天津市PM 2.5水溶性无机离子污染特征与来源分析

比较了天津市雾霾天和非雾霾天PM_(2.5)中水溶性无机离子(SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、NH_4~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、K~+)的污染特征,并对其来源进行分析。结果表明:(1)非雾霾天PM_(2.5)日均质量浓度为35～60μg/m~3,均值为43μg/m~3,雾霾天PM_(2.5)日均质量浓度为120～332μg/m~3,均值为242μg/m~3;雾霾天水溶性无机离子浓度均高于非雾霾天。(2)非雾霾天SO_4~(2-)主要来自大气中燃煤源的SO_2二次转化,NO_3~-主要来自一次污染源,雾霾天SO_4~(2-)、NO_3~-主要来自大气中燃煤源的SO_2、NO_2二次转化;非雾霾天NH_4~+主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在,雾霾天NH_4~+主要以NH_4NO_3和NH_4HSO_4的形式存在;Na~+、K~+、Cl~-除了海盐来源外,煤和生物质的燃烧及其二次转化是主要贡献源;Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来自建筑扬尘源和土壤扬尘源。(3)风速和相对湿度是雾霾天SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+浓度变化的重要原因。     

武汉市秋、冬季大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源分析

采用离子色谱法测定武汉市秋、冬季大气PM2.5中水溶性离子浓度,对其化学组成、质量浓度变化特征及源解析等方面进行了研究。结果表明,NO-3、SO2-4、NH+4为武汉市秋、冬季大气PM2.5中主要的水溶性离子,相关性分析表明,燃烧源是秋、冬季大气PM2.5中水溶性离子的共同来源。成分分析表明,工业区的水溶性离子主要来源于燃烧源,交通区的水溶性离子主要来源于二次污染源,其中包括垃圾焚烧源,植物园的水溶性离子主要来源于二次污染源。     

西安采暖期PM2.5及其水溶性无机离子的时段分布特征

为了探讨西安市采暖期大气颗粒物PM2.5及其水溶性无机成分的污染水平,于2010年1月4日—2月1日按一天8个时段(每个时段3 h)连续采集PM2.5样品四周,每周更换一次滤膜。结果显示,西安市采暖期PM2.5的质量浓度时段差异较大,呈现明显的双峰分布特征:21:00—24:00时段(147.516μg/m3)和09:00—12:00时段(141.678μg/m3)。4种被测水溶性无机组分总浓度为39.801μg/m3,占PM2.5总浓度的30.5%。SO24-和NO3-是最主要组分,占到4种无机组分的86.2%。各离子间相关分析显示,Cl-只与NO3-有较强的相关性,表明机动车尾气对Cl-有较大的贡献。SO24-和NO3-时段分布规律较为相似,与PM2.5浓度的时段分布特征相反:在PM2.5污染最轻的15:00—18:00时段,SO24-和NO3-的相对含量达到一天中的最高浓度时段,而在PM2.5双峰时段,它们的含量有所降低。     

西宁取暖季PM2.5水溶性离子的污染特征研究

于2017年1—5月(取暖季)在西宁市区、郊区、农村设置采样点采集PM_(2.5)样品,利用离子色谱法测定PM_(2.5)中水溶性无机离子浓度。结果表明:取暖季西宁大气PM_(2.5)日均质量浓度为(55.98±52.66)μg/m~3,呈现明显的市区郊区农村的浓度变化特征。PM_(2.5)中水溶性离子质量浓度之和占PM_(2.5)质量浓度的36.3%,水溶性离子平均浓度大小为SO_4~(2-)NO_3~-NH_4~+Na~+Cl~-C_2O_4~(2-)Ca~(2+)F~-K~+Mg~(2+);取暖季西宁大气硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)平均值分别为0.21、0.13,表明SO_4~(2-)、NO_3~-主要由二次转化形成,PM_(2.5)中NO_3~-/SO_4~(2-)(质量浓度比)为0.75,阳离子与阴离子电荷摩尔数比值为0.89,表明燃煤是PM_(2.5)主要贡献源,颗粒物总体呈酸性。后向轨迹分析表明,重污染期间西宁PM_(2.5)及其中水溶性离子的浓度变化不仅受本地污染源的影响,也受外来气团输送的影响。     

