武汉市冬季灰霾期PM_(2.5)中水溶性无机离子的特征

2018年1月,利用颗粒物采样器采集武汉市大气PM_(2.5)样品并进行水溶性无机离子(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+))的分析.结果表明,NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+是PM_(2.5)中最主要的3种水溶性无机离子,除Mg2+与Ca2+外,PM_(2.5)与WSIIs(水溶性无机离子)之间的相关性显著,且移动源贡献占主导地位.阴阳离子平衡表明武汉市冬季灰霾期PM_(2.5)呈中性或弱酸性.通过混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式模拟并采用分层聚类得出了4种主要的后向气流轨迹及相应的PM_(2.5)和水溶性离子浓度,结果表明区域传输对此次灰霾期影响较大.     

福建三明市春季PM2.5中有机碳、元素碳和水溶性离子特征分析

2014年3月13日至4月20日在福建三明市利用PM_(2.5)中流量采样器采集大气中PM_(2.5)膜样品,测定了PM_(2.5)的质量浓度,并用热/光碳分析仪和离子色谱分析了其组分变化特征.结果表明,三明市观测期间PM_(2.5)的平均质量浓度为73.61±0.73μg/m~3,有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为7.26±1.00和5.63±0.27μg/m~3,水溶性离子中SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-和Na~+的质量浓度分别为18.08±12.19、4.18±3.56、2.77±1.16和2.73±0.23μg/m~3,总和占总水溶性离子的87.76%.结合后向轨迹分析了福建三明市的污染物来源特征.该地区OC/EC的平均比值小于2,SOC(二次有机碳)生成量很少,主要以一次有机污染物为主,OC、EC与K~+的相关性分析表明OC、EC与K~+的来源相近,可以判断OC、EC绝大部分来源是生物质燃烧产生的污染物.在水溶性离子分析中,观测期间NO_3~-/SO_4~(2-)为0.159±0.02,表明三明市主要以固定源为主,机动车辆等移动源贡献较少.     

杭州市PM10水溶性离子特征及源解

可吸入颗粒物(PM10)是大气的主要污染物之一,对其进行控制有助于改善空气质量。2018年12月至2019年11月在杭州市采集PM10样品,分析样品中水溶性无机离子的组成特征及其季节变化规律,并通过潜在源贡献因子法（PSCF）、浓度权重轨迹分析法（CWT）、相关性分析和PMF模型等方法探讨PM10中水溶性无机离子的来源。结果表明:PM10年均质量浓度为（105.97±50.01）μg/m3,低于国家二级标准;受季风气候影响,PM10季平均质量浓度在冬季最高,夏季最低;PM10中各离子质量浓度由大到小排列为NO-3>SO■>NH+4>Ca2+>Na+>Cl->K+>Mg2+;NO-更多     

基于银川市大气颗粒物组分网观测的夏季沙尘污染过程分析

利用银川市大气颗粒物组分监测网在线观测数据,分析了2018年7月沙尘天气下不同粗细颗粒物(TSP,PM_(10),PM_(2.5),PM_1)的质量浓度变化趋势,PM_(2.5)中的水溶性离子、金属元素、有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度变化趋势和污染来源,及本次沙尘过程区域污染传输情况。结果表明,7月14—18日受沙尘天气过境影响,TSP,PM_(10)的小时质量浓度均在15日10:00达到了峰值,分别为2 692,2 173μg/m~3,PM_(2.5)的小时质量浓度在15日9:00达到了峰值,为608μg/m~3,PM_1的小时质量浓度峰值出现在7月16日15:00,为54.2μg/m~3;7月沙尘期PM_(2.5)中水溶性离子日均质量浓度由大到小排序为Ca~(2+)SO_4~(2-)NH_4~+Mg~(2+)Na~+K~+NO_3~-,Ca~(2+)日均质量浓度增幅最大,升高16.2倍,PM_(2.5)中金属元素日均质量浓度由大到小排序为CaFeKMnPbCrZnVTiCuNiAs,Ca日均质量浓度为31 945.6 ng/m~3,PM_(2.5)中有机碳和元素碳的日均质量浓度分别为7.22,1.09μg/m~3,比值为6.6。后向轨迹图和气溶胶激光雷达消光图显示,本次沙尘污染是由外来源输入的颗粒物沉降和本地地面扬尘叠加共同造成。     

