2021年春季中国西北沙尘暴期间PM_(2.5)水溶性离子特征及来源解析

作者：马艳; 肖红伟^*; 黄莉磊; 艾文强; 陈振平; 肖扬宁; 李智滔; 陶继华

来源：环境化学, 2022, 41(10): 3299-3309.

• 沙尘暴
• PM_(2.5)
• 水溶性离子
• 组成特征
• 来源解析
• 宁夏

亚洲沙尘是全球沙尘的重要组成部分，中国西北部的戈壁沙漠和黄土高原是亚洲主要的沙尘源区之一，通过远距离传输至我国沿海城市及海洋，可能影响着城市空气质量、海洋初级生产力及全球气候系统. 2021年3月，中国西北地区共发生3次沙尘暴事件.后向轨迹表明沙尘期气团主要起源于萨雷耶西克阿特劳沙漠、塔克拉玛干沙漠(古海洋性沙漠)等.为了解中国西北沙尘暴期间PM2.5水溶性离子(WSIs)特征及来源分析，本研究于3月在宁夏中卫市某乡镇采集了PM2.5样品，并测定了其水溶性离子.结果显示，沙尘期和非沙尘期离子浓度存在较大的差异，沙尘期总WSIs浓度为(45.8±18.1)μg·m-3，远高于非沙尘期的总WSIs浓度(29.7±12.8)μg·m-3，约为非沙尘期的2倍.其中SO42-、Ca2+、Na+、NH4+是沙尘期和非沙尘期PM2.5中主要的4种离子，占比分别为81.8%和77.9%.通过相关性及化学计量关系分析得出，沙尘期PM2.5中WSIs来源主要以自然来源(地壳土壤风化以及海盐)为主；非沙尘期除自然来源外，还可能受煤燃烧及机动车尾气等人为二次来源的影响.运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)，分析了沙尘期与非沙尘期中卫市PM2.5总水溶性离子浓度潜在源区及其对研究区WSIs的贡献.结果表明，沙尘期潜在源区主要分布在中卫市的西北一带，权重浓度超过30μg·m-3.非沙尘期主要受中卫市周边地区及西北一带的叠加影响，中卫市周边地区权重浓度超过30μg·m-3.

• 单位
  东华理工大学; 环境科学与工程学院; 上海交通大学