百色市右江区大气PM10中水溶性无机离子的化学特征与来源

2010年10月至2011年9月采集百色市右江区大气PM10样品,分析PM10及其水溶性无机离子的化学特征与来源。结果表明:(1)百色市右江区大气PM10为13.89～319.44μg/m3,年均117.48μg/m3,年均值超过《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准(100μg/m3)。百色市右江区大气可吸入颗粒物的污染主要出现在春冬季节。(2)水溶性无机离子浓度年均值依次为SO24->NO3->Cl->NH4+>K+>Na+>Mg2+>F-,SO24-、NO3-和Cl-浓度最高,分别占水溶性无机离子的57.7%、14.9%和14.5%。(3)百色市右江区大气PM10呈较强的酸性,高浓度的SO42-可能是导致百色市右江区大气PM10呈较强酸性的主要原因。(4)PM10的季节变化受气温和风速的影响极显著;气象因素对SO42-、NO3-、F-的影响不显著。(5)主因子分析表明,PM10中水溶性无机离子可能来自3个方面,Cl-和NO3-主要来自于当地低烟卤煤燃烧排放的烟气;Mg2+、K+和Na+主要来自于自然源;F-、SO24-和NH4+主要来自于混合源。     

宝鸡市大气PM_(10)中水溶性物质的组成及特征研究

2008年冬、春季在宝鸡市4个不同功能区采集PM10样品,探讨了PM10中水溶性物质的化学组成、时空分布特征以及来源。结果表明,冬、春季PM10的平均质量浓度分别为(402±100)、(410±160)μg/m3,无明显季节差异,冬季以交通干道区的PM10浓度为最高,而春季则以商贸区的PM10浓度为最高;冬、春季PM10中水溶性有机碳(WSOC)浓度最高值均出现在商贸区,最低值则分别出现在背景点和交通干道区,水溶性无机碳(WSIC)浓度最高值分别出现在交通干道区和商贸区,最低值均出现在背景点;冬、春季PM10中所含大多数无机离子浓度不存在显著空间差异,但不同功能区PM10中无机离子所占质量分数差异较明显;冬、春季PM10中的水溶性物质质量浓度分别为207、151μg/m3,在PM10中所占质量分数分别为51%和40%,其中,冬、春季水溶性物质浓度最高的分别为居民区和商贸区;冬季PM10中WSOC浓度与SO24-、NO3-浓度有较好的相关性,说明冬季PM10中WSOC的主要组分为二次有机气溶胶,而春季PM10中WSOC浓度与SO42-、NO3-浓度的相关性相对较差,这是由于一次有机气溶胶对WSOC的贡献率较冬季显著增大;宝鸡市与北京市大气PM10浓度、PM10中的SO42-、NO3-、NH4+浓度最为接近;广州市大气PM10中的SO42-所占质量分数(14%)要高于北方城市(宝鸡市和北京市均为9%)。     

天津冬季PM_(2.5)中水溶性无机离子污染特征研究

2015年12月3—21日对天津冬季 PM2.5进行了采样分析,重点分析了 Na~+、Mg~(2+)、NH_4~+ 、Ca~(2+)、K~+、Cl~-、SO_4~(2-) 、NO_3~-8种水溶性无机离子,结合风速、相对湿度、温度等气象资料,并利用主成分分析对水溶性无机离子来源进行了解析。结果表明,风速小、气温高和相对湿度大的天气条件以及冬季燃煤的人为原因是引起霾天的重要原因。采样期间PM_(2.5)平均质量浓度为104.22μg/m~3。霾天中,轻微霾天、轻度霾天、中度霾天、重度霾天的PM_(2.5)中总离子平均质量浓度分别为27.63、26.89、105.03、143.92μg/m~3,远高于非霾天的15.43μg/m~3。SO_4~(2-)是水溶性无机离子中含量最高的离子,约占总离子的1/3,SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-和NH_4~+浓度之和占总离子的90%以上。随着霾程度加重,NH_4NO_3占比增加,(NH_4)_2SO_4占比减少。水溶性无机离子主要来源于海盐粒子、生物质燃烧、机动车尾气排放和燃煤等。     

