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        重慶市四季PM2.5化學(xué)組分分析

        2019-09-19 13:05:05李大年劉芮伶黃偉
        當(dāng)代旅游 2019年3期
        關(guān)鍵詞:水溶性氣溶膠陽(yáng)離子

        李大年 劉芮伶 黃偉

        摘要:為了全面了解重慶市PM2.5中水溶性離子的污染特征及其來(lái)源,于2014年7月至2015年6月在重慶市2個(gè)采樣點(diǎn)采集了PM2.5樣品,運(yùn)用離子色譜法對(duì)PM2.5的水溶性離子進(jìn)行了分析,其質(zhì)量濃度季節(jié)變化明顯,因子分析表明;二次氣溶膠、道路揚(yáng)塵、建筑揚(yáng)塵和工業(yè)排放是采樣期間重慶市PM2.5的主要來(lái)源。

        關(guān)鍵詞:環(huán)境空氣;PM2.5;水溶性離子

        本研究利用戴安離子色譜分析出NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+5種水溶性陽(yáng)離子和F-、CL-、SO42-、NO3-4種水溶性陰離子濃度。研究期間水溶性離子濃度變化范圍為21.06~43.90μg/m3,其中5種陽(yáng)離子總濃度變化范圍為6.54~13.46μg/m3,平均值為10.00μg/m3;陰離子總濃度變化范圍為13.45~30.44μg/m3,平均值為19.76μg/m3。水溶性離子年均值大小排列為:SO42->NH4+>NO3->CL->Ca2+>K+>Mg2+>Na+>F-,濃度值分別為11.79、6.92、6.79、1.10、0.99、0.81、0.74、0.59、0.12μg/m3。

        表1是四個(gè)季度的9種水溶性離子的最大值、最小值及平均值分布表。四個(gè)季度主要水溶性陽(yáng)離子差異較大,夏季NH4+、Mg2+和Ca2+為主要的水溶性陽(yáng)離子,秋季NH4+、K+和Na+為主要的水溶性陽(yáng)離子,冬季NH4+、K+和Na+為主要的水溶性陽(yáng)離子,春季NH4+、K+和Ca2+為主要的水溶性陽(yáng)離子;水溶性陰離子除了夏季是SO42->CL->NO3-,其他三個(gè)季節(jié)都是SO42->NO3->CL->F-;四個(gè)季度SO42-、NO3-和NH4+都是主要的水溶性離子。夏季、秋季、冬季和春季PM2.5濃度平均值分別為30、105、112和58μg/m3,水溶性離子的平均值分別為21.34、29.63、43.48和20.87μg/m3,PM2.5濃度與水溶性離子總濃度都呈現(xiàn)一致的變化趨勢(shì),都是秋、冬兩個(gè)季節(jié)高,春、夏兩個(gè)季節(jié)低。夏季水溶性離子總濃度占PM2.5濃度百分比最高,為71.37%,秋季最低,為28.12%,春季和冬季分別為35.92%和38.73%,四個(gè)季度中夏季與其他三個(gè)季度差別較大,與夏季總體濃度較低有關(guān),因擴(kuò)散較好,來(lái)自一次污染的貢獻(xiàn)較少,水溶性離子比例相對(duì)增加。

        夏季水溶性離子總濃度范圍為9.57~30.58μg/m3,平均值為21.34μg/m3。夏季PM2.5中水溶性離子的日均濃度在2014年7月6日出現(xiàn)最大值,濃度為30.58μg/m3,此后由于連續(xù)降雨,水溶性離子濃度呈現(xiàn)較為明顯的下降趨勢(shì),7月15日天氣轉(zhuǎn)晴,顆粒物濃度又迅速回升。

        秋季水溶性離子總濃度范圍為6.60~75.61μg/m3,平均值為29.63μg/m3。秋季PM2.5中水溶性離子的日均濃度在2014年10月24日至10月26持續(xù)出現(xiàn)高值,在10月26日出現(xiàn)最高值,濃度為75.61μg/m3,當(dāng)日PM2.5濃度為136μg/m3,水溶性離子占當(dāng)日PM2.5濃度的55.60%。此后由于連續(xù)降雨,水溶性離子濃度呈現(xiàn)較為明顯的下降趨勢(shì)。

        冬季水溶性離子總濃度范圍為10.09~82.22μg/m3,平均值為43.48μg/m3。冬季PM2.5中水溶性離子整體處于較高污染水平,在2015年1月14日和1月16日分別達(dá)到了82.22和81.24μg/m3。明顯看出K+污染,K+是指征燃燒的示蹤物,可以說(shuō)明冬季存在較為明顯的燃燒行為,重慶冬季存在熏臘肉的傳統(tǒng),驗(yàn)證了K+污染來(lái)源。

        2015年春季水溶性離子總濃度范圍為4.60~40.73μg/m3,平均值為20.87μg/m3。春季PM2.5中水溶性離子的日平均濃度值。春季PM2.5中各水溶性離子占總水溶性離子的百分比,春季水溶性離子與其他三個(gè)季節(jié)相同,都是以SO42-、NO3-和NH4+為主要水溶性離子,占水溶性離子總濃度的百分比分別為44.92%、20.89%和23.84%。

        圖1是PM2.5中各水溶性離子占總水溶性離子的百分比,NO3-、SO42-和NH4+是PM2.5中最重要的三種水溶性離子,分別占總水溶性離子的22.74%、39.5%和23.19%,這三類成分是大氣中重要的無(wú)機(jī)鹽,也是表征區(qū)域污染的重要指標(biāo),主要來(lái)自于SO2、NOx和NH3等氣態(tài)前體物的轉(zhuǎn)化,也成為二次無(wú)機(jī)氣溶膠SNA(Secondary inorganic aerosol),是影響大氣能見(jiàn)度重要的因素,從重慶城區(qū)水溶性離子的觀測(cè)濃度可以反映,城區(qū)顆粒物以二次轉(zhuǎn)化為主。

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉芮伶,李禮,余家燕,等.重慶市城區(qū)大氣氣溶膠光學(xué)厚度的在線測(cè)量及特征研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(4):819-825.

        [2]張燦,周志恩,翟崇治,等.重慶市黑碳?xì)馊苣z特征及影響因素初探[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(4):812-818.

        [3]鐘杰,翟崇治,余家燕,等.重慶市主城區(qū)秋冬季黑碳濃度特征及傳輸軌跡分析[J].山東化工,2015(44):167-170.

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