太原市冬季不同污染程度下PM2.5的化学组成、消光特征及氧化潜势

作者：任娇; 赵荣荣; 王铭; 张欢欢; 尹诗杰; 薛永刚

来源：环境科学, 2022, 43(05): 2317-2328.

DOI：10.13227/j.hjkx.202108305

• PM2.5
• 重污染
• 消光特征
• 氧化潜势
• 太原

为深入探究重污染地区气溶胶的消光特征和健康风险，于2019年冬季开展了太原市PM2.5主要化学成分和氧化潜势的分析.采样期间ρ(PM2.5)为(89.9±33.6)μg·m-3,其中水溶性离子和碳质气溶胶分别占到43.3%和33.8%,浓度较高的组分依次为：OC>SO42->NO-3>EC>NH+4>Cl->Ca2+.随着污染程度的增加，PM2.5中有机物(OM)和矿物尘的占比下降了5.8%和11.2%,而SNA(NO-3、 SO42-和NH+4)的质量分数由33.9%显著增加到56.0%.基于IMPROVE公式估算，太原市冬季大气颗粒物的平均消光系数为(453.4±230.0)Mm-1,在清洁天和轻度污染时OM和元素碳(EC)在消光中起主要作用，二者的总贡献率约占55%;而到重度污染时，SNA的贡献率显著上升至70%左右，成为影响大气能见度的主要成分.氧化潜势DTTv的平均值为(2.0±0.9)nmol·(min·m3)-1,呈现出随着污染加剧而逐步上升的规律，重度污染下的DTTv是清洁天的2.9倍.从来源上看，二次源(31.7%)及燃煤和生物质燃烧源(26.0%)是太原市冬季PM2.5的主要来源，其次为机动车源(18.1%)、扬尘源(18.0%)和工业源(6.3%).对比两次重污染事件发现，交通管制对于降低一次源排放的效果明显，而二次源产生的颗粒物其氧化潜势水平可能更高.

• 单位
  山西财经大学; 山西农业大学; 中国科学院地球环境研究所; 生命科学学院