黑炭气溶胶质谱仪(SP-AMS)分析春季PM2.5中水溶性有机气溶胶

作者：黄雯倩; 陈彦彤; 李旭东; 赵竹子; 马帅帅; 叶招莲^*; 盖鑫磊^*

来源：环境科学, 2020, 41(02): 609-619.

DOI：10.13227/j.hjkx.201907263

• 细颗粒物(PM2.5)
• 黑炭-气溶胶质谱(SP-AMS)
• 正定矩阵因子分解法(PMF)
• 水溶性有机气溶胶(WSOA)
• 源解析

为探讨常州春季大气细颗粒物(PM2.5)的化学组成及污染特征,于2017年3月1日～5月30日采集了84个有效样品,对其水溶性离子(WSIIs)、碳质组分(OC和EC)等常规组分进行了测定和分析,并采用黑炭-气溶胶质谱仪(SP-AMS)对水溶性有机气溶胶(WSOA)进行了分析.结果表明,采样期间PM2.5的日均质量浓度为101. 97μg·m-3,超标(环境空气质量标准二级标准)率达73. 8%,以轻度、中度和重度污染为主,分别占总天数的39. 3%、21. 4%和13. 1%. WSIIs约占PM2.5的39. 86%,其中二次离子(SO42-、NH4+和NO3-)占WSIIs的81. 85%,阴阳离子电荷平衡的线性拟合直线的斜率(AE/CE)大于1(1. 09),表明PM2.5偏弱酸性. OC/EC比值为2. 53,说明受二次转化的影响. SP-AMS分析WSOA组分包含CxHy+(32. 1%)、CxHyO+(30. 4%)、CxHyOsup>2+(25. 4%)和HyO+(4. 7%),其平均氧碳比(O/C)、氢碳比(H/C)、氮碳比(N/C)和有机质-有机碳比(OM/OC)分别为0. 72、1. 53、0. 04和2. 15,高的O/C表明春季光化学反应导致的二次转化贡献较大.正定矩阵因子分析模型(PMF)对WSOA的质谱进行解析得到:类烃OA(HOA)、半挥发氧化性-生物质燃烧排放OA(SVOOA-BBOA)和低挥发性氧化性OA(LVOOA) 3种有机气溶胶,分别占WSOA总量的18. 4%、34. 1%和47. 4%.

• 单位
  南京信息工程大学; 环境科学与工程学院; 江苏理工学院