严重雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征

为掌握雾霾期大气PM2.5和PM10中水溶性离子污染特征,采集东北某市2013年10月20~31日发生严重雾霾期间大气PM2.5和PM10样品,分析颗粒物样品中9种水溶性离子(F-、Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+)的质量浓度.结果表明:各水溶性离子均表现为夜间质量浓度大于日间质量浓度,其在雾霾期PM2.5中的昼、夜质量浓度比为1.68;NO3-、SO42-、NH4+等3种离子质量浓度较高,雾霾期PM2.5中质量分数分别为11.03%、8.3%和7.39%,PM10中也有类似结果.K+和Ca2+在PM2.5和PM10中,雾霾期和非雾霾期质量分数变化不大.根据各离子比值,可以判定雾霾期固定源对颗粒物污染的贡献更大,说明雾霾期城市气象因素对大气颗粒物污染影响较大.对比2009年10、11月水溶性离子数据发现移动源污染贡献在增加.     

唐山PM2.5污染特征及区域传输的贡献

为研究唐山PM_(2.5)污染特征及区域传输贡献,对唐山冬夏2季PM_(2.5)环境样品进行测试分析,并采用WRFCAMx对京津冀地区PM_(2.5)及二次离子进行定量模拟,获取了PM_(2.5)成分谱数据,估算了PM_(2.5)和二次离子的区域传输贡献.唐山冬夏2季PM_(2.5)平均质量浓度分别为(117.9±56.6)、(77.3±29.8)μg/m3,超标率分别为65.0%和41.7%;水溶性离子的平均质量浓度分别为(58.4±17.9)和(42.6±23.6)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的49.4%和55.0%,是PM_(2.5)的主要成分.Cu、Zn、As、Sr、Cd、Sb、Pb主要来自人为源,Na、Mg等其余元素主要来自地壳源.冬夏2季PM_(2.5)受外来源贡献分别为26.9%和31.1%,二次无机气溶胶(secondary inorganic aerosol,SIA)传输作用较PM_(2.5)更为显著,夏季PM_(2.5)和SIA外来源贡献高于冬季,高质量浓度时段外来源贡献会有一定幅度的上升.稳定的大气环流背景场、低风速等气象条件和燃煤排放源的增加是造成冬季重污染发生的重要原因.     

杭州市PM2.5中水溶性离子的污染特征研究

为全面了解杭州市PM_2.5中水溶性离子的污染特征及其来源,于2014年10月—2015年9月在杭州市2个采样点采集了PM_2.5样品,运用离子色谱法对PM_2.5中的水溶性离子进行了分析.结果表明:PM_2.5中9种水溶性离子的年均质量浓度为46.63μg/m³,占PM_2.5质量浓度的54.97%.主要离子Cl^-,NO₃^-,SO4^2-,NH₄⁺质量浓度季节变化明显,表现为冬季>秋季>春季>夏季.SOR值和NOR值说明杭州市大气中二次颗粒明显存在,并且SO₂的二次转化率大于NO₂的二次转化率.因子分析表明:二次气溶胶、道路扬尘、建筑扬尘和工业排放是采样期间杭州市PM_2.5的主要来源.     

基于MODIS气溶胶产品的南昌市PM_(10)质量浓度反演研究

该文使用2017年MODIS MYD04_3K气溶胶光学厚度日产品数据、南昌市环境监测站点实测的PM_(10)质量浓度数据建立AOD与PM_(10)的相关性,并利用水平能见度数据以及相对湿度数据对AOD进行订正,进一步提高两者的相关性以反演南昌市PM_(10)质量浓度.得出结论:①当AOD与PM_(10)质量浓度直接相关时,相关系数较低,仅为0.552.在对AOD进行垂直—湿度订正后,其与PM_(10)质量浓度的相关系数提高到0.714.②利用订正后AOD与PM_(10)质量浓度的最优拟合模型反演PM_(10)质量浓度,发现其与站点实测的PM_(10)质量浓度的相关系数为0.774,反演效果较好.表明MODIS MYD04_3K气溶胶产品在经过垂直—湿度订正后,可以作为南昌市PM_(10)质量浓度监测的一个有效手段.     

