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1.
菏泽市秋冬季PM2.5水溶性离子化学特征分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
为深入研究菏泽市秋冬季PM2.5中水溶性离子污染特征,于2017年10月15日-2018年1月31日对菏泽市3个监测点同步进行PM2.5的采集和分析,分析探讨了不同污染程度下ρ(PM2.5)及水溶性离子化学特征.结果表明:①菏泽市秋冬季PM2.5呈区域污染特征.②整个观测期间,ρ(PM2.5)范围为26.72~284.10 μg/m3,平均值为103.27 μg/m3,其中水溶性离子对ρ(PM2.5)贡献率较大,为44.65%~49.87%;SNA(NO3-、NH4+、SO42-的统称)的占比较高,SNA占总水溶性离子质量浓度的86.88%,说明二次气溶胶为菏泽市大气PM2.5中的重要组成部分.③SNA三角图解和水溶性离子相关性结果表明,采样期间大气中NO3-、SO42-可能以NH4NO3、(NH42SO4形式存在;ρ(Cl-)与ρ(K+)相关性较高(清洁天和污染天的相关系数分别为0.79和0.81),由此推测Cl-与K+具有同源性,二者主要源于生物质燃烧.④重度及以上污染天的SOR(硫氧化率)和NOR(氮氧化率)分别为0.54和0.37,分别是清洁天的2.08和2.06倍;轻/中污染天的SOR和NOR分别为0.37和0.29,分别是清洁天的1.42和1.61倍.随着污染程度的加重,SO2和NO2向SO42-和NO3-的二次转化增强.重污染日SOR、NOR和相对湿度均大于清洁天和轻/中度污染天,而温度则未表现出相似的变化趋势,说明非均相反应是菏泽市秋冬季SO42-和NO3-形成的重要原因.研究显示,菏泽市污染呈区域性污染特征,二次气溶胶是菏泽市大气PM2.5的重要组成部分,污染天ρ(NO3-)、ρ(SO42-)、ρ(NH4+)均与相对湿度呈显著正相关(P < 0.05),均与温度呈负相关,表明在污染天高湿低温对SO2、NO2转化为SO42-、NO3-有推动作用.   相似文献   

2.
为了明确泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在来源,基于后向轨迹聚类方法对2015年冬季和春季抵达泰山顶的气团传输轨迹进行聚类分析,并利用PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)方法分析泰山顶冬季和春季PM2.5、SO42-、NO3-和NH4+的潜在源域.结果表明,冬季和春季来自不同方向的气团轨迹对泰山顶PM2.5及其组分的潜在源分布的影响具有明显差异.冬季泰山顶ρ(PM2.5)和ρ(NO3-)平均值的最高值对应的气团轨迹来自湖北、河南、山东济宁等地区,而来自西北方向的轨迹1和轨迹2分别对应的ρ(SO42-)和ρ(NH4+)平均值最高;春季影响ρ(PM2.5)和ρ(NO3-)的气团轨迹主要来自西南方向的河南、安徽北部、山东聊城等地区,而源自蒙古国途经内蒙古、山西、河南北部和山东聊城的气团轨迹对ρ(SO42-)和ρ(NH4+)的贡献最大.泰山顶ρ(PM2.5)、ρ(SO42-)、ρ(NO3-)和ρ(NH4+)的PSCF分布特征与CWT分布特征类似,WPSCF(源区分布概率)和CWT的最高计算值主要集中山东济宁、聊城以及邻近的山西省、河北省和河南省,是泰山顶大气污染物的主要潜在源域.   相似文献   

