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大气环境质量问题日益严重,特别是其中颗粒态物质的污染问题已是社会关注的热点。本文以西安市南郊大学城大气PM2.5和PM10为研究主题,从2013年10月至2014年10月采集了颗粒物样品,详细测量了PM2.5和PM10的质量浓度,并采用IC、GF-AAS、ICP-OES等仪器分析了PM2.5和PM10中水溶性无机离子和金属元素浓度。主要结论如下：(1)PM25和PM10质量浓度特征为：PM2.5和PM10年平均浓度分别为114.38±97.87和201.54士137.28μg/m3；55.43%样品中PM2.5/PM10大于0.5,说明PM2.5是PM10的重要组成成分。质量浓度季节变化特征为：PM2.5和PM10均存在冬季>秋季>春季>夏季的变化规律；颗粒物质量浓度PM2.5/PM10的平均值由高到低为秋季>冬季>春季>夏季。质量浓度昼夜变化特征为：PM2.5和PM10昼夜样品的昼/夜均值分别为1.00和0.96,变化范围分别为0.58～1.31和0.48～1.32,颗粒物昼/夜质量浓度比表现出非单一的变化规律。(2)PM2.5和PM10中水溶性无机离子的年度特征为：SO42-、NO3-、NH4+和Ca2+是PM2.5和PM10中含量最高的四种离子,PM2.5中总离子浓度占PM2.5质量浓度的年平均百分比为49.44%,而PM10则为49.92%；从年度均值结果发现,NH4+、SO42-、Cl-、NO3-、F在PM2.5和PM10中平均比值大于0.5, K+、Mg2+、Ca2+、Na+小于0.5。颗粒物中水溶性无机离子浓度的季节变化特征为：PM2.5和PM10中水溶性无机离子总浓度的季节平均浓度值均呈现冬季>秋季>春季>夏季的递减趋势；同时,除了Ca2+在春夏季节平均浓度值高于秋冬季节外,其它离子都呈现出秋冬季节浓度高于春夏。颗粒物中不同水溶性无机离子浓度昼夜变化有所差异,其中PM2.5中Na+昼/夜平均比值、PM10中NH4+和K+的昼/夜平均比值分别为2.10、2.11和2.26,它们的昼夜差异较大,其余离子昼夜差异较小。(3)PM25和PM10中SO42-、NO3与NH4+三种二次离子的结合方式分析结果表明：在两种粒径的颗粒物中,结合方式以(NH4)2SO4和NH4NO3为主,且NH4+倾向于先与SO42-结合生成(NH4)2SO4后,剩余的NH4+再与NO3-结合生成NH4NO3。PM2.5和PM10中硫化速率和硝化速率全年均值分别为0.29和0.14、0.34和0.21,在此次研究时段内均发生了较为明显的二次转化过程,且硫化反应率大于硝化反应；相关分析结果表明影响硫化速率的主要气象因素为温度,而硝化速率则受到温度、相对湿度以及颗粒物浓度的共同影响。(4)PM2.5和PM10中金属元素年度特征为：金属元素Cr、Cu、Mn、Ti、Zn、Pb和Cd在采样期间都具有较大浓度范围,其中Zn在PM2.5和PM10中浓度最高,Cd最低；PM10中Cr和Zn在此次采样期间更倾向存在于细颗粒中,而Cu、Mn、Ti、Pb和Cd,则更多富集于粒径大于2.5μm的颗粒物中。颗粒物中金属元素季节变化特征为：不同金属元素在PM2.5和PM10中的季节变化有所差异,但均表现出夏季浓度水平低,冬季浓度水平高,春季和秋季居中；Cr和Zn在PM2.5中浓度与PM10中浓度的春夏秋冬四季平均比值(PM2.5/PM10)都大于0.5,且季节差异性较小。颗粒物中金属元素浓度的昼夜变化特征为：除PM2.5和PM10中Zn、PM2.5中Pb、PM10中Cd的昼/夜比值小于1外,其余元素都大于1；Ti的昼夜变化是所有元素中最明显的,而Pb是最小的。(5)富集因子分析结果表明,在全年时段内PM2.5和PM10中Mn和Ti的污染最小,大部分样品为无污染到中度污染；Cr、Cu和Pb居中,介于显著污染到重度污染之间；Zn和Cd污染最严重,大部分样品的污染程度为极度污染。