第十二届全国气溶胶会议暨第十三届海峡两岸气溶胶技术研讨会 thth 2015年10月The12NationalAerosolConferenceandthe13CrossStraitWorkshopforAerosolScience&Technology 北京PM水溶性离子中各项离子的百分占比存在明显的季节差异,如图2所示。占比最高的 2.5 +-2- 为NH其变化范围36%~50%,NO为18%~30%,SO为9%~22%。另外变化范围较宽的离子 434
-- 还有Cl,在8月份占比不到1%,在12月份可占20%,说明冬季燃煤取暖极大地增加了Cl的排放 2+2++ 量。其它离子,如Ca、Mg和K等基本稳定,在冬季有很小幅度的升高,说明在北京地区地壳源 和生物质燃烧源基本稳定。各项离子相对比例的变化表明不同季节的典型污染源存在差异,对PM 2.5 [5] 的贡献率也有变化,说明源解析是个动态的、有季节性的、不同源类相对构成的结果。 2-+- 计算SO、NH和NO占总离子浓度百分比,结果显示二次无机离子在总离子中占比夏季7~9 443 月最高,均在90%以上,在冬季的12月最低,仅占总离子67%。夏季降雨较频繁,由气态前体NOx/SO 2 的氧化产物HNO或HSO与碱性气体NH发生中和反应生成的硝铵或硫铵颗粒,以及各种水溶性 3243 +-2+ 或不溶性颗粒,都能经湿沉降有效从大气中清除,从而显著降低PM质量浓度。Na、Cl、Ca、 2.5 2++-2- Mg等一次颗粒的成分,被湿沉降清除后,离子浓度即显著降低,而NH、NO和SO可以由气 434 +-2- 粒转化二次生成来补给,因而NH、NO和SO在水溶性总离子浓度很低的夏季成为占比最高的 434 无机离子。三项无机离子在水溶性离子中的占比反映由气态前体生成二次颗粒的贡献程度,夏季 2-+- PM整体浓度相对较低,主要的三项水溶性无机离子SO、NH和NO的绝对浓度水平也低于冬 2.5443 季,但夏季光照强度、相对湿度、大气氧化性、O浓度等能促进光化学反应的条件更充分,因此由 3 机动车等源类排放的NOx和NH等气态污染物发生气粒转化的几率更高,该类型反应生成的二次颗 3 粒物多为水溶性组分(主要为硫酸铵和硝酸铵,有少量过氧乙酰基硝酸盐等有机物),因此在水溶性 总离子中占比升高。
参考文献 [1]王明星.大气化学[M].北京:气象出版社,1999. [2]DavidYHP,ChenSC,ZuoZL.PMinChina:Measurements,sources,visibilityandhealtheffects,andmitigation[J]. 2.5 Particuology,2014,13(0):1-26. [3]SunY,ZhuangG,TangA,etal.ChemicalcharacteristicsofPM2.5andPM10inhaze-fogepisodesinBeijing[J]. Environmentalscience&technology,2006,40(10):3148-3155. [4]ZhangRJ,JingJ,TaoJ,etal.ChemicalcharacterizationandsourceapportionmentofPMinBeijing:seasonal 2.5 perspective[J].AtmosphericChemistryandPhysics,2013,13:7053-7074. [5]曹军骥.PM与环境[M].北京:科学出版社,2014. 2.5 [6]HuangK,ZhuangG,WangQ,etal.ExtremehazepollutioninBeijingduringJanuary2013:chemicalcharacteristics, formationmechanismandroleoffogprocessing[J].Atmos.Chem.Phys.Discuss.,2014,14:7517-7556. [7]SunY,PanYP,LiXR,etal.ChemicalcompositionandmassclosureofparticulatematterinBeijing,TianjinandHebei megacities,NorthernChina[J].Environ.Sci.,2011,32(9):2732-2740. [8]中国环境监测总站.《环境空气PM和PM的测定重量法》(HJ618-2011)[J].2011. 102.5 [9]中国环境监测总站.《环境空气颗粒物(PM)手工监测方法(重量法)技术规范》(HJ656-2013)[J].2013. 2.5 [10]CapeJN,TangYS,VanDijkN,etal.Concentrationsofammoniaandnitrogendioxideatroadsideverges,andtheir contributiontonitrogendeposition[J].EnvironmentalPollution,2004,132(3):469-478. [11]HeKB,YangFM,MaYL,etal.ThecharacteristicsofPMinBeijing,China[J].AtmosphericEnvironment,2001, 2.5 35(29):4959-4970. [12]FavezO,SciareJ,CachierH,etal.Significantformationofwater-insolublesecondaryorganicaerosolsinsemiarid urbanenvironment[J].GeophysicalResearchLetters,2008,35. [13]HanYJ,KimTS,KimHK.IonicconstituentsandsourceanalysisofPMinthreeKoreancities[J].Atmospheric 2.5 Environment,2008,42(19):4735-4746. [14]FukuzakiN,HayasakaH.Seasonalvariationsofnitrogenisotopicratiosofammoniumandnitrateinprecipitations collectedintheYahiko-KakudaMountainsAreainNiigataPrefecture,Japan[J].Water,Air,&SoilPollut.,2009,203: 391-397. 340
|
|