3.
为研究聊城市冬季PM2.5污染特征,于2016年1月7-29日在聊城市区对PM2.5样品进行了采集,并对其水溶性离子(包括F-、Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)进行了分析.结果显示:观测期间聊城市ρ(PM2.5)平均值为(192.4±88.9)μg/m3,超过GB 3095-2012《环境空气质量标准》日均二级标准限值的1.6倍.水溶性离子质量浓度为(77.4±46.9)μg/m3,占ρ(PM2.5)的40.2%,其中SNA(NO3-、SO42-和NH4+)为主要离子,占水溶性离子比例达82.5%.轻度、中度、重度及严重污染时PM2.5中水溶性离子质量浓度分别为(32.49±3.67)(46.26±17.66)(77.11±11.64)和(139.21±51.71)μg/m3,SNA分别占ρ(PM2.5)的24.4%、26.7%、30.4%和39.0%,随着污染程度加重,SNA比例升高.观测期间SOR(硫转化率)与NOR(氮转化率)的平均值分别为0.18和0.20,随着ρ(PM2.5)升高,SOR及NOR明显上升,表明冬季PM2.5污染越严重时SO2与NO2的转化速率越强,二次无机污染严重.主成分分析结果表明,二次转化、扬尘源及工业生产为水溶性离子的主要来源.后向气流轨迹结果显示,观测期间污染气团主要来源于西北方向,受内蒙古及河北城市影响较大,但当污染气团来源于周边城市且天气静稳时,颗粒物浓度最高.研究显示,聊城市冬季PM2.5污染较为严重.   相似文献   

4.
为探究临沂市冬季环境空气PM2.5中水溶性离子污染特征及来源,于2016年12月11日—2017年1月9日在临沂大学、兰山区政府、高新区翠湖嘉园、汤庄办事处、河东区政府、临沂开发区6个采样点开展样品采集.结果表明:①采样期间全市ρ(PM2.5)日均值的平均值为144.86 μg/m3,ρ(PM2.5)日均值在2016年12月20日和2017年1月4日出现峰值,分别为304.46和341.65 μg/m3.②水溶性离子日均质量浓度大小顺序依次为ρ(NO3-)> ρ(SO42-)> ρ(NH4+)> ρ(Cl-)> ρ(K+)> ρ(Ca2+)> ρ(Na+)> ρ(F-)> ρ(Mg2+)> ρ(NO2-),其中,在PM2.5中w(NO3-)、w(SO42-)、w(NH4+)分别为22.33%、16.57%、13.62%,说明NO3-、SO42-和NH4+是临沂市PM2.5的主要组成部分.③临沂市污染天和非污染天ρ(PM2.5)日均值分别为164.00和56.86 μg/m3.随污染水平增加,PM2.5中w(NO3-)明显增高,w(SO42-)和w(NH4+)基本不变,说明w(NO3-)的增加导致ρ(PM2.5)的升高.污染天和非污染天的NOR(氮氧化率)分别为0.28和0.11,SOR(硫氧化率)分别为0.34和0.28,说明污染越重,NOR和SOR越高,并且NOx的气-粒转化速率较SO2慢.污染天ρ(Cl-)和ρ(K+)分别为7.22和1.77 μg/m3,分别是非污染天的2.5和3.0倍.④采样期间非污染天和污染天的N/S〔ρ(NO3-)/ρ(SO42-)〕分别为0.85和1.39,说明非污染天时固定源对PM2.5的贡献相对较大,而污染天时移动源对PM2.5的贡献相对较大.⑤通过PMF模型法解析出3个因子.因子1对PM2.5中水溶性离子的贡献率为56.13%,代表二次源和生物质燃烧源;因子2的贡献率为25.22%,代表工业源和垃圾焚烧源;因子3的贡献率为18.65%,代表扬尘源.研究显示,临沂市冬季PM2.5污染严重,水溶性离子来源复杂,应采取多源控制的污染防治对策.   相似文献   

