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1.
通过实时在线监测了2018年11月27日~2019年1月15日北京市城区PM2.5、水溶性无机离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-)、碳质组分(有机碳OC、元素碳EC)的质量浓度以及气态污染物浓度和气象要素,收集整理了近20年北京市冬季PM2.5、主要离子组分以及碳质组分浓度,分析研究了1999~2018年北京市冬季PM2.5、离子、碳质组分的变化特征,重点探讨了监测期间清洁日与两个典型重污染事件PM2.5及其组分的演变特征.结果表明:研究期间PM2.5浓度为53.5μg/m3,达到近20年北京市冬季较低值,且大气主要污染源由煤烟型污染源转变为燃煤型与机动车尾气复合型污染源.监测期间,湿度高、微弱的西南风导致重污染产生,清洁日、污染事件I与污染事件II PM2.5平均浓度分别为32.5,138.9,146.8μg/m3且不同时段PM2.5日变化趋势存在差异.各离子浓度变化为:NO3- > NH4+ > SO42- > Cl- > K+ > Ca2+ > Na+ > PO43- > F- > NO2-~Mg2+,总水溶性离子浓度为24.6μg/m3占PM2.5总浓度的46.0%,其中SNA浓度占总离子浓度的83.7%,是离子中最主要的组分.碳质组分浓度达到近二十年北京市冬季最低值,变化为:一次有机碳POC > EC > 二次有机碳SOC,OC与EC相关系数达到0.99,一次燃烧源对污染过程有较大贡献.NH4+在清洁日与污染II中富集,主要以(NH42SO4、NH4NO3和NH4Cl形式存在,在污染I中较少,仅以(NH42SO4和NH4NO3存在.在污染I和II期间,SO42-的形成昼夜均受相对湿度与NH3影响;NO3-的形成白天受O3与NH3的影响,夜间受相对湿度和NH3的影响.  相似文献   

2.
为研究长三角背景点夏季PM2.5污染特征,于2018年5月30日—8月15日在上海市崇明岛对PM2.5样品进行昼夜采集,并对其中水溶性无机离子(Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+)进行了分析.运用PSCF(潜在源贡献)方法判别污染物排放源区,并结合PCA(主成分分析)和PMF(正交矩阵因子)源解析探究PM2.5来源.结果表明:①观测期间崇明岛ρ(PM2.5)平均值为(33±21)μg/m3,低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》一级标准限值(35 μg/m3),但在部分时段存在显著超标现象,ρ(PM2.5)最高值在120 μg/m3以上.②水溶性无机离子质量浓度平均值为(14±9.3)μg/m3,占PM2.5的42.4%,其中SNA(SO42-、NO3-、NH4+三者统称)为主要离子,占水溶性离子总质量浓度的85.7%.③n(NH4+)/n(SO42-)(NH4+与SO42-的摩尔浓度比)显示,清洁期〔ρ(PM2.5) < 15 μg/m3〕呈贫铵状态,过渡期〔15≤ρ(PM2.5)≤35 μg/m3〕和污染期〔ρ(PM2.5)>35 μg/m3〕均呈富铵状态;过渡期SNA主要以NH4HSO4和NH4NO3形式存在,而污染期则主要以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在.④通过对两次典型污染事件进行离子相关性分析和PSCF分析发现,E1污染事件(5月30日—6月8日)为局地生物质燃烧型污染事件,E2污染事件(7月23日—8月1日)为区域传输污染事件.源解析结果进一步表明,两次典型污染事件期间气态污染物的二次转化对PM2.5的贡献最显著,贡献率分别为62.8%和59.8%;其次是生物质燃烧,其贡献率分别为32.5%和20.1%;E2污染事件期间海盐源对崇明岛PM2.5贡献率较高(16.6%),远超过E1污染事件期间对PM2.5的贡献率(2.7%).研究显示,区域输送对崇明岛PM2.5有显著贡献,二次颗粒物累积是崇明岛PM2.5超标的主要原因.   相似文献   

