大气颗粒物中水溶性离子化学组成和分布特征研究

采用离子色谱法对甘肃陇南地区大气颗粒物中的水溶性阴、阳离子进行了全面的分析测定,同时对水溶性离子的组成特征、分布状况以及与酸雨的关系进行了研究.     

大同市大气颗粒物浓度与水溶性离子季度分布特征

为研究大同市大气颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2、7、9、12月,分别对大同市及其对照点庞泉沟国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,通过超声萃取-IC法测定了样品中的9种水溶性离子,结果表明,大同市大气颗粒物污染1、4季度重于2、3季度,PM2.5季度均值全年均未超标,PM10仅第1季度超标1.4倍,污染状况总体良好,PM2.5与PM10相关系数R为0.75,说明大同市颗粒物污染有较为相近的来源,且不同季节均以粗颗粒物为主;大同市PM2.5中水溶性离子浓度分布为SO2-4、NO-3、NH+4Cl-、Ca2+K+、Na+F-、Mg2+,PM10中Ca2+浓度仅次于SO2-4、NO-3,控制扬尘将有效降低PM10的浓度;PM2.5及PM10中的9种水溶性离子在不同季度的浓度与颗粒物浓度分布规律类似,1、4季度较高,2、3季度较低;由阴阳离子平衡计算结果可知,相关性方程的斜率K为1.045,表明大同市大气颗粒物中阳离子相对亏损,大气细粒子组分偏酸性。NO-3与SO2-4浓度比值均小于1,大同市以硫酸型污染为主,大气中的SO2-4主要来源于人类活动排放。     

典型矿业城市大气颗粒物水溶性离子分布特征

利用2014年7月和2015年1月在淮南市不同功能区采集的大气颗粒物样品，分析其水溶性离子时空和粒径分布特征。结果表明：夏季和冬季粗、细粒子中总水溶性离子质量浓度均值分别为（13.45±4.53）μg/m3、（27.81±17.65）μg/m3和（12.87±8.37）μg/m3、（85.08±35.41）μg/m3。淮南市大气颗粒物中主要的水溶性离子为Ca2+、NO-3和SO2-4。冬季各功能区PM2.5中总水溶性离子质量浓度普遍高于夏季。大气颗粒物中水溶性离子主要来源于土壤源、工业污染及二次转化，冬季二次污染源主要以流动源污染为主，而夏季流动源和固定源污染贡献接近。     

2011年南京市春季大气颗粒物污染特征分析

2011年江苏省环境监测中心对南京市鼓楼、建邺、栖霞3区8个采样点采集了TSP和PM10样品,进行颗粒物质量浓度、水溶性离子、无机元素以及碳成分分析。结果表明该市春季大气颗粒物污染以PM10为主,不同区域颗粒物污染特点不一;水溶性离子以Ca2+、NO3-及SO2-4居多;无机元素以Ca、Fe、Al为主,Pb与Zn浓度较Ni与V高;市内EC浓度较高,可能与裸露堆煤场有关。有关研究结果提交南京市政府部门,供决策时参考。     

燃煤锅炉烟气中CPM与水溶性离子监测方法及应用研究

建立燃煤锅炉烟气可凝聚颗粒物(CPM)与水溶性离子监测采样方法,并应用于北京市典型烟气净化工艺燃煤锅炉排放监测。结果表明,北京市燃煤锅炉烟气中总颗粒物(TPM)基准排放质量浓度最高达82.4 mg/m3,最低14.0 mg/m3,其中CPM占TPM的43.5%~92.2%,水溶性离子对TPM的贡献水平为31.4%~62.2%。烟温对水溶性离子的分布形态有显著影响,进而影响TPM中可过滤颗粒物(FPM)和CPM的分配比例。颗粒物和水溶性离子的排放与烟气含湿量之间无显著相关性,而与燃煤锅炉烟气脱硫除尘净化工艺和脱硫产物的溶解度及其脱除方式密切相关。     

石家庄市大气颗粒物中水溶性无机离子污染特征研究

用超声萃取－离子色谱法分析了石家庄市大气颗粒物中8种水溶性无机离子。结果表明，NO3－、SO2－4、NH4＋及 Ca2＋为主要组分；各个离子的质量浓度均有季节及空间变化差异；不同粒径颗粒物中 SO2－4和 NO3－相关性均很好，NH4＋与 SO2－4、NO3－在细颗粒物中具有良好的相关性，Ca2＋在粗粒子中与 NO3－和 SO2－4的相关性也较好。SO2－4／NO3－质量比季节变化表明，春、夏季固定源与流动源对大气颗粒物贡献相当，秋季流动源贡献较大，冬季固定源贡献较大。PM2．5中SO2与SO2－4、NO2与 NO3－转化率表明，SO2－4、NO3－主要是由二次转化而来。     

