上海地區(qū)大氣細(xì)顆粒物離子組成及酸度研究.pdf

1、大氣細(xì)顆粒物在全球氣候變化中起著重要的作用，是導(dǎo)致大氣污染及城市灰霾的主要原因，已成為大氣污染研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。水溶性離子是大氣細(xì)顆粒物的重要組分部分，是導(dǎo)致地球輻射平衡改變、大氣能見度降低的重要因素；同時(shí)，大氣細(xì)顆粒物中的硝酸根、硫酸根等水溶性離子對酸雨的形成也有一定的促進(jìn)作用。對大氣中水溶性離子的研究可以為大氣污染控制措施及政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本研究用大流量采樣器在上海的徐家匯、上海大學(xué)寶山校區(qū)以及浙江臨安大氣

2、本底觀測站三個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行采集了大氣細(xì)顆粒物樣品，采樣時(shí)間從07年12月至09年1月，共采集樣品389個(gè)。應(yīng)用離子色譜對細(xì)顆粒物樣品中的水溶性離子進(jìn)行了分析以研究上海及長三角的污染現(xiàn)狀；并通過pH計(jì)測量了水抽提液的酸度以分析細(xì)顆粒物的酸性強(qiáng)弱，探討了其對酸雨形成的可能影響。另外，為研究傳統(tǒng)濾膜采樣法的可能采樣誤差，用Denuder采樣系統(tǒng)進(jìn)行了采樣分析，通過有/無Denuder時(shí)樣品中離子濃度的差別分析了常規(guī)采樣方法中主要離子的采樣誤差。<

3、br>　　 通過實(shí)驗(yàn)主要得到以下結(jié)論：
　　 (1)寶山、徐匯及臨安地區(qū)PM2.5年平均濃度分別為112.7μg/m3,74.96yg/m3及68.05μg/m3，寶山地區(qū)PM2.5濃度最高。細(xì)顆粒物質(zhì)量濃度呈現(xiàn)較為明顯的季節(jié)性變化，春、冬兩季質(zhì)量濃度高，夏、秋兩季濃度相對較低。水溶性離子占細(xì)顆粒物質(zhì)量的40％左右，其中硫酸根、硝酸根、銨根離子是最主要的三種離子。
　　 (2)硝酸根離子、銨根離子和氯離子存在顯著的季節(jié)

4、性變化，夏季濃度非常低，冬、春季濃度較高；而硫酸根離子沒有明顯的季節(jié)變化。氯離子夏、秋兩季表現(xiàn)為明顯的氯虧損，而在冬季又表現(xiàn)出氯富集。鉀離子在總離子中所占的比例≤5％，季節(jié)性變化較小，說明生物質(zhì)燃燒表現(xiàn)為區(qū)域污染的特征，不是導(dǎo)致大氣污染的主要污染源。
　　 (3)寶山、徐匯及臨安大氣細(xì)顆粒物各離子間的相關(guān)性具有很好的相似性，說明三地的污染物來源有一定的相似性。細(xì)顆粒物中的離子主要以硝酸銨、硫酸銨、氯化鉀、硫酸鉀等形式存在；

5、>　　 (4)對NO37SO42-比值的分析表明，在采樣的133天中，僅有少數(shù)幾天NO37SO42-比值大于1，說明雖然隨著城市化進(jìn)程加劇，上海地區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量逐年增加，交通污染對大氣污染的貢獻(xiàn)越來越大，但燃煤電廠、工業(yè)排放等固定源仍是大氣污染的主要貢獻(xiàn)者：
　　 (5)寶山、徐匯、臨安地區(qū)大氣細(xì)顆粒物都呈現(xiàn)一定的酸性特性，特別是臨安地區(qū)，細(xì)顆粒物表現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性。鈣離子濃度是影響大氣細(xì)顆粒物提取液酸度的重要組份，與水溶液的p

6、H值有很好的正相關(guān)性。AIM2模擬結(jié)果顯示，實(shí)際大氣中細(xì)顆粒物的酸度很強(qiáng)，pH值小于1：
　　 (6)傳統(tǒng)的膜法采樣存在一定的采樣誤差，其采樣誤差不僅來源于采集的顆粒物之間的相互反應(yīng)，還包括采集過程中氣體對其顆粒物的影響而產(chǎn)生的誤差。采樣誤差的大小與大氣條件密切相關(guān)。大氣溫度較高時(shí)硝酸根、氯離子、銨根等半揮發(fā)組分出現(xiàn)明顯的負(fù)誤差，而冬季時(shí)因氣體的吸咐（收）出現(xiàn)一定程度的正誤差。常規(guī)采樣中硫酸根離子在不同季節(jié)均存在正誤差，幅度一般