5.
为探讨内陆山区城市湖北省十堰市冬季PM2.5污染特征及来源构成,于2016年1月12日—2月4日在4个采样点位同步采集PM2.5样品,分析了无机元素、水溶性离子、有机碳和元素碳的质量浓度.并采集了十堰市主城区城市扬尘、裸露山体尘、建筑水泥尘、燃煤源、机动车尾气、工业源及餐饮油烟源等7类污染源,初步建立十堰市本地的污染源成分谱库,利用统计学方法研究冬季PM2.5的污染特征,并采用CMB受体模型及“二重源解析技术”分析其来源构成.结果表明:冬季采样期间,十堰市ρ(PM2.5)平均值达到110.65 μg/m3,超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准24 h浓度限值,并且随空气RH(相对湿度)增加污染加重.城区3个采样点PM2.5化学组成及特征的空间差异不明显.PM2.5中ρ(TC)最高,其次是ρ(NO3-)和ρ(SO42-),与二次反应、机动车尾气、煤燃烧等密切相关.ρ(NO3-)/ρ(SO42-)为1.22,说明机动车尾气的影响较大.二次粒子、燃煤源和机动车尾气是十堰市城区冬季大气PM2.5的主要来源,贡献率分别为51.2%、10.9%和10.1%.研究显示,十堰市城区冬季ρ(PM2.5)超过GB 3095—2012二级标准,PM2.5的污染控制应以二次粒子、燃煤和机动车为主,采取多源控制原则.   相似文献   

6.
为研究本溪市大气PM2.5中水溶性离子污染特征,于2016年1—10月在本溪市开展PM2.5样品采集,使用离子色谱法分析了其中8种水溶性离子(Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+),并采用PMF(positive matrix factorization,正矩阵因子分解法)模型对水溶性离子的来源进行分析.结果表明:观测期间,本溪市ρ(PM2.5)平均值为(57.6±21.9)μg/m3,ρ(PM2.5)季节性变化特征明显,呈冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季趋势;水溶性离子平均质量浓度为19.3 μg/m3,占ρ(PM2.5)的33.6%,各离子质量浓度高低顺序为SO42- > NO3- > NH4+ > Cl- > Ca2+ > K+ > Na+ > Mg2+;SNA(SO42-、NO3-和NH4+)是PM2.5中主要的3种离子,在春季、夏季、秋季和冬季分别占水溶性离子的73.2%、88.2%、82.5%和73.6%,表明夏季的二次污染较为严重.阴、阳离子电荷平衡分析结果显示,阴离子相对亏损,本溪市PM2.5整体呈弱碱性,NO3-、SO42-与NH4+相关性较高,其在PM2.5中主要以NH4NO3和NH4HSO4的形式存在. PMF分析结果表明,本溪市PM2.5中水溶性离子的来源主要包括二次转化源、燃煤源和扬尘源.研究显示,本溪市PM2.5中水溶性离子季节性变化特征明显,二次转化源、燃煤源和扬尘源是其主要来源.   相似文献   

7.
为深入了解唐山市采暖期PM2.5污染成因与来源,采用在线监测设备于2017年12月1日-2018年1月28日连续监测了唐山市PM2.5及其水溶性离子和碳质组分(OC、EC)的质量浓度变化,并结合部分常规气体污染物及气象数据进行对比分析.结果表明:①相对湿度的增加和风速的降低促进了污染的发展.②清洁、轻中度污染和重污染时,SOR(硫氧化率)分别为0.05、0.08、0.20,NOR(氮氧化率)分别为0.05、0.12、0.26,随着污染的加重,SO2、NOx向PM2.5中SO42-、NO3-的二次转化现象更加明显.③清洁时,ρ(OC)、ρ(EC)、ρ(SO42-)和ρ(Cl-)占PM2.5化学组分(水溶性离子、碳质组分)质量浓度总和的68%,主要污染源为燃煤;清洁、轻中度污染和重污染时,ρ(NO2)/ρ(SO2)分别为0.96、1.14、1.44,ρ(NO3-)/ρ(SO42-)分别为0.94、1.57和1.75;重污染时,ρ(SO42-)、ρ(NO3-)、ρ(NH4+)三者之和占PM2.5化学组分质量浓度总和的61%,二次污染物成为主要污染源.④观测期,唐山市轻中度污染和重污染时,受经北京市、天津市等唐山市西部地区方向气团影响频率分别为61%、63%,受该方向气团影响时,ρ(NO2)/ρ(SO2)、ρ(NO3-)/ρ(SO42-)明显增大.研究显示,相较于燃煤排放物在大气污染物中的占比变化,随着污染的加重,工业工艺和机动车尾气排放产生的污染物占比明显增大,区域传输对大气污染影响不可忽略,政府有必要开展区域联防联控、停产限产和限行限号的措施.   相似文献   

