天津市PM2.5中二次硝酸盐形成及防控

• 作者: 肖致美 武婷 卫昱婷 徐虹 李立伟 李鹏 陈魁 邓小文
• 来源期刊: 环境科学
• 关键词: 天津 二次硝酸盐 pH值 NH3 HNO3 敏感性图
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 2616-2625
• 页数: 10页
• 分类号: X513
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.202010119

摘要

二次硝酸盐是PM2.5中的重要二次无机离子组分,为了解PM2.5中二次硝酸盐的形成及防控途径,基于天津市城区点位2018 ～2019年高时间分辨率的PM2.5在线监测数据,对气溶胶颗粒物的离子组分、pH值、NH3-NH4和HNO3-NO3-浓度分布以及硝酸铵形成的敏感性进行了研究.结果 表明,天津PM2.5平均浓度为58 μg·m-3,PM2.5中主要离子组分为NO3-、NH4+、SO42-、Cl-和K+,在PM2.5中的占比分别为18.4％、11.6％、10.3％、3.3％和2.6％,PM2.5及主要组分浓度均在采暖季高、非采暖季低.气溶胶颗粒物整体呈现弱酸性,平均pH值为5.21,季节分布为春冬季节高、夏秋季节低,日变化趋势表现为早间(00:00 ～08:00)低,其他时间略高.NH3和HNO3的平均浓度水平分别为16.7μg·m-3和1.2 μg· m-3,NH3浓度在每年的4～9月相对较高,10月～次年2月浓度相对较低;HNO3浓度水平月际变化不明显.除夏季外,其他季节NH3浓度均为早晚较高,其他时段较低;HNO3浓度整体呈现白天相对略高,晚上相对略低的特点.不同pH值下NH3与NH4+、HNO3与NO3-的浓度分布呈现明显的非线性关系,早晚NH4+与NO3-的浓度均较高,pH值与NH3和NH4+以及HNO3与NO3-的浓度分布均为非线性.敏感性图表明,2018 ～2019年天津市硝酸铵的形成主要处于HNO3敏感区域,部分处于NH3 & HNO3敏感区域.从季节分布上看,春季、秋季和冬季硝酸铵的形成主要处于HNO3敏感区域,夏季硝酸铵的形成主要处于HNO3和NH3 & HNO3敏感区域.为有效减少天津市PM2.5中二次硝酸盐的形成,春季、秋季和冬季主要开展HNO3前体物(NOx)的控制,夏季主要开展HNO3前体物(NOx)和NH3的协同控制.