3.
利用2015年1月气溶胶散射和吸收系数、PM2.5质量浓度、大气能见度以及常规气象观测数据,分析了南京冬季大气气溶胶散射系数与吸收系数的变化特征,给出了散射系数与吸收系数对大气消光的贡献,以及能见度与PM2.5质量浓度和相对湿度的关系.结果表明,观测期间南京大气气溶胶的散射系数和吸收系数分别为(423.4±265.3) Mm-1和(24.5±14.3) Mm-1,对大气消光的贡献分别为89.2%和5.2%,表明大气消光主要贡献来自于气溶胶的散射.散射系数与PM2.5相关性较好(R2=0.91),能见度随PM2.5质量浓度呈指数下降,也与相对湿度保持一定负相关性.能见度均值为4.3km,且连续出现能见度不足2km的低能见度天气,霾天气下消光系数和PM2.5质量浓度大幅超过非霾天气,最高值分别达到1471.2Mm-1和358 μg/m3,霾天气下能见度的降低来自颗粒物与相对湿度的共同影响.  相似文献   

4.
天津城区春季大气气溶胶消光特性研究   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
利用天津大气边界层观测站2011年4月1日~5月10日气溶胶散射系数、吸收系数、PM2.5质量浓度、大气能见度和常规气象观测数据,分析了气溶胶散射系数和吸收系数的变化特征,以及气溶胶消光系数与PM2.5质量浓度和大气能见度的关系,并对两种方法计算的消光系数进行了比较.结果表明,观测期间天津城区气溶胶散射系数为369.93 Mm-1,对大气消光贡献为86.7%,气溶胶吸收系数为36.32 Mm-1,对大气消光贡献为8.5%,单次散射反照率为0.91;气溶胶散射系数和吸收系数的日变化特征具有明显的双峰结构,对应于早晚交通高峰;不同天气类型下其日分布特征存在较大差异,霾日散射系数和吸收系数最高,沙尘日和降水日次之,晴日最低;气溶胶散射系数和吸收系数与PM2.5质量浓度呈线性正相关,与大气能见度呈指数负相关,观测期间气溶胶质量散射效率均值为2.95m2/g;采用Koschmieder’s公式反算能见度获得的大气消光系数,与通过测量气溶胶散射系数、气溶胶吸收系数、气体散射系数和气体吸收系数等分量加和获得的消光系数相比一致性较好,高相对湿度天气下能见度反算值高于各系数加和值.  相似文献   

5.
为了分析南京北郊水溶性离子污染特征及其消光贡献,于2017年3月15日~4月15日、7月和10月开展了PM2.5观测实验,分析了南京春夏秋3个季节的PM2.5及其组分浓度特征、水溶性离子及其前体物转化特征以及水溶性离子的光学特性.结果表明,采样期间PM2.5的质量浓度为(93.8±40.3)μg/m3,其中54.2%为水溶性离子,其总质量浓度为(50.9±25.6)μg/m3,而二次水溶性离子(SNA)占水溶性离子的76.8%.各水溶性离子组分分布为:NO3- > SO42- > NH4+ > Ca2+ > Cl- > NO2- > K+ > F- > Mg2+ > Na+.在季节变化上,PM2.5和主要水溶性离子均为春季高,夏季低,但夏季NO3-42-.硫转化率(SOR)和氮转化率(NOR)在采样期的均值分别为0.38、0.22,这说明南京有较强的二次转化过程.采样期间,平均[NO3-]/[SO42-]的值为1,这说明水溶性离子主要来源于移动源的排放.通过IMPROVE公式计算的大气消光系数低于实际值,但能够较为准确的反映出南京消光系数的趋势.各组分消光贡献从大到小分别为(NH42SO4(38.9%)、NH4NO3(36.7%)、POM(13.6%)、EC(9.3%)、NO2(1.5%).其中SNA的消光贡献占70%以上,春季的SNA消光贡献最大,而夏季的最小.  相似文献   

6.
为了解天津市不同区域PM2.5中水溶性离子污染特征,于2015年7月、10月及2016年1月、4月,在天津市南开区(简称“市区”)及武清区采集PM2.5样品,结合气象因素、气态污染物研究,分析了样品中水溶性离子污染特征及来源.结果表明:①天津市市区及武清区PM2.5中水溶性离子组分主要为二次离子(SO42-、NO3-、NH4+);不同区域PM2.5中二次离子各季节占比略有不同,市区为夏季(54.0%)>秋季(42.5%)>春季(41.3%)>冬季(40.7%),武清区为夏季(53.0%)>春季(44.6%)>秋季(43.4%)>冬季(33.2%).②冬季市区、武清区PM2.5中水溶性离子组成差异较大,其他季节水溶性离子组成相似;夏季市区及武清区颗粒物呈酸性,其他季节均呈碱性,冬季武清区颗粒物碱性强于市区.③不同季节市区及武清区PM2.5中SO42-均以(NH42SO4形式存在,NO3-冬季以NH4NO3形式存在,其他季节NO3-主要以NH4NO3和HNO3形式共存;市区Cl-主要以NH4Cl、KCl和NaCl形式存在,武清区Cl-主要以NH4Cl、KCl形式存在.④对市区及武清区来说,均相反应和非均相反应是SO42-重要生成途径,均相反应是生成NO3-的主要途径.研究显示,代表一次排放的机动车源、燃煤源和二次无机粒子混合源对天津市PM2.5中水溶性离子贡献率最高,工业源和扬尘源对市区的影响较大,农业源对武清区的影响较大.   相似文献   

