西安市春夏季气体和PM2.5中水溶性组分的污染特征.pdfVIP

第九届全国气溶胶套议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨套 西安市春夏季气体及PM：．。中水溶性组分的污染特征 张婷。一，曹军骥1．一，吴峰1，刘随心1，朱崇抒1，杜娜2 1．中国科学院地球环境研究所，黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安710075 z西安交通大学环境科学与工程系，西安710049： 3．中国科学院研究生院．北京100049 摘要l 观测研究．并用被动式采样器Ogawa采集Nl五样品，使用离子色谱仪对样品进行分析，获得大气气溶胶中水溶性离 子和NH】的浓度变化。结合大气S02、N02浓度数据，对西安市春、夏季气体及PMz，中水溶性组分的特征和来源进 行了研究．分析显示。西安市春，夏季PM2j中水溶性离子的主要由S04。、Nor和N盯组成，分别占PMz，质量浓 相关系数邦不高，西安大气中硫酸盐，硝醴盐以段铵盐气溶胶的形成受到多种机制的共同作用。 关键词-西安，水溶性离子．气体 1引言 大气气溶胶是由大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系，把其中空气动力学 等效直径2．5肛l的这部分细粒子气溶胶定义为PMx，。研究表明．PM2，可以通过呼吸系统进入人 的肺部并沉积下来，会改变地球的辐射平衡以及云凝结和冰核形成过程等，对人体健康、气候变化 以及生态环境都有很大的影响。而水溶性离子是大气PM25的重要组成部分，分析其在大气中的组 成及来源对于有效控制大气细粒子污染具有重要意义。 氨气是大气中的重要的碱性气体之一，它能够与大气中的酸性气体如：H2S、HN02、H2S04、 HN03等发生酸碱中和反应而生成铵盐。据估计，有70％以上的酸性气溶胶和气态酸被NH3中和 Ct (Buijsmanat,1987)，而后被干、湿沉降过程清除降落在地表。二氧化硫，二氧化氮受到人为排放 的影响．可以与大气中的其他成分发生均相和非均相化学反应形成二次气溶胶颗粒．S02和N02的 浓度已经成为影响城市空气质量的限制因子之一。这三种气体的研究对硫酸盐、硝酸盐和铵盐气溶 胶粒子的形成与转化，大气环境酸化和酸雨的形成等问题有非常重要的作用。 本文通过2006年春、夏季西安市大气气溶胶种止．，中水溶性离子组分以及氨气。二氧化硫，二 氧化氮的观测研究，目的是了解大气PMzs中各个水溶性离子的浓度水平及季节变化特征．在此基 础上对其来源进行探讨。 2样品的采集与分析 1．1PMxs和氨气的采毫 ’ volume 2006年3月22目至9月22日使用便携式气溶胶采样仪(Milliportable sampler， L·min1，使用直径为47mi-n石英滤纸． Airmetrics，USA)连续采集西安大气中PM23样品，流量为5 m。 采样点位于西安市高额区中国科学院地球环境研究所科研楼项，距地面12 第九届全国气_蓐胶套议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨套 采用被动式的采样方法采集氮气．这种方法依赖于气体的自由扩散．具有花费少．不需要能源。 体积小，携带方便等优点，是未来大气监测的发展方向之一．采样器Ogawa(OgawaUSA，lnc．， Pompano 3lET 纤维素滤纸吸收NH3． 圈1 Ogawa被动式采样器结构示意图 1．2氨气与水溶性离子的分析 氨气与水溶性离子的定量分析选用灵敏度较高且比较方便的离子色谱方法进行。采用 Dionex-600型离子色谱仪(包括IonPac*ASII-HC型分析柱，Ion 据NH，的浓度计算得出，扩散系数采用0,249啪2·s．I(PaulTare。2002)。 1．3PH值的测定