8.
为探究德州市采暖季环境空气中含氮/硫物质的污染特征、气-粒分配规律及影响因素,对2017年11月10日—2018年3月15日德州市市区环境空气监测站在线离子色谱分析仪监测的水溶性离子及气态前体物质量浓度的小时数据进行了分析.结果表明:①德州市环境空气监测站ρ(NO3-)、ρ(SO42-)和ρ(NH4+)平均值分别为(18.36±18.55)(12.74±10.92)(9.60±8.75)μg/m3,在2018年1月三者均达到最高值;对比PM2.5及气态含氮/硫物质的质量浓度发现,ρ(PM2.5)和ρ(SO2)在2017年12月、2018年1月和2018年2月的月均值均较高,而ρ(SO2)与ρ(SO42-)、ρ(NH3)与ρ(NH4+)均在日间(08:00—17:00)出现波峰.②对颗粒态和气态含氮/硫物质质量浓度日均值进行双变量相关分析发现,ρ(SO42-)、ρ(NO3-)、ρ(NH4+)两两之间的相关系数均高于0.75,表明二次离子的形成机制相似;而ρ(NH3)、ρ(NO2)、ρ(NO)、ρ(SO2)两两之间均不存在显著相关,说明这些气态前体物来自不同的局部排放源.③过剩NH3指数(FN)平均值为0.49±0.16,说明采样时段大气处于富氨环境,过剩的NH3会与气态HNO3生成NH4NO3,因此NO3-气溶胶的形成主要受HNO3的影响或限制.④相对湿度是影响ρ(PM2.5)最重要的气象因素,高湿环境会促进二次离子的转化.研究显示,冬季采暖排放会增加环境空气中含氮/硫物质的质量浓度,气象因素(尤其是相对湿度)对含氮/硫物质的气-粒分配也有一定影响.   相似文献   

9.
为了探究北方寒冷地区城市PM2.5化学组分特征,采用WRF-CMAQ模型对辽宁中部城市群2019年1月、4月、7月、10月及一次重污染过程(2019年1月11—14日)的PM2.5化学组分展开模拟分析.结果表明:WRF-CMAQ模型分析下SO2、NO2、PM10、PM2.5浓度模拟值与监测值的相关系数(R)在0.63~0.82之间,PM2.5组分中SO42-、NO3-、NH4+、EC、OC浓度的相关系数(R)在0.59~0.88之间,WRF-CMAQ模型对大气污染物及PM2.5主要化学组分的模拟效果较好,可以反映PM2.5及其组分的时空变化特征.通过对模拟结果的进一步分析发现,辽宁中部城市群PM2.5中SNA(SO42-、NO3-、NH4+三者的合称)的占比为37%,与成渝城市群、长三角地区、京津冀地区城市相比,PM2.5二次污染程度较低,一次污染仍是PM2.5的主要来源.1月、4月、7月、10月PM2.5中[NO3-]/[SO42-](质量浓度比)分别为0.62、0.44、0.15、0.50,表明该区域的燃煤污染对PM2.5的贡献大于机动车尾气的贡献,该现象在秋冬季尤为明显;硫氧化率(SOR)普遍处于较高水平,分别为0.34、0.54、0.61、0.58,表明该区域燃煤排放的SO2更易对PM2.5产生贡献.同时,全年OC/EC(质量浓度比)的平均值为3.6,说明碳气溶胶的贡献主要来自机动车尾气的排放与化石燃料燃烧.通过分析2019年1月11—14日重污染过程PM2.5组分浓度的逐小时变化发现,该时段中SOR与NOR分别是1月平均值的1.2与2.0倍,NOR的提升导致PM2.5中NO3-浓度占比上升了8%,超过SO42-的占比,这表明该重污染过程中机动车尾气对PM2.5的贡献超过平常时段.研究显示,辽宁中部城市群的大气污染呈燃煤与机动车尾气为主的复合型污染特征,尤其在重污染天气下,实施工业限产的同时,加强机动车限行尤为重要.   相似文献   