7.
基于2017年1月4~7日成都地区一次重霾过程中,颗粒物粒径谱的垂直加密观测和激光雷达同步观测数据,利用Mie散射理论计算颗粒物消光系数并与激光雷达反演结果对比,计算了不同粒径谱颗粒物消光系数以及消光贡献率.分析表明:重霾期间,在不同边界层高度上颗粒物消光系数表现为PM1 > PM2.5~10 > PM1~2.5 > PM > 10,其中PM1的消光贡献率整体上维持在49.5%~69.4%,是本次重霾过程中影响颗粒物消光系数大小的主要因子.在大气边界层内,不同粒径谱颗粒物消光作用呈现出显著垂直变化和昼夜差异,白天在600m以下和700~1100m之间颗粒物消光系数出现高值区;夜间颗粒物消光系数整体上随高度呈现出明显递减趋势,在1100m处出现高值.此外,夜间在200m以下颗粒物消光系数明显大于白天,且PM>1的消光贡献率也明显大于白天.整体上,PM1消光贡献率随高度递增,而PM>1消光贡献率随高度递减.  相似文献   

8.
北京市冬春季大气颗粒物的粒径分布及消光作用   总被引:7,自引:2,他引:5  
2004年1─5月,在北京市区连续监测了大气环境中ρ(PM10),ρ(PM2.5),ρ(PM1)和ρ(TSP),以及大气能见度、地面气象要素.结果表明:春节期间颗粒物中细粒子所占的比例较高,ρ(PM1)/ρ(PM2.5)为0.81,ρ(PM10)/ρ(TSP)为0.61;而沙尘期其值分别为0.55和0.28.不同粒径的颗粒物质量浓度均呈在明显日变化,其夜间浓度峰值高于早晨交通繁忙时段.根据经验公式,将大气能见度换算为大气消光系数,并导出颗粒物消光系数.结果表明:颗粒物消光系数与颗粒物质量浓度呈显著正相关.进一步定义了颗粒物质量浓度消光比(CEP),用来表征颗粒物的污染特征.统计分析结果表明:当CEP<103时,颗粒物质量浓度很低,PM2.5所占比例较高,代表了有利于污染扩散的气象条件;当CEP>167,颗粒物质量浓度高,但细粒子比(ρ(PM2.5)/ρ(PM10))稳定在0.5~0.7,湿度也稳定在20%~50%,代表了不利于污染扩散的气象条件.   相似文献   

9.
为了研究在饱和持水量条件下不同氮沉降形态和水平对森林土壤氮素净转化及土壤N2O排放的影响,选取中亚热带地带性森林红壤为研究对象,采用室内模拟试验方法,设置110%饱和持水量(WHC)的土壤水分,添加不同形态氮[(NH42SO4、NaNO3、NH4NO3]和不同含量[0 mg/kg(CK)、20.0 mg/kg(LN)、66.7 mg/kg(HN),以干土计]的氮素,进行为期14 d的室内培养(20℃).结果表明,与CK相比,(NH42SO4和NaNO3处理对土壤净氮矿化和氨化的影响不大,而(NH42SO4处理的净硝化量在高氮水平下为负值,说明硝化很弱,但该处理的净氨化量高于其他处理,特别是NaNO3处理的净氨化量较高,认为很可能存在NO3--N异化还原为铵(DNRA).NaNO3处理能显著提高土壤净硝化量而显著降低w(SON)(SON为土壤可溶性有机氮),NH4NO3处理同时降低了土壤w(NH4+-N)和w(NO3--N),表现为氮固定作用,并且高氮水平的土壤w(MBN)(MBN为微生物量氮)显著高于低氮水平;NaNO3和NH4NO3处理的土壤N2O排放速率和培养周期内的累积排放量均显著高于CK,并且高氮水平显著高于低氮水平,而(NH42SO4处理与CK相当,并且高氮水平下的N2O累积排放量低于低氮水平.研究显示,在过饱和土壤水分条件下,混合形态氮对土壤氮素净转化格局影响较大,含NO3-形态氮明显促进土壤N2O的排放,尤其是高氮水平.研究结果可为评价全球气候变化下特别是降雨情况下沉降氮形态对土壤氮素转化的影响提供重要参考.   相似文献   

