论文部分内容阅读
本研究选取京津冀大气污染传输通道“2+26”城市之一,典型重工业城市—邯郸市,于2018年采集四季PM2.5和PM10气溶胶颗粒物样品,识别邯郸大气颗粒物污染状况;通过离子色谱分析颗粒物中水溶性无机离子,探究在不同大气污染程度下邯郸市颗粒物中水溶性离子的污染特征及变化规律。冬季进行了针对气溶胶散射系数和PM1的加强观测,分析散射系数的变化特征,了解冬季PM1及其水溶性组分特征,揭示邯郸市大气颗粒物形成机制。结果表明,邯郸市PM2.5和PM10年平均质量浓度分别为99.10±78.18μg/m3和173.37±99.89 μg/m3。PM2.5在PM10中占比55.2%,是PM10中的重要成分。二次离子 SNA(SO42-、NO3-和 NH4+)在 PM2.5 占比 45.69%,高于在 PM10 的占比(33.68%),而Ca2+和Mg2+主要分布在PM10中。后向轨迹表明,春季沙尘污染主要来自内蒙古地区。2018年1月和同期2016年1月相比,PM2.5质量浓度下降,二次源和移动源的贡献增加。冬季PM1平均质量浓度为78.26±35.30μg/m3,水溶性离子在PM1占比50.0%,NO3-的形成可能主要受均相反应影响;SO42-的形成过程主要受到液相氧化的影响。根据环境空气质量标准,分为清洁(PM2.5<75 μg/m3)、轻/中度污染(75μg/m3<PM2.5≤150 μg/m3)和重度污染(PM2.5>150 μg/m3)。邯郸市PM2.5在清洁、轻/中度污染和重度污染期间平均浓度分别为51.21±15.55、91.96±25.44和241.44±69.70μg/m3,PM2.5在PM10中的占比随着污染的加重而不断升高,在重度污染发生时PM2.5/PM10高达75%,说明细颗粒物对邯郸市重度污染的形成起主导作用。轻/中度污染时,NO3-/PM2.5为23.6%达到最高,NO3-和NH4+的增长对PM2.5增长的贡献(31%和14%),显著高于SO42-。随着污染程度的增加,硫氧化率(SOR)出现先下降后上升的趋势,而氮氧化率(NOR)表现出明显的增加。从轻/中度污染到重度污染时,Cl-增长幅度最大,同时主成分分析发现重污染期间燃煤源和二次源的贡献明显增加。观测期间波长为635、525和450nm的散射系数分别为610.6、713.6和851.5 Mm-1。散射系数和PM2.5质量浓度均呈夜间高午后低的双峰趋势。不同污染程度下散射系数日变化分布不同,PM2.5质量散射效率(MSE)随污染的增加而增加。