘颗粒物颗粒物的形态主要有不规则的几何微粒，多孔状的聚合微粒和树枝状微粒，而室内颗粒物的形态主要有圆滑的球状微粒和相对比较规则的形状微粒，有些颗粒物外表光滑致密棱角分明，表面孔状现象不明显。室内颗粒物中有一部分颗粒物的颗粒形态和室外颗粒物相似，因此可以断定室内颗粒物有一部分是通过室外颗粒的迁移进入室内的。
第三章为西安城市大气PM10和PM2.5的污染变化特征的研究。选取西安市区相邻的两栋不同高度的陕西师范大学教职工楼和学生公寓楼房，进行了大气PM10和PM2.5的动态监测。
通过对西安城市大气PM10和PM2.5的污染变化特征的研究发现，PM2.5的质量浓度随楼层高度的增加变化不大，说明细微粒子的本身重力小，受外界干扰条件的影响基本一致，分布均匀，呈区域性变化；而PM10的变化情况则是排除低层楼层容易受人为因素的干扰，随着楼层的升高，质量浓度的变化也呈现逐渐减小的趋势。
通过对监测点学生公寓冬季、夏季室内空气中PM10和PM2.5质量浓度的监测发现，冬季颗粒物日平均质量浓度高于夏季日平均质量浓度。白天颗粒物日平均质量浓度高于晚上日平均质量浓度。这些现象的出现都与污染源的排放和与当地的气象条件有关。
通过对收集得到PM10和PM2.5颗粒物样品的粒度分布进行分析发现，PM2.5粒子在粒径0.2-0.6 µm和1.0-2.5 µm之间颗粒占总体积的份额较多；而PM10粒子在粒径1.0 µm -2.5 µm之间颗粒占总体积的份额较多。而可吸入颗粒物PM10中PM2.5占的比重较大，说明在西安市PM2.5是大气颗粒物的主要污染成分。
本论文对西安城市降尘颗粒物的物理性质和降尘颗粒物中多环芳烃的污染进行了研究，同时对高层建筑物中的PM10和PM2.5的质量浓度进行了实时监测，这些都对了解西安市环境污染状况和对环境污染进行治理工作提供了一些参考性数据。