湘潭市PM2.5中二次水溶性無機離子及其氣態前體物的污染特征

作者：馬瀟瑤,肖正輝,何立志,曹運江

摘要：2013年12月3日至2014年1月14日,在湘潭市2個功能區(交通、商業、居民區和工業區)采樣點對大氣PM2.5進行了采集,并同步采集了SO2、NO2;進而利用離子色譜法對PM2.5中二次水溶性無機離子(SO42-、NO3-和NH4+)的濃度進行測試分析。通過分析不同空氣質量級別下硫、氮氧化速率(SOR和NOR),探討了PM2.5中硫酸鹽和硝酸鹽的來源、形成機制和影響因素等。結果表明,采樣期間湘潭市PM2.5及其二次水溶性無機離子(SO42-、NO3-和NH4+)的質量濃度分別為148.34、56.19μg/m3,其中SO42-、NO3-和NH4+分別占PM2.5濃度的15.26%、14.06%和8.57%,三者累計值占PM2.5質量濃度的37.88%。隨著PM2.5濃度增加,二次水溶性無機離子及其氣態前體物SO2、NO2的濃度也逐漸增加,且"重度"污染時SO42-、NO3-和NH4+濃度較"良"時分別上升了1.93、2.41、2.03倍。不同空氣質量級別下PM2.5中的SO42-、NO3-主要以NH4NO3和(NH4)2SO4的形式存在,但在"輕度"和"中度"污染時可能存在其它的硫酸鹽和硝酸鹽。采樣期間SOR和NOR的平均值分別為0.18和0.17,不同污染級別下二者均在0.15以上(大于0.1),表明湘潭市PM2.5中的硫酸鹽和硝酸鹽主要是經轉化形成的二次污染物。大氣PM2.5中NO3-/SO42-為0.89,不同空氣質量級別下二者比值分別為0.78、0.99、0.82、0.97(均小于1),表明湘潭市冬季PM2.5污染以燃煤源排放為主。

發文機構：湖南科技大學資源環境與安全工程學院 湖南省湘潭生態環境監測中心 湖南科技大學煤炭清潔利用與礦山環境保護湖南省重點實驗室

關鍵詞：PM2.5二次水溶性無機離子氣態前體物空氣質量級別燃煤污染PM2.5secondary water-soluble ionsgaseous precursorair quality levelscoal combustion

分類號： X51[環境科學與工程—環境工程]