上海市区夏季PM2.5颗粒酸性特征分析

摘要

通过实时监测上海市区夏季PM2.5中可溶性离子组分浓度，结合E-AIM模拟系统分析了上海市区PM2.5的酸性，得出以下结论:PM2.5的R(C/A)平均值为0.87，小于1，在上海夏季细颗粒物显酸性;NH4+与S042-+N03-的当量浓度比小于1，还有部分酸未被中和。由E-AIM模拟计算表明，监测期间[H+]T的平均浓度为36.8nmolm-3，[H+]1自由态的H+平均浓度为7.2nmolm-3，自由态H+浓度占总的H+的19.6%，[HS04-]浓度为28.4nmolm-，硫酸氢根贡献的H+占总H+的77.2%，是[H+]T的主要存在方式，其它为固态颗粒物中的H+浓度，仅占总[H+]T的3.2%，同时分析表明，在[NH4+] /[SOa2-]摩尔比≤2.0时，HN03倾向于与CaC03, MgC03(矿物颗粒)或NaCI(海盐颗粒)通过非均相反应而分布在粗模态。当[NH4+] /[SOa2-]摩尔比＞2.0时，N03-的产生主要通过均相反应途径通过HN03与NH3反应生成NH4N03来完成。铵贫铵富临界线为2.0，大于之前研究报道的[NH4+]/[SO42-]=1.5的临界线。在[NH4+] /[SOa2-]=2.0之前，[H+]1/[SO42-], [H+]T/[SO42-]的摩尔浓度比呈直线下降，此时NH4+主要通过自由态的氢离子与NH3反应生成。从[NH4+]/[SO42-]＞2.0开始，[H+]1/[SO42-]摩尔比基本接近零，而 [H+]T/[SO42-]摩尔比降到0.3并保持稳定，从中可知自由态的H+基本被气态氨中和掉，而总的[H+]中所剩余的可能主要是非自由态的H+如固态中少量的氢离子等。