10.
为了研究漯河市PM2.5和PM10及其水溶性离子变化特征,于2017年5月—2018年2月在漯河市3个采样点同步采集PM2.5和PM10样品,分别获得PM2.5和PM10有效样品191和190个.用离子色谱法分析样品中F-、Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+等9种水溶性无机离子.结果表明:在采样期间,漯河市ρ(PM2.5)平均值为72.42 μg/m3,其中ρ(总无机水溶性离子)的年均值为34.76 μg/m3,占ρ(PM2.5)的46.72%;ρ(PM10)平均值为126.52 μg/m3,其中ρ(总无机水溶性离子)的年均值为46.40 μg/m3,占ρ(PM10)的35.67%.2种颗粒物水溶性离子质量浓度的季节性变化均呈冬季高、夏季低的趋势.PM2.5/PM10〔ρ(PM2.5)/ρ(PM10)〕在四季分别为0.50、0.61、0.56、0.57.采样期间漯河市PM2.5中NOR(氮氧化率)和SOR(硫氧化率)的年均值分别为0.17和0.30,PM10中NOR和SOR的年均值分别为0.22和0.34,说明颗粒物中SO42-的二次转化效率高于NO3-.PM2.5和PM10在采样期间均呈弱碱性,且碱性在夏季最强,秋季最弱.利用PMF模型分析PM2.5和PM10中水溶性离子的主要来源发现,PM2.5中水溶性离子来源主要包括生物质燃烧源、燃煤源、建筑扬尘源、工业源和二次污染源,PM10中水溶性离子来源主要包括燃煤源、建筑扬尘源、二次污染源、生物质燃烧源和工业源.研究显示,漯河市颗粒物污染中水溶性离子来源复杂,应采取多源控制的污染防治措施.   相似文献   

11.
选取北京、石家庄和唐山作为京津冀区域典型城市,基于实地样品采集和组分分析结果,探讨PM2.5组分中二次无机水溶性离子(SNA)浓度变化特征,并利用空气质量模型模拟结果分析重污染前后京津冀地区各类污染源大气污染物排放对PM2.5和SNA质量浓度的贡献.结果显示:3个城市PM2.5质量浓度整体呈现逐年下降的趋势,多数情况下SO42-、NO3-和NH4+浓度极大值同时出现在冬季,PM2.5化学组分较为稳定.相对于常规时段,重污染期间SO42-、NO3-和NH4+质量浓度明显增加,重污染前一天SNA浓度占PM2.5比值达到最高.重污染的形成是本地源排放和外来区域传输共同作用的结果,外来源对NO3-的贡献整体高于SO42-和NH4+.交通源、居民源和工业源对PM2.5、SO42-和NO3-浓度贡献最高,NH4+主要来自居民源的排放.  相似文献   

