徐州市冬季大气细颗粒物水溶性无机离子污染特征及来源解析  

Characteristics and Sources of Water Soluble Inorganic Ions in Fine Particulate Matter During Winter in Xuzhou

作　　者：范美益 曹芳[1] 张园园[1] 鲍孟盈 刘晓妍[1] 张雯淇[1] 高嵩 章炎麟[1] FAN Mei-yi;CAO Fang;ZHANG Yuan-yuan;BAO Meng-ying;LIU Xiao-yan;ZHANG Wen-qi;GAO Song;ZHANG Yan-lin(Yale-NUIST Center on Atmospheric Environment, Nanjing University of Information Science ＆ Technology, Nanjing 210044, China;Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing 210000, China)

机构地区：[1]南京信息工程大学大气环境中心,南京210044 [2]江苏省电力公司电力科学研究院,南京210000

出　　处：《环境科学》2017年第11期4478-4485,共8页Environmental Science

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(41603104);国家自然科学基金重大研究计划培育项目(91644103)

摘　　要：本研究于2015年12月至2016年2月在徐州市城区采集大气细颗粒物PM_(2.5)样品共32套,使用离子色谱法分析了颗粒物中的F^-、Cl^-、NO_3^-、SO2-4、Na^+、Mg^(2+)、NH_4^+、K^+和Ca^(2+)的质量浓度.观测期间,徐州市冬季PM_(2.5)的平均质量浓度为(164.8±77.3)μg·m-3,9种水溶性离子总质量浓度为(67.5±36.1)μg·m^(-3),占PM_(2.5)的40.9%,各离子浓度高低顺序为NO_3^->SO_4^(2-)>NH_4^+>Cl^->Ca^(2+)>K^+>Na^+>Mg^(2+)>F^-,其中NH_4^+、NO_3^-和SO_4^(2-)是最主要的水溶性离子.清洁大气、轻度霾和重度霾时期PM_(2.5)中总水溶性无机离子(WSIIs)质量浓度分别为(12.8±8.8)、(59.0±22.8)、(86.3±36.0)μg·m^(-3),SNA分别占WSIIs的86.4%、82.8%和78.9%.NH_4^+、NO_3-和SO_4^(2-)三者之间相关性显著,在PM_(2.5)中的结合方式为(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3.徐州市PM_(2.5)中水溶性离子的主要来源为二次转化、生物质燃烧、化石燃料燃烧和矿物粉尘等.A total of 32 daily PM2.5 samples were collected from December 2016 to February 2017 in the urban area of Xuzhou city.Water-soluble inorganic ions（WSIIs）,including F^-,Cl^-,NO3^-,SO4^2-,Na＋,Mg^2＋,NH4^＋,K^＋ and Ca^2＋,were determined by ion chromatography.The average mass concentration of PM（2.5） was（164.8 ± 77.3） μg·m^-3 and the average total mass concentration of the nine ions was（67.5 ± 36.1） μg·m-3,the contribution of the WSIIs to the PM（2.5） was more than 40.9%.The order of the concentrations of individual ions was NO3^-〉SO4^2-〉NH4^＋〉Cl^-〉Ca^2＋〉K^＋〉Na^＋〉Mg^2＋〉F^-.NH4^＋,NO3^-,and SO4^2-（SNA）were the major components of the water-soluble ions in the PM（2.5） measurement.The average mass concentration of WSIIs in clean air,mild haze,and severe haze was（12.8 ± 8.8）,（59.0 ± 22.8） and（86.3 ± 36.0） μg·m^-3,respectively.The contribution of SNA to WSIIs was 86.4%,82.8%,and 78.9%,respectively.The correlation between each component of SNA with each other was significant.NH4^＋,NO3^-,and SO4^2- were in the form of（NH4）2SO4 and NH4NO3.Secondary formation,biomass burning,fossil fuel combustion,and dust were the major sources of the water-soluble ions in PM（2.5）.

关 键 词：徐州市 PM2.5 水溶性无机离子 霾 来源解析 

分 类 号：X513[环境科学与工程—环境工程]