| 西安冬季非灰霾天与灰霾天PM2.5中水溶性有机氮污染特征比较 |
| 摘要点击 2518 全文点击 1186 投稿时间：2013-11-29 修订日期：2014-02-18 |
| 查看HTML全文
查看全文 查看/发表评论 下载PDF阅读器 |
| 中文关键词 PM2.5 灰霾 水溶性有机氮 二次有机气溶胶 来源与形成机制 |
| 英文关键词 PM2.5 haze water-soluble organic nitrogen (WSON) SOA sources and formation mechanism |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 程玉婷 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075
中国科学院大学, 北京 100049 | chengyuting@ieecas.cn | | 王格慧 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075 | wanggh@ieecas.cn | | 孙涛 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075
中国科学院大学, 北京 100049 | | | 成春雷 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075
中国科学院大学, 北京 100049 | | | 孟静静 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075
中国科学院大学, 北京 100049 | | | 任艳芹 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075
中国科学院大学, 北京 100049 | | | 李建军 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 710075 | |
|
| 中文摘要 |
| 2012年 12月4~13日在西安市运用大流量大气采样器进行每小时1次 PM2.5样品采集，对其进行有机碳 （OC）、元素碳 （EC）、水溶性有机碳 （WSOC）、水溶性总氮 （WSTN）、水溶性有机氮 （WSON）以及无机离子分析，探讨其浓度、组成、时间变化特征和来源. 结果表明，采样期间西安 PM2.5中 WSON小时平均浓度为（12±9.4） μg·m-3，最高达 31μg·m-3，平均占水溶性总氮 （WSTN）的 47%±9.8%， 而无机氮NH4+-N和 NO3--N则平均分别占 WSTN的29%±8.5%和 23%±8.1%. WSON：WSOC（N：C）质量比值范围为0.04~0.65，平均为0.31±0.13. 在非灰霾天（能见度>10 km）、轻霾天（5 km<能见度<10 km）和重霾天（能见度<5 km），WSON分别为（1.6±0.9）、（6.5±3.9）和（23±4.7）μg·m-3. WSOC/OC质量比值在整个观测期间无明显变化，但是WSON/WSOC（N：C） 质量比值从非灰霾天、轻霾天到重霾天呈逐步增大趋势，其均值分别为0.2±0.1、0.3±0.1和0.4±0.1， 与颗粒物碱度减弱酸度增强相一致. 此外，整个采样期间WSON与NH4+、SO42-和NO3-呈强线性相关（R2>0.80），阴阳离子当量平衡进一步显示：WSON与颗粒物中和度呈负相关（R2=0.53）. 研究结果表明，大气中有机胺等气态水溶性含氮有机物可通过酸碱中和与颗粒相酸性物质反应，由气相转移到颗粒相，并且重霾天低温、高湿和静风的气象条件有利于这种酸碱中和导致的气固相转化，促使更多的WSON生成. |
| 英文摘要 |
| High-volume PM2.5 samples were collected hourly from 4 December to 13 December 2012 at an urban site in Xi'an and analyzed for organic carbon (OC), elemental carbon (EC), water-soluble organic carbon (WSOC), water-soluble total nitrogen (WSTN), water-soluble organic nitrogen (WSON) and inorganic ions to investigate the sources and formation mechanism of WSON. The results showed that during the sampling period the averaged hourly concentration of WSON was (12±9.4) μg·m-3 and maximized at 31 μg·m-3, accounting for 47%±9.8% of WSTN with NH4+-N and NO3--N being 29%±8.5% and 23%±8.1%, respectively. WSON:WSOC (N:C) mass ratios ranged from 0.04 to 0.65 with an average of 0.31±0.13 during the observation period. WSON was (1.6±0.9) μg·m-3, (6.5±3.9) μg·m-3 and (23±4.7) μg·m-3 in non-haze days (visibility>10 km), light haze days (5 km < visibility < 10 km) and heavy haze days (visibility < 5 km), respectively. WSOC/OC mass ratio throughout the observation period showed no significant change, but WSON/WSOC(N:C) mass ratio increased significantly from a lower value of 0.2±0.1 in non-haze days to 0.3±0.1 on light haze days and 0.4±0.1 on heavy haze days, in consistence with the enhanced acidity of the fine particles. In addition, during the whole sampling period, WSON was strongly correlated with NH4+, SO42- and NO3-(R2 > 0.80), and negatively correlated with cation-anion equivalent ratio (R2=0.53). These phenomena can be mainly ascribed to a gas-particle conversion of gaseous water-soluble nitrogen-containing organic compounds like amines via acid-base reactions, which was sharply increased under the favorable meteorological conditions (e. g., low temperature and high humidity) during the heavy haze days. |
|
|
|