烟花燃放对空气中PM2.5及水溶性离子的影响研究

于2013年2月9日—2月16日在南京城区连续观测PM10、PM2.5、PM1的质量浓度、能见度、PM2.5中水溶性离子浓度等参数,探讨了因春节期间烟花爆竹的燃放导致大气中颗粒物浓度出现短时峰值,同时能见度急剧降低,空气质量下降的原因。研究发现:因烟花爆竹的燃放,PM2.5局地短时间浓度可达863μg/m3,能见度仅为1.2km;PM2.5中Cl-、K+与SO2-4浓度短时间上升,这与烟花爆竹中氧化剂、还原剂等组分的燃烧释放有关。由春节期间观测结果统计发现,因烟花爆竹燃放对PM2.5中水溶性离子的贡献约占50%。     

杭州城区春节PM2.5中水溶性离子在线观测

利用大气细颗粒物水溶性组分在线连续监测分析系统(AIM-URG9000D),考察了杭州城区春节期间PM2.5中无机水溶性离子的浓度变化范围,探讨了这些离子的日变化特征和影响因素,同时分析了集中燃放烟花爆竹对水溶性离子浓度的影响。结果表明,SO2-4、NO-3、NH+4是PM2.5中水溶性离子的主要成分,分别占全部水溶性组分的33.3%、28.4%、19.4%;强致癌物质NO-2浓度为2.07μg/m3,远大于膜采样结果;NO-3与SO2-4的质量比为0.85,表明机动车尾气排放导致的大气污染正逐步加重;各水溶性离子有着各自不同的日变化规律。相关性分析表明,NH+4与NO-3、SO2-4的相关系数分别为0.92、0.81;K+、Cl-、Mg2+3者之间的相关系数均在0.9以上。烟花爆竹燃放期间,PM2.5浓度急剧上升,Cl-、SO2-4、K+、Mg2+浓度分别达到燃放前的18、6、53、76倍。     

上海浦东新区城区大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征研究

为研究大气中细颗粒物(PM_(2.5))在中低浓度水平下的污染特征及来源,于2018—2020年在上海市浦东新区采用在线气体组分及气溶胶监测系统对大气ρ(PM_(2.5))及其水溶性离子的质量浓度进行了在线连续观测。结果表明,2018—2020年ρ(PM_(2.5))变化总体均呈现冬季较高,春、秋季其次,夏季较低的特征。PM_(2.5)中水溶性离子组分按质量浓度大小排序为:ρ(NO_(3)^(-))>ρ(SO_(4)^(2-))>ρ(NH_(4)^(+))>ρ(Cl^(-))>ρ(K^(+))>ρ(Na^(+)),SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)(SNA)占总离子浓度的94%以上,占PM_(2.5)的52%以上,是影响PM_(2.5)的重要组分。Cl^(-)约占3%,Na^(+)和K^(+)占比均<1%。NO_(3)^(-)离子浓度随季节变化程度最大。春季颗粒物明显表现为弱酸性,冬季颗粒物则呈现出向弱碱性发展的态势,全年总体基本呈中性。通过离子平衡计算,SNA在大气中主要倾向于以(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(4)NO_(3)的形式存在。SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)相关性较高,Cl^(-)和K^(+)相关性较高,具有同源性。硫氧化率(SOR)与氮氧化率(NOR)均>0.1,SO_(2)和NO_(2)的二次转化程度较高。机动车尾气排放及其引起的二次粒子和区域输送已经成为观测期间内PM_(2.5)的主要来源。     

南充市酸雨的时空分布及其形成机制的初步探讨

以四川南充市为研究对象,笔者于2003-2004年连续两年对降水进行采样分析,共获取降雨数据520个,对该市酸雨的变化趋势进行了分析和讨论,并采用统计学上的主成分分析法确定该市近几年来降水化学成分中主要污染物.通过对降水中化学离子物的分析,阐明了该市酸雨的主要成因;从大气相对湿度及其颗粒物与降水pH值、[SO42-]等的对照关系对该区域的酸雨形成机制问题进行了初步探讨.     