10.
南京北郊能见度变化中二次无机盐消光的重要作用   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用2013年5月~2014年5月的能见度和大气气溶胶化学组分资料,分析南京北郊能见度变化特征、气溶胶化学组分与能见度变化的关联及其对大气消光的贡献,识别在能见度变化中二次无机盐消光的重要作用.结果表明,观测期间平均能见度为(6.78±3.68)km,能见度存在显著的季节变化.粒径小于2.1μm的细粒子对能见度降低有较大影响,SO2-4、NO-3、NH+4和OC是细粒子主要成分,其中二次无机离子对重霾日能见度恶化具有重要贡献.利用修正的IMPROVE方程重建观测期间消光系数,均值为(527.2±295.2)Mm-1,PM2.1化学组分中硫酸铵、硝酸铵以及有机物对消光系数贡献最大,达到80.6%.尽管在清洁日(VR10 km)有机物的消光贡献高达43.51%,但随着能见度降低,有机物消光贡献减少,二次无机盐组分消光贡献增加,在低能见度的重霾日(VR5 km)二次无机盐消光贡献达到58.96%,表明二次无机盐消光对能见度恶化具有重要作用.  相似文献   

11.
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   

12.
陆源氮输入是三峡水体富营养化的主要原因之一,外源氮在消落带土壤中的赋存形态是决定其进一步向三峡水体释放的关键.为此,以三峡典型土壤-紫色潮土为研究对象,进行4种氮输入〔分别添加NaNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4、CO (NH2)2〕和淹水-落干两个水文条件处理,利用连续分级提取法测定土壤氮赋存形态含量,分析氮添加类型及水文条件对消落带紫色潮土氮赋存形态的影响.结果表明:NaNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4和CO (NH2)2添加下,土壤培养结束后,离子交换态氮(IEF-N)含量在落干期分别为93.88、79.42、59.02和46.80 mg/kg,在淹水期分别为65.60、56.95、42.46和32.94 mg/kg;有机及硫化物结合态氮(OSF-N)含量在落干期分别为122.18、126.21、137.53和148.19 mg/kg,在淹水期分别为142.22、149.09、156.43和161.76 mg/kg;IEF-N含量变化占比在落干期分别为45.20%、35.56%、21.96%和13.82%,在淹水期分别为36.57%、30.80%、16.21%和7.26%;OSF-N含量变化占比在落干期分别为12.33%、15.02%、22.57%和29.68%,在淹水期分别为16.76%、21.84%、26.73%和30.29%.落干期和淹水期,IEF-N含量及其变化在氮添加总量中的占比均表现为NaNO3添加下最高、CO (NH2)2添加下最低,且落干期大于淹水期;OSF-N含量及其变化占比则与IEF-N表现相反.落干期和淹水期,外源氮主要表现为向OSF-N转化,此外,外源氮在落干期还存在向铁锰氧化物结合态氮转化的过程.研究显示,控制落干期消落带土壤氮输入(特别是硝态氮)是预防三峡水库富营养化的有效途径.   相似文献   

13.
天山北坡是重污染天气消除攻坚战的重点区域,为了解该区域冬季大气重污染期间NH4+污染特征及其对PM2.5浓度的贡献,2020年12月—2021年1月在该区域典型工业城市石河子市城区对气态NH3和PM2.5中水溶性离子的浓度进行了连续监测,分析了不同空气质量等级下PM2.5中NH4+浓度和NH3-NH4+气固转化率的变化以及NH4+的赋存形式.结果表明:(1)监测期间,石河子市大气PM2.5、NH4+和其他阳离子的平均浓度分别为164、25.3和3.60μg/m3,NH4+浓度是其他阳离子总浓度的7.0倍;NH4+浓度在PM...  相似文献   

