兰溪市PM_2.5中水溶性离子的组成特征及季节变化

作者：鲍宗炜; 张宏; 周志刚; 张宁; 冯加良

来源：环境科学学报, 2021, 41(05): 1727-1733.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0344

• PM2.5
• 水溶性离子
• 组成特征
• NO-3/SO■比值
• 兰溪市

为探索浙江省中部地区大气细颗粒物(PM2.5)中水溶性离子的组成特征及其季节变化,采集了兰溪市市区和近郊两个站点2016年4个季节的PM2.5样品,利用双通道离子色谱对水溶性无机离子(Cl-、NO-3、SO■、Na+、NH+4、K+、Ca2+、Mg2+)进行了定量分析.结果表明,兰溪PM2.5中离子总浓度存在明显的冬季高、夏季低的季节变化趋势,年均值为21.19μg·m-3,约占PM2.5质量的45%;SO■、NO-3和NH+4是水溶性离子中最主要的组分,年均浓度分别为8.11、5.92、3.87μg·m-3.Cl-和NO-3浓度的季节变化最为显著,冬/夏浓度比接近10,其半挥发特性是导致兰溪PM2.5中离子组成呈现季节变化的重要原因.兰溪PM2.5中NO-3/SO■比值的冬季平均值为1.18,说明流动源对兰溪PM2.5有很大贡献;夏季（以及春、秋季）时NO-3/SO■比值较低,且与PM2.5浓度呈负相关,与矿物尘结合的硝酸根离子的较大贡献可能是导致夏季PM2.5浓度较低时NO-3/SO■比值较高的主要原因.阴阳离子平衡、相关性及主成分分析（PCA）结果表明,矿物尘对兰溪市PM2.5的酸度及离子赋存状态有较大影响;冬季及春、秋季兰溪的PM2.5具有一定的酸性;NO-3和SO■主要与NH+4结合,但部分可能与钙等其他组分结合;Cl-和K+主要来源于生物质燃烧,但K+的年均浓度仅为0.31μg·m-3,说明生物质燃烧对兰溪PM2.5的贡献不大.

• 单位
  上海大学; 环境与化学工程学院