乌鲁木齐不同分级气溶胶理化特征及其对大气消光的影响

摘要

2010年初采暖季,应用FA-3型气溶胶粒度分布采样器在乌鲁木齐市天山区对粒径在10μm以下的气溶胶分九级进行采样,并应用ICS3000离子色谱仪对其进行离子成分测定,结合同期AE-31型黑碳仪和Aurora-1000型积分浊度计测量所得的吸收系数和散射系数数据进行分析.研究结果表明,乌鲁木齐冬季气溶胶质量浓度0级(9.0～10 μm)至2级(4.7～5.8μm)逐渐减小,2～5级(1.1～2.1 μm)逐渐增至最大值,5级到8级(亚微米级)又逐渐减小.离子总浓度的分布与气溶胶质量浓度类似,6级(0.65～ 1.1 μm)吸附可溶性离子能力最强,出现总离子浓度的峰值.各离子除Ca2+和Mg2+分布于粗模态外,SO24-,Na+,NH4+,NO3-,Cl-和K+均在5～6级达到峰值.细粒子质量浓度远大于粗粒子,且吸附可溶性离子的能力也远大于粗粒子.消光系数与PM10,PM2.5,PM1.0和PM2.5～10的回归分析表明,用PM2.5质量浓度来模拟消光更有意义.采用多元线性逐步回归的方法分析不同粒径段上化学成分与气溶胶散射系数的关系,只有1.1～2.1 μm和0.65～1.1 μm这两个分级的硫酸盐和铵盐进入回归公式,可见这两分级的硫酸盐和铵盐对消光系数的贡献最大.