兰溪市PM2.5中水溶性离子的组成特征及季节变化

• 作者: 鲍宗炜 张宏 周志刚 张宁 冯加良
• 来源期刊: 环境科学学报
• 关键词: PM2.5 水溶性离子 组成特征 NO3-/SO42-比值 兰溪市
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1727-1733
• 页数: 7页
• 分类号: X513
• 语种: 中文
• DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2020.0344

摘要

为探索浙江省中部地区大气细颗粒物(PM2.5)中水溶性离子的组成特征及其季节变化,采集了兰溪市市区和近郊两个站点2016年4个季节的PM2.5样品,利用双通道离子色谱对水溶性无机离子(Cl-、NO3-、SO42-、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+)进行了定量分析.结果表明,兰溪PM2.5中离子总浓度存在明显的冬季高、夏季低的季节变化趋势,年均值为21.19 μg·m-3,约占PM2.5质量的45％;SO42-、NO3-和NH4+是水溶性离子中最主要的组分,年均浓度分别为8.11、5.92、3.87 μg·m-3.C1-和NO3-浓度的季节变化最为显著,冬/夏浓度比接近10,其半挥发特性是导致兰溪PM2.5中离子组成呈现季节变化的重要原因.兰溪PM2.5中NO3-/SO42-比值的冬季平均值为1.18,说明流动源对兰溪PM2.5有很大贡献;夏季(以及春、秋季)时NO3-/SO42-比值较低,且与PM2.5浓度呈负相关,与矿物尘结合的硝酸根离子的较大贡献可能是导致夏季PM2.5浓度较低时NO3-/SO42-比值较高的主要原因.阴阳离子平衡、相关性及主成分分析(PCA)结果表明,矿物尘对兰溪市PM2.5的酸度及离子赋存状态有较大影响;冬季及春、秋季兰溪的PM2.5具有一定的酸性;NO3-和SO42-主要与NH4+结合,但部分可能与钙等其他组分结合;Cl-和K+主要来源于生物质燃烧,但K+的年均浓度仅为0.31 μg·m-3,说明生物质燃烧对兰溪PM2.5的贡献不大.