农林生物质燃烧尘中碳组分与水溶性无机离子的分布特征

以吕梁的小米秆、豆秆、玉米秆、树叶和草叶5种典型农林生物质为研究对象,进行燃烧实验,用武汉天虹TH-150C型中流量大气综合采样仪对排放的烟尘进行采集。分析其碳组分（有机碳OC和元素碳EC）及水溶性无机离子,以期为颗粒物来源研究提供重要数据支撑。结果显示：5种农林生物质燃烧尘中,TC（total carbon）在颗粒物中所占比例介于62.37%~73.46%之间,碳组分是农林生物质燃烧尘的重要组成部分,其中,尤其以树叶燃烧尘中OC和EC的百分含量最大,分别达到39.78%和33.68%;生物质燃烧尘中碳组分的百分含量仅次于机动车尾气尘,但远大于煤烟尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘和道路尘等源;OC/EC值介于1.15~1.26之间,该值可以初步用来作为判定农林生物质燃烧的一个重要指标;K+,Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、F-、Cl-、SO42-和NO3-等9种水溶性无机离子之和在颗粒物中所占比例介于18.22%~24.12%之间,水溶性无机离子是农林生物质燃烧尘的重要组成部分;SO42-、K+、Cl-、F-是4种最主要的水溶性性无机离子;生物质燃烧尘中K+主要以KCl的形式存在。     

西安市全年中PM_(2.5)水溶性无机离子变化特征

采用ICS-1100型离子色谱仪在2014年6月到2015年6月期间对西安市大气中PM_(2.5)水溶性离子(NO_3~-、NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_2~-、Cl~-、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K+)进行的实时监测,分析了全年PM_(2.5)中水溶性无机离子变化特征。结果显示:采样期间,西安市PM_(2.5)中NO_3~-、NH_4~+、SO_4~(2-)和Cl~-年均值占总离子的89.49%,且有明显月变化趋势,峰值出现在11和12月份,月浓度均值较往年同期降低,最高达到30.26、15.19、11.43和16.60μg·m~(-3)。Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和K~+浓度变化趋势与主离子不完全一致。NO_3~-均值大于SO_4~(2-)均值,表明PM_(2.5)中水溶性离子的主要贡献者为移动源。NO_3~-小时均值高于SO_4~(2-)小时均值,且在10:00和20:00处形成2个峰值。PM_(2.5)中NO_3~-与NO_2~-在0.05水平上显著相关,SO_4~(2-)与Cl~-的在0.01水平上极显著相关。     

焦作市冬季PM2.5中水溶性离子组成特征及来源解析

为探讨焦作市冬季PM_(2.5)中水溶性离子特征及其来源,于2017年12月至2018年2月在焦作市区连续采集大气颗粒物PM_(2.5)样品,测定其中9种水溶性离子浓度。结果表明,焦作市冬季PM_(2.5)质量浓度为(99.11±73.26)μg/m~3,总水溶性离子质量浓度为(66.88±48.68)μg/m~3,其中NO_3~-、SO_4~(2-)、NH4_+是水溶性离子的主要成分,3者合计占总水溶性离子的81.5%(质量分数)。与清洁天相比,污染天NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+在PM_(2.5)中的占比显著增加,表明人为活动排放的二次污染物是焦作市冬季污染天PM_(2.5)的主要贡献成分;随着相对湿度的增加,大气中存在明显的气溶胶二次转化过程;焦作市大气PM_(2.5)移动源贡献大于固定源。焦作市PM_(2.5)中水溶性离子在清洁天主要受工业和生物质燃烧影响,而在污染天主要受气态污染物二次转化影响;后向轨迹聚类显示,采样期间焦作市主要受京津冀地区、西北地区气团影响。     