14.
2014年5~6月在东海海域采集PM2.5和PM10气溶胶样品,通过离子色谱法对样品中主要水溶性阳离子(Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+)和阴离子(Cl-、NO3-、SO42-、MSA)的浓度进行测定,并结合相关数理统计方法探讨了其主要来源.结果表明,PM2.5和PM10样品中主要水溶性离子的总浓度范围分别为7.9~23.7μg/m3和10.4~47.9μg/m3,平均值分别为(14.9±5.8)μg/m3和(21.3±10.7)μg/m3.二次离子(nss-SO42-、NO3-和NH4+)浓度最高,分别占测定离子总浓度的80.8%和73.3%,其中SO42-和NH4+主要富集在细颗粒物(PM2.5)中,NO3-主要富集在粗颗粒物(PM10)中.富集因子及相关性分析表明K+主要来自陆源,Mg2+受海源和陆源双重输入影响.阴阳离子浓度平衡计算结果表明,细颗粒物样品呈弱碱性;粗颗粒物样品酸碱基本中和.两种样品中NH4+的主要结合方式均为(NH42SO4和NH4NO3.来源分析结果表明,PM2.5和PM10样品中生源硫化物对nss-SO42-的贡献率分别为13.7%和8.7%.根据估算的干沉降通量结果,NH4+对氮沉降的贡献程度小于NO3-.  相似文献   

15.
为了解春节期间烟花爆竹燃放对北京大气污染物和PM2.5中水溶性无机离子贡献的影响,采用浓度特征对比、相关性分析等方法,对2011年2月1日-3月1日期间的PM10、气态污染物、PM2.5中水溶性无机离子浓度等在线数据进行了分析.结果表明:烟花爆竹的燃放会在短时间内加重PM10颗粒物污染,集中燃放期(含除夕、春节、正月初五、元宵节)ρ(PM10)和φ(SO2)(分别为232μg/m3和40.2×10-9)是非集中燃放期(63μg/m3和16.0×10-9)的3.7和2.5倍,燃放烟花爆竹对ρ(PM10)和φ(SO2)的小时贡献率分别达到56.8%和35.6%;但对φ(CO)、φ(NO)、φ(NO2)无显著影响.而观测期间由其他因素导致的污染期ρ(PM10)和各气态污染物小时体积分数有所增加,分别是非集中燃放期的3.0~8.3倍.燃放烟花爆竹对PM2.5中ρ(Mg2+)、ρ(K+)、ρ(Cl-)的影响最大,分别为非集中燃放期的65.0、31.6、6.9倍,贡献率分别为88.6%、87.2%、65.8%. ρ(Mg2+)、ρ(K+)与ρ(Cl-)在集中燃放期表现出较高的相关性(R>0.9).污染期ρ(SO42-)、ρ(NO3-)、ρ(NH4+)明显升高,分别为非集中燃放期的3.8、16.4、8.3倍,同时高于集中燃放期(分别为2.7、2.5、2.1倍).集中燃放期PM2.5中主要以NH4HSO4、NH4NO3、KNO3、KCl、NH4Cl、MgCl2等形式存在.集中燃放期硫氧化物转化率(SOR)高于非集中燃放期和污染期,而氮氧化物转化率(NOR)则是污染期最高.研究显示,燃放烟花爆竹对ρ(PM10)及PM2.5中ρ(Mg2+)、ρ(K+)、ρ(Cl-)影响最大,污染期各离子浓度均有大幅升高,NOR在污染期的高值是导致ρ(NO3-)升高的重要原因.   相似文献   

16.
利用2016年颗粒物及水溶性离子采样数据,研究了杭州G20峰会减排措施对大气中无机水溶性离子特征的影响.结果表明,杭州G20峰会减排措施对大气水溶性离子的质量浓度、组成结构、酸碱性等皆存在明显影响.减排措施实施使大气颗粒物和水溶性离子质量浓度下降,受影响的离子主要是NO3-、SO42-、NH4+、NO2-,其中NO3-、SO42-质量浓度的下降使NH4+、Ca2+、Cl-成为浓度前3位的离子.SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+粒径分布呈单峰型,其中SO42-、NO3-、NH4+峰值出现在0.65~1.10mm,Ca2+峰值出现在5.80~9.00mm,Na+、Cl-、K+呈双峰分布,峰值皆出现在3.30~4.70mm和0.65~1.10mm,Na+两峰值相当,K+、Cl-在0.65~1.10mm峰值较高.减排措施实施使大气中主要无机盐从NH4NO3、(NH42SO4、NH4Cl转变为NH4Cl、NaCl、KCl,大气颗粒物碱性总体增强.本文研究成果对采取措施改善空气质量具有指导作用.  相似文献   

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