绵阳市PM2.5中水溶性离子特征及来源分析

作者：尹寒梅; 陈军辉^*; 冯小琼; 徐雪梅; 姜涛

来源：环境化学, 2021, 40(12): 3755-3763.

• 水溶性离子
• PM2.5
• 二次转化
• 绵阳

为研究绵阳市PM2.5中水溶性离子污染特征及来源,于2018年4月15日—2019年2月28日在绵阳市设置5个采样点位进行样品采集,利用Dionex ICS-2000离子色谱仪分析了9种离子(F-、Cl-、NO3-、 SO42-、Na+、 NH4+、K+、Mg2+、Ca2+),并通过SPSS进行来源解析.结果表明,绵阳市ρ(总水溶性离子)年均值为20.8μg·m-3,在PM2.5中w(总水溶性离子)为46.6%.离子中质量浓度大小顺序依次为:ρ(NO3-)>ρ(SO42-)(>ρNH4+)>ρ(Ca2+)>ρ(K+)>ρ(Cl-)>ρ(Na+)>ρ(Mg2+)>ρ(F-),其中SNA(二次离子NO3-、 SO42-、 NH4+)为水溶性离子主要组成部分,水溶性离子中w(SNA)为86.4%.水溶性离子质量浓度季节变化趋势为:冬季>秋季>春季>夏季,除Mg2+外其余离子质量浓度季节变化趋势与总离子浓度趋势一致,ρ(Mg2+)夏季与春季相当. SNA间具有较好的相关性,表明二次离子来源具有高度相似性,NH4+与SO42-摩尔当量浓度线性拟合斜率大于0.75,表明绵阳市大气环境为富氨状态,二次离子主要以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在.污染天NO2、w(NO3-)和NOR(氮氧化率)均增大,且污染水平越严重w(NO3-)增幅越大,而w(SO42-)和w(NH4+)基本不变,表明NO3-增加导致PM2.5浓度升高.四季SOR(硫氧化率)和NOR均大于0.1,表明NO3-、 SO42-主要来源于气态污染物二次转化,受温度和湿度影响,SOR值夏季最高,NOR值夏季最低冬季最高. SPSS来源解析结果显示绵阳市PM2.5中水溶性离子主要受二次转化、生物质燃烧以及扬尘源影响,三者合计贡献率为82.7%.