The characterization of water-soluble inorganic ions in PM2.5 during a winter period in Xi'an,China

The characteristics of water-soluble inorganic ions (WSIIs) during a winter period in a suburb of Xi'an, China, were investigated. Our results show that the total mass concentration of the dominant WSIIs (8) was 91.27 µg m^–3, accounting for 50.1% of the total mass concentration of PM_2.5 (particulates with a size of 2.5 µm or less). Secondary inorganic aerosols (SO₄^2?, NO₃^? and NH₄⁺) were the most abundant ions, accounting for up to 95.12% of the total ions. By using the anion and cation equivalence ratio method, PM_2.5 was shown to have weak alkalinity, and the chemical forms of WSIIs were mainly (NH₄)₂SO₄ and NH₄NO₃. The sulfur oxidation ratio (SOR) and nitrogen oxidation ratio (NOR) suggested that larger proportions of SO₄^2? and NO₃^? were formed by gas-phase SO₂ and NO₂ in the sampling site. Ratio analysis also indicated that anthropogenic sources significantly contributed to WSII pollution. Among the anthropogenic sources, fixed pollution sources were found to be dominant over mobile sources.     

北京西山典型游憩林内PM2.5质量浓度及水溶性离子特征分析

以北京西山森林公园为观测点,运用双通道颗粒物在线监测设备监测PM2.5质量浓度,使用离子色谱仪测定样品中水溶性离子浓度,对北京西山油松林PM2.5质量浓度及水溶性离子特征进行分析。结果表明：PM2.5质量浓度为冬季（121.29±16.78）μg·m-3 > 春季（106.06±12.68）μg·m-3 > 秋季（88.01±17.44）μg·m-3 > 夏季（72.67±12.18）μg·m-3;SO42-、Na+、NO3-、HCOO-是PM2.5中最主要的水溶性离子成分,占所测水溶性离子浓度在四季分别为94.99%、72.66%、72.66%、89.52%,PM2.5受SO42-、Na+、NO3-、NH4+影响较大,基本呈正相关关系,SO42-、Na+、NO3-、NH4+、PM2.5浓度季节变化一致,即在冬季最高,夏季最低,春秋次之,且水溶性离子季节差异显著。SO42-和NO3-、Na+、NH4+的相关性极显著（r=0.85、0.80、0.92）,NO3-和Na+、NH4+之间关系也较大（r=0.87、0.66）,Ca2+和Mg2+相关性极明显（r=0.98）,其他水溶性离子间无明显的相关性,固定源和海洋源对水溶性离子贡献程度呈现出季节差异,秋季机动车尾气排放对空气硫和氮污染贡献达最高,春季最低,夏秋季海洋源对Cl-影响明显。通过对森林植被区PM2.5、水溶性离子特征及关系进行分析,更好地发挥植被的生态效益,提高空气质量。     

珠三角地区大气PM_(2.5)理化特性季节规律与成因

基于珠三角大气超级站2013年8月至2014年3月PM2.5、PM2.5中主要水溶性无机离子组分及其重要气态前体物等参数的逐时在线监测结果,揭示当地大气PM2.5中二次无机组分与其气态前体物的相互作用,以及PM2.5理化特性与成因的季节差异。结果表明,观测期间,PM2.5、PM10的年平均质量浓度分别为64.2、105.1μg/m3,PM2.5在PM10中所占比例(PM2.5/PM10)平均为61.1%。SO2-4、NO-3、NH+4的年平均质量浓度分别为16.6、9.0、10.2μg/m3,3者之和(SNA)占PM2.5的比例(SNA/PM2.5)平均为55.8%,体现了二次转化对珠三角地区PM2.5污染的重要影响;不同季节,SNA/PM2.5为46.0%~64.3%,夏季最低,冬季最高,其中SO2-4、NH+4对PM2.5的贡献相对稳定,NO-3贡献的季节差异较大;秋、冬季各项观测参数浓度的日变化规律相对明显,夏季除HNO3和NH3外,多项观测参数在低浓度水平波动,日变化规律不明显;珠三角大气中具有足量气态NH3以中和硫酸盐和硝酸盐,PM2.5中NH+4、SO2-4、NO-3主要以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在;本研究站点夏季的硫氧化率和氮氧化率均高于广州市,这充分体现了该站点的区域性特征。     

