南京市大气气溶胶质量浓度和水溶性成分分析

摘要

本研究以2008年7月、10月，2009年1月、4月分别代表夏、秋、冬、春四个季度，对南京市河西生活区距地面1.5 m、54 m和80 m三个高度同步进行了大气颗粒物采样，并用离子色谱对样品进行了分析，每个季节连续采样五天。分析结果如下：
　　 全年采样日1.5m高度处PM10和PM2.1质量浓度全部超标，其中细粒子PM2.1对PM10贡献率将近一半。PM10和PM2.1中年均总离子浓度分别为55.40μg/m3和25.97μg/m3，SO42-、NO3-和Ca2+是颗粒物中最主要的三种水溶性离子，PM10和PM2.1中水溶性离子浓度大小顺序基本一致，PM2.1中SO42-和K+所占的百分比与PM10中相比有显著的增大，说明这两种离子主要富集在细颗粒物中，Ca2+的百分比显著降低，说明该离子在粗颗粒物中的富集程度更高。
　　 在不同的高度，PM10的质量浓度季节变化情况相同，为秋季＞春季＞冬季＞夏季。PM2.1质量浓度秋季最大，其他季节之间的差距不大。PM10和PM2.1中的水溶性离子浓度均是夏季最低，PM10和PM2.1中的离子浓度最大值除了Ca2+和Mg2+出现在秋季，其余都出现在春季，说明虽然大多数时候春季的气象因素使得大多时候空气质量较好，但北方沙尘暴的影响增加了颗粒物中离子的浓度。
　　 总的来说，PM10和PM2.1的质量浓度随高度的增加基本上都是逐渐减少；而其中所含各离子浓度却随高度增加而增大。在同一高度，细粒径的颗粒物受二次粒子排放源的影响加大；不同高度，随着高度增大，受二次粒子排放源的影响也是越来越大。除了NO3-其余离子在54 m以下的空气中分布基本均匀。3个高度处各离子粒径分布规律相似，SO42-、NO3-、K+在0.43μm～1.1μm出现峰值；Ca2+、Mg2+、NO2-在4.7μm～5.8μm出现峰值；Na+、Cl-、F-在0.43μm～1.1μm和4.7μm～5.8μm出现双峰值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1气溶胶概况

1.1.1大气气溶胶的组成和分类

1.1.2气溶胶的污染现状水平

1.1.3气溶胶对气候环境的影响

1.1.4气溶胶对人体健康的影响

1.2国内外研究现状

1.2.1气溶胶中水溶性离子研究现状

1.2.2气溶胶随高度变化情况研究现状

1.3研究的目的、意义和研究内容

1.3.1研究的目的和意义

1.3.2研究内容

第二章样品的采集与分析

2.1采样点的布设

2.1.1南京市概况

2.1.2布点位置

2.2样品采集与保存

2.2.1采样仪器和滤膜

2.2.2气溶胶采样步骤

2.2.3样品保存

2.3样品前处理与仪器分析

2.3.1样品前处理方法

2.3.2 pH值与电导率的测定方法

2.3.3无机离子的测定方法

第三章气溶胶质量浓度分析

3.1 PM10和PM2.1污染总体概况

3.2 PM10和PM2.1质量浓度季节变化

3.3 PM10和PM2.1质量浓度随高度变化

3.4气溶胶质量浓度与气象要素相关性分析

3.4.1气溶胶质量浓度与气温的相关性分析

3.4.2气溶胶质量浓度与风速的相关性分析

3.4.3气溶胶质量浓度与大气压强的相关性分析

3.4.4气溶胶质量浓度与相对湿度的相关性分析

3.5气溶胶来源分析

3.6小结

第四章气溶胶水溶性离子分析

4.1气溶胶中水溶性离子浓度的年变化特征

4.2 PM10和PM2.1中离子的季节变化

4.3相关性分析

4.3.1各离子浓度间的相关性分析

4.3.2 pH值与电导率相关性分析

4.3.3 pH值和电导率与各个离子浓度相关性分析

4.3.4总离子浓度与电导率相关性分析

4.4水溶性离子随高度变化

4.5粒径分布特征

4.6因子分析

4.7小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2本文特色

5.3展望

参考文献

硕士在读期间发表论文

致谢