离子色谱法测定降水中的阳离子

应用Waters新型阳离子分离柱快速，准确地一次性同时测定降水中阳离子（Na^ ,NH4^ ,K^ ,Mg^2 ,Ca^2 )，该方法具有良好的精密度、线性相关系数和加标回收率。     

空气负离子与城市环境

综述了空气负离子的研究历史、产生过程以及增加空气负离子改善城市环境的措施。在相关文献的基础上,由室内、室外二方面进一步探讨了空气负离子与城市环境的关系。     

用ICS-90型离子色谱仪测定水中钙离子的不确定度分析

对离子色谱法测定水中钙离子的不确定度进行评定,并分析了其影响因素主要有来自重复测量引入的A类不确定度和来自工作曲线的不确定度以及来自标准溶液的不确定度。     

离子色谱法测定水中溴离子与碘离子

采用离子色谱法测定水中溴离子与碘离子，选择AS19阴离子交换分离柱、KOH淋洗液自动发生器、抑制型电导检测。溴离子与碘离子分别在14.8 μg/L～100 mg/L与30.4 μg/L～100 mg/L范围内线性良好，检出限分别为3.7 μg/L与7.6 μg/L，环境水样平行测定的RSD分别为0.2%～1.5%与0.3%～1.6%，两个质量浓度水平的加标回收率分别为91.8%～105%与89.5%～93.4%。     

离子色谱法在环境分析中的应用

对离子色谱法在环境分析中的应用、优缺点进行了综述，并对其在环境分析中的发展前景作了评估。     

医用重离子加速器辐射水平分析及监测评价

为掌握我国自主研发的医用重离子加速器辐射水平，通过模拟计算给出瞬时辐射、气态流出物感生放射性源强，结合加速器大厅及治疗室辐射屏蔽设计，计算贯穿辐射及空气浸没外照射途径对工作人员和公众辐射所致剂量。根据医用重离子加速器运行后实际工况进行辐射环境监测，对所致工作人员和公众辐射剂量进行计算，工作人员最大年辐射剂量约为3.94×10^-2 mSv,公众人员最大年辐射剂量约为8.53×10^-7 mSv,模拟计算与实测结果相互印证，模型可用于辐射屏蔽设计的数据支撑。对加速器运行以来工作人员个人年累积剂量资料进行复核，工作人员及公众辐射剂量均满足剂量限值要求。     

离子色谱法测定水中三氯乙醛

基于三氯乙醛溶于水后形成水合三氯乙醛,在碱性溶液中与OH-发生卤仿反应分解为氯仿和甲酸盐的原理,采用离子色谱法检测甲酸浓度,从而计算出水样中三氯乙醛浓度。方法线性良好,检出限为0.007 mg/L,检测上限为100 mg/L,标准溶液平行测定的RSD<3%,加标回收率为99.7%,适用于不含甲酸水样中三氯乙醛的测定。     

离子色谱法测定水中主要阳离子

报导了水中阳离子Ｌｉ＾＋，Ｎａ＾＋，Ｋ＾＋，Ｃａ＾２＋〉Ｍｇ＾２＋的离子色谱分析及其分析精密度，准确性和线性范围。与阴离子组分同时测定用于水中离子总量的分析，获得满意结果。     

Determination of Water-soluble Atmospheric Aerosols Using Ion Chromatography

A field study was established to investigate the chemical composition of atmospheric aerosols in Chicago, IL. One goal of this study was to determine the influence of precursor trace gases and local meteorology on concentrations of secondary aerosol ionic species. This paper describes the method details, shows the method is analytically valid, and reports overall as well as some specific results found during the field study. Two particulate air samples were collected per day onto quartz fiber filters at the Loyola University Chicago Air Station during the summer months in 2002–2004. In parallel, mixing ratios of ozone and nitrogen oxides were monitored and weather parameters were recorded. Particulates were extracted from the filter substrates and the subsequent solutions were analyzed by ion chromatography for anions, including low molecular weight organic acids, and cations. A washing procedure was implemented to reduce the high background values of the quartz fiber filters. Method validation showed that the collection method was efficient for all ions with exception of nitrate, whose efficiency of 70% indicated losses caused by volatilization. The extraction method also proved efficient for both field and laboratory samples, and the repeatability of the method was high with relative standard deviations less than 10% for all ions. Reproducibility of the results was determined by comparison of sulfate to sulfur analyzed by total reflection X-ray fluorescence spectrometry and proved to be high as well. Concentrations differed significantly between the three summer studies due to varying levels of precursor species as a consequence of distinct temperatures and wind direction profiles.     

离子色谱法同时测定大气中二氧化硫和氮氧化物

建立以2.2mmol/L的Na2CO3和2.7mmol/L的NaHCO3的混合溶液为吸收液,同时串联两个大气采样瓶采样,第一个采样瓶的吸收液内含质量体积比为0.05%的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)吸收大气中SO2和NO2,第二个采样瓶的吸收液中内舍质量体积比为0.9%的过氧化氢采集大气中的NO,采样后用离子色谱法测定,若用10ml吸收液,采样体积为30L时,SO2的检出限为0.004mg/m3,可测浓度范围为0.03～26.7mg/m3;NO2的检出限为6.7×10-4mg/m3,可测浓度范围为0.03～20mg/m3.方法简便快速、准确、选择性好,完全满足环境监测对大气中二氧化硫和氮氧化物的同时测定.