12.
为研究黄石市大气PM2.5中水溶性离子组成、质量浓度变化特征及来源,于2012年3月-2013年2月在湖北省黄石市利用MiniVol颗粒物采样器采集PM2.5样品,用离子色谱分析了9种水溶性离子(NH4+、Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Cl-、NO3-、SO42-、F-)的质量浓度,并采用PMF(正定矩阵因子分析法)模型讨论了不同离子的来源.结果表明:观测期间黄石市大气PM2.5中ρ(总水溶性离子)的年均值为(61.5±26.8)μg/m3,占ρ(PM2.5)的63.9%,各离子质量浓度的高低顺序依次为ρ(SO42-)> ρ(NO3-)> ρ(NH4+)> ρ(Na+)> ρ(Cl-)> ρ(Ca2+)> ρ(K+)> ρ(F-)> ρ(Mg2+).二次无机离子SNA(为SO42-、NO3-和NH4+的统称)是水溶性离子的主要成分,占全部所测水溶性离子的74.4%.ρ(NO3-)/ρ(SO42-)范围为0.12~1.29,平均值为0.53±0.30,说明全年观测点附近主要以固定源污染为主.4个季节的SOR(硫氧化率)和NOR(氮氧化率)均大于0.10,说明黄石市PM2.5中的SO42-和NO3-主要是经二次转化形成的.阴、阳离子相关性研究发现,4个季节阴、阳离子总体相关性(R2为0.98)较好,并且全年PM2.5组分偏酸性.通过PMF模型源解析发现,黄石市大气PM2.5中水溶性离子主要来源于燃烧源、二次转化源和土壤/矿物扬尘源.研究显示,黄石市大气PM2.5中主要水溶性离子成分是SNA,燃烧、二次转化和土壤/矿物扬尘是其主要来源.   相似文献   

13.
为研究邢台市秋季PM2.5污染特征,于2017年10月15日~11月14日在邢台市区对PM2.5样品进行了采集,并对其中水溶性离子(包括Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)进行了分析.结果显示,观测期间邢台市ρ(PM2.5)平均值为(130.0±74.9)μg/m3,其中水溶性离子质量浓度为(69.8±11.4)μg/m3,占ρ(PM2.5)的53.3%,NO3-、SO42-和NH4+为主要离子,占水溶性离子比例达到了89.7%. 当污染加重,水溶性离子质量浓度随ρ(PM2.5)增大而升高,且NO3-、NH4+及SO42-占比亦逐渐升高,但其他离子占比随之下降,Ca2+尤为明显,表明ρ(PM2.5)升高时主要受二次无机转化影响;观测期间SOR(硫转化率)与NOR(氮转化率)的平均值分别为0.36和0.25,表明秋季SO2与NO2转化速率较强,二次无机污染严重,另外SOR及NOR与温度及相对湿度呈正相关,且SOR对二者更为敏感;邢台市秋季PM2.5呈弱碱性,NH4+主要以(NH42SO4和NH4NO3的形式存在;ρ(NO3-)/ρ(SO42-)平均值为2.13,表明移动源对秋季大气颗粒物的来源贡献较大;PMF分析结果表明,二次转化源、燃烧源及扬尘源为邢台市秋季PM2.5中水溶性离子的主要来源.  相似文献   

14.
利用2018-11-21—12-05常熟市空气质量自动监测站点的常规参数逐时数据、细颗粒物化学组分数据及大气颗粒物激光雷达监测结果,对常熟地区秋冬季一次重污染过程中PM2.5及其主要化学组分(水溶性离子)的污染特征进行系统分析。结果表明:11-24—12-03常熟地区出现了一次持续重污染过程,PM2.5浓度高值主要出现于高湿、小风、低边界层的天气条件下,且PM2.5浓度与湿度呈显著正相关,受不利扩散条件下的局地污染累积及高湿状态下颗粒物二次转化影响较大。观测期间,二次离子(NO3-、NH4+、SO42-)在水溶性离子中占比较高,尤其是污染期,占比高达97%,受二次生成影响较大;其中,NO3-在水溶性离子中占比最高。整个分析时段,SOR与NOR均值分别为0.38与0.22,污染期间SOR与NOR均值明显升高,分别达到0.47与0.32;4个阶段内仅有污染期时段的NO3-、SO42-累积增长速率大于CO,此时NO3->SO42-,该阶段主要受到NO2二次转化影响,常熟市重污染期间应着重加强工业源与移动源的管控。  相似文献   

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