基于高分辨率MARGA分析成都市PM2.5中水溶性离子污染特征

摘要

利用高分辨率MARGA对2019年成都市PM2.5中水溶性离子展开连续监测,结合气象参数分析水溶性离子污染特征.结果表明,MARGA监测的8种水溶性离子质量浓度与PM2.5变化趋势一致,水溶性离子年均浓度为(23.1±13.6)μg·m^-3,在PM2.5中占比为48.6%,表明水溶性离子为PM2.5重要组分.各离子质量浓度大小顺序依次为:NO^-3、SO4^2-、NH^+4、Cl^-、Ca^2+、K^+、Mg^2+和Na^+,其中二次离子(NO^-3、SO4^2-和NH^+4)年均质量浓度为(20.2±2.7)μg·m^-3,在水溶性离子占比为87.2%.水溶性离子质量浓度季节变化趋势为:冬季>春季≈秋季>夏季,逐月变化呈"U"型,1月和12月浓度最高,6~8月浓度最低.无论有无降雨,能见度均随水溶性离子浓度的增加呈幂指数递减规律,且SNA为首要影响因素.降小雨(日累计降雨量<10 mm)对水溶性离子无清除作用,中雨及以上时清除作用显著.SNA在0.01水平上显著相关(两两之间相关系数均大于0.7),表明二次离子生成机制及在大气中演变过程具有较高的相似性.硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)年均值分别为0.42和0.12,与温度和O3均呈负相关性,与湿度均呈正相关性,表明SO4^2-来源主要为液相非均相氧化反应,NO^-3来源主要为夜间非均相氧化反应.阳离子和阴离子电荷比(CE/AE)年均值为1.2,二次离子中和率(NR)年均值为1.1,表明气溶胶整体呈弱碱性.成都市大气环境处于富氨状态,二次离子存在形式主要为(NH4)2SO4和NH4NO3.