太原大气颗粒物中水溶性无机离子质量浓度及粒径分布特征

摘要

为研究太原大气颗粒物中水溶性无机离子的质量浓度水平、季节变化和粒径分布特征,于2012年6月~2014年5月使用惯性撞击式分级采样器采集大气颗粒物样品,并用离子色谱分析了其中的水溶性无机离子组成.结果表明,PM_(1.1)、PM_(2.1)和PM_9中总水溶性无机离子浓度平均值分别为(15.39±9.91)、(21.10±15.49)和(36.34±18.51)μg·m-3.PM1.1和PM2.1中,二次离子(SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+)占总水溶性无机离子质量分数最高;PM9中SO_4^(2-)和Ca^(2+)占比较高.各粒径段中SO_4^(2-)和NH+4季节变化特征相似,均为冬夏季节高、春秋季节低;NO_3^-、K+和Cl-季节变化特征一致:冬季>秋季>春季>夏季;Ca^(2+)和Mg^(2+)季节变化特征一致:春季>冬季>秋季>夏季.SO_4^(2-)和NH+4为细模态单峰分布,春秋季节在0.43~0.65μm处出现峰值,而夏季出现在0.65~1.1μm处,细粒径段峰值出现由凝结模态向液滴模态转移的现象.NO_3^-为双模态离子,冬季在0.43~2.1μm出现明显细粒径段峰值,夏季在4.7~5.8μm出现明显粗模态峰值.K^+、Na^+和Cl^-为双模态离子,分别在0.43~1.1和4.7~5.8μm出现峰值;Ca^(2+)、Mg^(2+)和F-呈粗模态单峰分布,在4.7~5.8μm出现峰值.主成分分析结果显示,水溶性无机离子来源主要是二次源、燃煤、工业源、生物质燃烧和土壤尘或降尘.