天津冬季PM2.5与PM10中有机碳、元素碳的污染特征

研究了天津冬季PM2.5和PM10中碳成分的污染特征.结果表明,天津冬季PM2.5和PM10的平均质量浓度分别为(124.4±60.9)、(224.6±131.2)μg/m3;总碳(TC)、有机碳(OC)与元素碳(EC)在PM2.5中的平均质量分数比在PM10中分别高出5.0%、3.6%、1.2%;PM2.5中OC、EC的相关系数较高,为0.95,表明OC、EC的来源相对简单,可能主要反应了燃煤和机动车尾气的贡献.OC/EC的平均值在PM2.5和PM10中分别为3.9、4.9.次生有机碳(SOC)在PM2.55和PM10中的平均质量浓度分别为14.9、23.4/μg/m3,分别占OC的48.5%(质量分数,下同)、49.8%,OC/EC较高可能主要与直接排放源有关;PM2.5中的OC1与OC2的比例明显高于PM10,而聚合碳(OPC)的比例又低于PM10,同时PM2.5与PM10中的EC1含量均较高,表明天津冬季燃煤取暖和机动车尾气是重要的污染源.     

西安南郊采暖期大气颗粒物PM2.5的污染特征分析

为研究西安市南郊地区采暖期大气颗粒物PM2.5的污染浓度及水溶性成分,使用颗粒物采样器于2009年1月6日～2009年2月15日进行PM2.5采样.将24 h分为8个阶段,每天3 h定时采样.结果表明,西安市南郊地区采暖期PM2.5明显污染,24 h中PM2.5污染状况最严重的时段为21:00～23:59;PM2.5中NH+4、NO-3和SO2-4是其最主要的水溶性组分,在PM2.5中的平均质量混合比分别为10.225%、13.698%和15.650%,三者在PM2.5中质量混合比最高的时段分别为06:00～08:59、03:00～05:59和18:00～20:59.     

南宁市大气颗粒物TSP、PM10、PM2.5污染水平研究

2002年在南宁市的5个典型城市功能区内,共采集了125个大气样品(按季节分别采集),初步调查了大气中颗粒物TSP、PM10、PM2.5的污染状况。结果表明,南宁市TSP、PM10、PM2.5的污染很严重,超标率分别为67．5％、82．5％、92．5％,对人体健康危害更大的PM2．5占到了PM10的63．5％左右。重污染区PM2.5的浓度超过轻污染区近一倍。     

2015年南京市PM2.5与PM10的污染特征

分析了2015年南京市PM2.5和PM10的浓度特征和大致来源类型。PM2.5和PM10的年均浓度分别为56.6 μg·m-3和96.5 μg·m-3,污染水平较高。颗粒物浓度的季节变化特征一致：冬 > 春 > 秋 > 夏;PM2.5的日变化呈"单峰单谷"型,而PM10的呈"单峰双谷"型。颗粒物浓度在城区高于郊区;植被茂盛区域的浓度较低。对PM2.5/PM10而言,比值在冬季和梅雨期较大,分别受取暖和降水的影响;比值在春季和夏末秋初较小,分别受沙尘和秸秆焚烧的影响。PM2.5多为二次颗粒物,PM10多为一次颗粒物;固定污染源对PM2.5的间接贡献和对PM10的直接贡献较移动污染源而言更大。