珠三角城市地区秋季PM_(2.5)中含水量及其主要影响因子分析

为了了解气溶胶含水量主要影响因子,于2015年秋季在珠三角典型城市广州同步在线观测了PM_(2.5)及其中主要化学成分的质量浓度、干湿散射系数和气象因子,在此基础上利用Mie模型和ISORROPIA模型分别估算了气溶胶含水量(LWC_(neph))和无机盐含水量(LWC_(ISO)),分析了LWC_(neph)和LWC_(ISO)的主要影响因子。结果显示,秋季观测期间PM_(2.5)浓度均值47μg·m~(-3),OM(organic matter)、EC、NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4浓度均值分别为13.0、3.4、5.2和14.4μg·m~(-3),上述4类化学物种占PM_(2.5)浓度76%。LWC_(neph)和LWC_(ISO)之间存在较好的线性关系(R~2=0.81),斜率为1.03。相对湿度和无机盐(NH_4NO_3和(NH_4)_2SO_4)对LWC_(neph)和LWC_(ISO)起着主导性作用。相同湿度条件下,NH_4NO_3相对含量的变化对LWCISO浓度的影响明显大于(NH_4)_2SO_4。低相对湿度条件下,OM对LWC_(neph)的影响大于无机盐。     

武安市PM2.5及其二次水溶性无机离子污染特征和区域来源解析

武安市是以钢铁立市的典型重工业城市.为研究武安市PM2.5的污染特征和区域来源解析,对武安非采暖期(2018年10月)和采暖期(2019年1月)进行大气PM2.5样品的采集和组分测试,并利用CAMx-PSAT模型模拟结果分析区域源排放对武安PM2.5及其二次水溶性无机离子(SO2-4、NO3-、NH4+)的质量浓度贡献.测试结果表明,武安PM2.5污染严重,平均质量浓度为113.5μg/m3,采暖期PM2.5污染水平高于非采暖期;SO2-4、NO3-和NH4+的平均质量浓度占PM2.5总质量浓度的41.1％,是PM2.5重要组成部分;SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度表现为采暖期高于非采暖期;NO3-与SO2-4质量浓度比值在采暖期和非采暖期均小于1,表明燃煤烟尘等固定源贡献相对较大;随着PM2.5污染等级的升高,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度明显增大,达到重污染天时,SO2-4、NO3-和NH4+质量浓度增至最高.模拟结果显示,武安城区PM2.5污染是由本地污染源排放和外来污染物区域传输共同作用的结果,本地污染源排放占主导地位;冶金源排放对PM2.5、NO3-和SO2-4质量浓度贡献影响最大;农业源排放是NH4+质量浓度的主要污染来源;采暖期的居民源排放对PM2.5和SO2-4、NO3-、NH4+质量浓度贡献率相比于非采暖期出现大幅度增加.外来工业源和机动车源对武安PM2.5质量浓度贡献较为突出.     

济南城区大气PM2.5、PM1.0的污染特征及大气传输

为研究华北平原PM_2.5、PM_1.0的污染特征,于2014年10月至2016年6月在济南城区使用中流量采样器对大气颗粒物样品进行采集,利用离子色谱、碳气溶胶分析仪测定了颗粒物中的水溶性无机离子成分和碳组分。结果表明:济南城区冬季大气细颗粒污染较重,二次离子SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺是PM_2.5、PM_1.0最主要的水溶性无机离子,且更易富集在PM_1.0中。有机碳和元素碳的质量浓度表现为春夏低,秋冬高;二次有机碳的质量浓度在冬季明显升高,且大多分布在粒径>1 μm的颗粒物中。72 h后向气流轨迹表明,来自河北、内蒙古的长距离传输与山东地区的局地传输对济南大气中PM_2.5和PM_1.0的离子质量浓度有重要影响。济南冬季的消光系数高达789.13 Mm^-1, PM_2.5中的二次粒子NH₄⁺、SO₄^2-和NO₃^-与消光系数的相关性较高,是使大气能见度降低的主要因素。     

沈阳市大气PM_(10)浓度变化特征及其无机水溶性成分分析

雾霾中可吸入颗粒物PM_(10)能通过呼吸系统沉积于肺部对人体造成伤害。沈阳市为典型的重工业城市,PM_(10)污染较为严重。本研究主要基于沈阳市2006~2015年的大气颗粒物浓度观测数据,探究沈阳市近几年空气质量状况,大气污染物的时空特性。利用中流量采样器采集颗粒物的样品(2016),并对样品进行化学成分分析;利用火焰原子吸收器分析PM_(10)中主要无机水溶性成分(Ca~(2+)和Mg~(2+))的含量。结果表明,PM_(10)中无机水溶性成分Ca~(2+)的质量变化范围为0.0721~0.3123mg;Mg~(2+)的质量变化范围为0.0354~0.0690mg。     

