鄭州市PM2.5中水溶性離子特征及來源分析
摘要：為探究鄭州市PM2.5中水溶性離子污染特征,本研究自2017年12月1日至2018年11月30日對鄭州市PM2.5中水溶性離子進行為期1a的高時間分辨率持續觀測,并基于高時間分辨率觀測數據分析水溶性離子特征并對其進行來源分析.結果表明,觀測期間鄭州市總水溶性離子平均質量濃度為42.7μg·m^-3,各離子質量濃度從大到小分別為:硝酸根(17.7μg·m^-3)、硫酸根(10.2μg·m^-3)、銨根(9.0μg·m^-3)、氯離子(2.3μg·m^-3)、鉀離子(1.3μg·m^-3)、鈉離子(1.3μg·m^-3)、鈣離子(0.8μg·m^-3)和鎂離子(0.1μg·m^-3).總水溶性離子質量濃度表現為冬季最高,秋季略高于春季,夏季最低的季節特征,在PM2.5中的占比表現為秋季(65.2%)>冬季(52.5%)>夏季(48.2%)>春季(43.0%).除鈉離子和鈣離子外,其余水溶性離子質量濃度均表現為冬季>秋季>春季>夏季的季節變化特征,而鈉離子表現為秋季最高,夏季最低的季節變化特征,鈣離子表現為秋季最高,冬季最低的季節變化特征.總水溶性離子質量濃度全年及春季、夏季和秋季均表現為單峰分布的日變化特征,冬季沒有顯著的日變化特征.觀測期間二次離子(硫酸根、硝酸根和銨根)質量濃度占PM2.5的43.8%,是PM2.5的重要組成部分,主要以(NH4)2SO4和NH4NO3的形式存在.觀測期間鄭州市存在較大程度的二次轉化過程,且相對濕度對硫氧化率的影響較大,而溫度對氮氧化率的影響較大.觀測期間二次離子間具有較好的相關性,鉀離子與鎂離子和氯離子也表現出較好的相關性.硝酸根、硫酸根和銨根的主要來源是氣體污染物的二次轉化,鎂離子和鈣離子通常來源于土壤塵和建筑塵,鉀離子是主要的生物質燃燒標識物之一,鈉離子來自于海鹽和土壤塵,氯離子不僅來自于海鹽,也可來自生物質燃燒和化石燃料燃燒.主成分分析結果表明觀測期間鄭州市PM2.5中水溶性離子主要受二次轉化、燃燒源及土壤或建筑
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環境科學雜志
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