伊犁河谷夏季PM2.5和PM10中水溶性无机离子浓度特征和形成机制

区域尺度大气颗粒物的同步观测与分析是制定大气污染防治策略的重要途径.为研究伊犁河谷城市群大气颗粒物和水溶性无机离子的空间分布特征，于2021年7月19~29日期间同步采集伊宁市和周边三县大气颗粒物样品，深入分析了PM_2.5和PM₁₀中9种水溶性无机离子（WSIIs）的空间分布特征、存在形式和影响因素，并对二次无机颗粒物的形成机制进行了探讨.结果表明，夏季伊犁河谷城市群ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）均值分别为（23±3）μg ·m^-3和（59±7）μg ·m^-3，伊宁市受本地工业源和移动源排放影响，导致其PM_2.5浓度在区域中最高；伊宁县受扬尘源和地形影响，使其PM₁₀浓度在区域中最高；而霍城县的良好扩散条件使其PM_2.5和PM₁₀浓度最低.PM_2.5和PM₁₀中WSIIs占比分别介于28.2%~29.9%和16.0%~20.2%之间.4种主要离子（SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和Ca²⁺）占到WSIIs的90%左右，在PM_2.5中浓度大小排序为：SO₄^2->Ca²⁺>NH₄⁺>NO₃^-，在PM₁₀中浓度大小排序为：SO₄^2->Ca²⁺>NO₃^->NH₄⁺；相关性研究结果显示4个城市SO₄^2-浓度相近主要是由区域输送所致，而Ca²⁺在PM_2.5和PM₁₀中占比高于国内大部分城市反映出伊犁河谷核心区城市受扬尘源的影响较大.PM_2.5和PM₁₀中n（NO₃^-）/n（SO₄^2-）分别为0.78和0.76，表明伊犁河谷受固定源影响大于移动源；4个城市n（NO₃^-）/n（SO₄^2-）的大小排序为：伊宁市>霍城县>伊宁县>察县，与各城市机动车保有量大小一致，反映出伊宁市受机动车等移动源的影响高于周边三县.二次组分主要以（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃的形式存在，各城市NH₄⁺与SO₄^2-反应后均有盈余，盈余的铵盐在伊宁市主要以NH₄NO₃存在，与伊宁市较高的NO₂浓度有关.夏季PM_2.5和PM₁₀中NOR变化幅度分别为0.03~0.10和0.03~0.16，受夏季高温影响导致NO₃^-二次转化较弱；SOR分别介于0.21~0.41和0.23~0.44之间，察县相对较高的湿度使其SOR较高，而霍城县受区域输送影响使其SOR高于伊宁市.形成机制表明：察县和伊宁市的SO₄^2-主要由非均相反应生成，伊宁县主要由均相反应产生，而霍城县SO₄^2-的形成机制较为复杂，受到均相反应和非均相反应的共同影响.

Characterization and Formation Mechanism of Water-soluble Inorganic Ions in PM2.5 and PM10 in Summer in the Urban Agglomeration of the Ili River Valley