APEC期间河北省大气污染及PM_(2.5)来源变化特征

研究包括京津冀地区在内的13个城市APEC会议前、中、后三时段的大气污染特征,并通过PM_(2.5)采集和成分分析,对不同时段PM_(2.5)的来源进行解析。结果显示:与APEC会议前相比,APEC期间北京、石家庄、承德、廊坊、邢台、张家口、邯郸、唐山、天津、衡水、沧州、秦皇岛和保定的PM_(2.5)分别下降了58.7%、52.9%、50.1%、47.3%、43.5%、36.7%、34.9%、33.4%、29.6%、26.9%、20.2%、19.9%和12.8%,平均降低了35.9%,高于SO2、NO_2和CO的浓度降低比例(分别为17.5%、21.3%和22.0%);与APEC会议前相比,APEC期间邯郸市的NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+分别降低了32.0%、32.9%和39.1%;APEC会议前和APEC期间PM_(2.5)的来源变化不大,会议后,燃煤/生物质燃烧源、冶金、燃油源上升至21.7%、14.0%和20.8%,而扬尘源、工业源、二次源降至12.6%、11.8%和19.2%。     

北京市Himawari-8AOD与PM2.5质量浓度相关性分析

基于2016年Himawari-8 AOD产品、地面监测PM_(2.5)质量浓度以及相关气象资料,分析了北京市AOD与PM_(2.5)质量浓度的相关性。通过与全球自动观测网AOD产品比较,对Himawari-8 AOD进行精度评估,结果显示二者表现出显著的相关性,表明Himawari-8 AOD产品能有效表征气溶胶光学厚度的变化,适用于北京地区气溶胶的相关研究。研究结果表明:Himawari-8 AOD数据与近地面PM_(2.5)质量浓度相关性较弱,决定系数R2为0. 384 2。以气象资料中边界层高度对Himawari-8 AOD进行垂直订正,订正后AOD与PM_(2.5)的相关性显著提高,决定系数R2为0. 483 2。引入相对湿度进行湿度订正及垂直-湿度订正,二者的相关性显著降低。结合IMPROVE观测的气溶胶吸湿增长特征,采用相对湿度分区订正的方法可以提高Himawari-8 AOD与近地面PM_(2.5)的相关性,可作为辅助监测北京市近地面PM_(2.5)质量浓度的有效方法。     

武汉市大气污染源排放清单及分布特征研究

以武汉市为研究区域,基于实地调查获得典型行业污染源活动水平,以大气污染物排放清单编制技术指南为参考,利用排放因子法建立2014年武汉市大气污染源排放清单,并结合经纬度、人口密度分布、土地利用类型、道路长度等数据将排放清单进行了3 km×3 km网格化处理.结果表明,2014年武汉市SO_2、NO_x、PM(10)、PM_(2.5)、CO、BC、OC、VOCs和NH_3排放量分别为10. 3、17. 0、16. 3、7. 1、63. 1、0. 6、0. 4、19. 8和1. 6万t.固定燃烧源为SO_2排放的主要来源,其贡献率约64%;移动源为NO_x的主要来源,其贡献率约51%;颗粒物排放主要来源于扬尘源和工艺过程源; CO和VOCs主要来源于工艺过程源,BC和OC排放均以移动源和生物质燃烧源为主,NH_3排放主要来自农业源.污染物排放主要集中在青山区至新洲区一带.     

银川市环境空气PM_(10)和PM_(2.5)中无机元素污染特征及来源

根据银川市1个国控环境空气质量监测点,采集4季PM10和PM2.5样品,测试样品及19种无机元素的质量浓度,分析了各无机元素的污染特征及来源。研究发现,银川市PM_(10)和PM_(2.5)中地壳元素Si、Ca、Al、Fe、Mg、K和Na质量浓度占无机元素总质量浓度的93%,是主量元素;无机元素质量浓度季节变化表现为春季高,夏、秋和冬季低;冬季PM_(10)和PM_(2.5)污染严重,但无机元素贡献值低,其中,人为污染元素Mn、Cu、Zn、As、Cd和Pb富集因子较高,说明银川市环境空气颗粒物具有复合型污染特征。因子分析结果表明,银川市环境空气颗粒物中无机元素主要来源于土壤尘、城市扬尘、燃煤尘等。     

武汉市源成分谱特征研究

通过采集武汉市土壤风沙尘、建筑水泥尘、城市扬尘、餐饮源、生物质燃烧源、工业煤烟尘和电厂煤烟尘等7类源样品,并分析其碳组分、水溶性离子组分和无机元素组分,建立PM_(10)和PM_(2.5)源成分谱.研究表明,地壳元素Si、Ca、Al以及Fe等是土壤风沙尘的主要特征组分,其中Si是含量最高的成分,也是土壤风沙尘的标识组分.无组织建筑水泥尘中Si和Ca元素含量较高,将Ca元素作为无组织建筑水泥尘区别其他源类的重要元素,而有组织建筑水泥尘中OC、SO_4~(2-)含量比无组织建筑水泥尘高.城市扬尘中Ca的含量相对较高,表明城市扬尘受到建筑水泥尘影响较多.生物质燃烧源成分谱中OC的含量远高于成分谱中其他组分,另外Cl-和K的平均含量也较高,K一般为生物质源的特征元素.     

FTIR检测大气气溶胶中的可溶性离子

将FTIR光谱学方法用于检测大气气溶胶成分,并用此方法分析了大气气溶胶中主要的可溶性离子(SO42-,NO3-,NH4+),给出了它们相应的吸收谱带,验证了这种方法是一种快速、便捷、可靠的气溶胶成分分析方法。     

昆明市典型干季大气PM2.5中重金属污染特征与来源研究

利用AMMS-100大气重金属在线分析仪对昆明市中心城区典型干季(2016年1月14日～3月31日)大气PM_(2.5)进行捕集,检测了其所含重金属的浓度和组成,主要包括Pb、Se、Hg、Cr、Zn、Ni、Fe、Mn、V、Ba、As和Co这12种.采样期间昆明中心城区大气PM_(2.5)平均浓度为37.49μg/m~3,12种重金属总浓度为3 900.4 ng/m~3,约占PM_(2.5)的10.4%,除Fe元素平均浓度较高外(3 285.1 ng/m~3),其他金属元素浓度均较低,最低的为V,浓度仅为0.9 ng/m~3.春节前后,PM_(2.5)载带的重金属浓度有较大差异.春节假日期间的Cr、Mn、Ni、Co、Fe、Se、Hg、Zn和Pb等重金属浓度相比春节前下降了0.9%(Fe)～71.9%(Mn).而重金属Ba的浓度相比春节前增加了135.6%,达到129.6 ng/m~3,这可能与春节期间烟花爆竹的燃放有关.主成分分析结果表明,昆明干季大气PM_(2.5)中12种重金属主要来自扬尘源、机动车尾气、煤炭燃烧和冶金工业源.气团轨迹研究表明,3月份缅甸频繁的生物质燃烧活动对昆明地区重金属的浓度有重要影响.     

桂林市冬季大气细颗粒物水溶性离子特征

采用离子色谱法分析 ２０１４年 １２月-２０１５年 ２月桂林市大气 ＰＭ_２.５样品中水溶性离子浓度,研究了其主要组成和季节变化趋势。结果表明：桂林市 ＰＭ_２.５中总水溶性离子（ＴＷＳＩ）平均浓度为 ３７.３３μｇ／ｍ３,占ＰＭ_２.５质量浓度的 ４２.９％;离子主要成分为 ＳＯ₄^2-、ＮＯ₃^- 和 ＮＨ₄⁺ ,分别占 ＰＭ_２.５的 ２１.０％、１１.５％和 ５.９％,且污染时段较非污染时段高,说明污染时段受二次无机离子生成影响大,离子平衡结果显示 ＰＭ_２.５主要呈酸性。水溶性离子与 ＰＭ_２.５浓度变化趋势较为一致,均呈现锯齿型变化趋势。桂林市冬季 ＰＭ_２.５的 ＳＯＲ、ＮＯＲ平均值分别为 ０.３４、０.１４,均大于 ０.１,大气中存在明显的 ＳＯ_２和 ＮＯ_２生成二次颗粒物的转化过程。