南京市大气水溶性离子季节变化特征研究
2021-04-24陈新星张良瑜朱志峰
陈新星 张良瑜 李 洁 朱志峰
(1、江苏省南京环境监测中心,江苏 南京210013 2、江苏省空气预警监测重点实验室,江苏 南京210013)
大气细颗粒物(PM2.5)作为大气污染控制的难点,对人类健康造成很大的危害[1]。水溶性无机离子(Water-soluble ions,WSIs)是PM2.5中重要的化学组分,对大气能见度以及霾的形成有明显作用。
南京市是东部发达城市,受能源产业结构和地理位置的影响,大气复合性污染较重。本研究利用在线水溶性离子监测仪对南京市PM2.5水溶性离子进行为期1 年观测,分析季节变化特征,为南京市大气污染防治提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 时间和地点
采样时间为2019 年全年,春季为3~5 月,夏季为6~8 月,秋季为9~11 月,冬季为1、2、12 月。采样地点为南京市草场门城市超级站(E118044'55'',E118044'55''),采样高度20m,平台开阔,周围无遮挡,距主干道250m,周边无工业污染源。
1.2 仪器和方法

2 结果与讨论
2.1 PM2.5 及水溶性离子浓度


2.2 水溶性离子浓度时间变化
2.2.1 季节和月变化
WSIs 季节变化为:冬季(47.63μg·m-3)>春季(35.09μg·m-3)>秋季(24.18μg·m-3)>夏季(22.14μg·m-3),即冬季最高,夏季最低,春季高于秋季。在PM2.5中占比季节变化为:夏季(80.7%)>春季(71.4%)>冬季(68.3%)>秋季(64.8%)。与Wang 等在南京北郊[4]的研究有相同的季节变化特征。WSIs 月变化趋势和PM2.5基本一致,1 月(54.68μg·m-3) 最高,此后逐月下降,8 月(14.67μg·m-3)达到最低,此后持续上升。

K+和Cl-表现出相同的季节变化趋势:冬季>春季>秋季>夏季,但各季节浓度差异明显。K+浓度在冬季(0.84μg·m-3)和春季(0.63μg·m-3)分别是夏季(0.30μg·m-3)的2.8 倍和2.1 倍,Cl-的浓度在冬季(1.61μg·m-3)和春季(0.65μg·m-3)是夏季(0.21μg·m-3)的7.7 倍和3.1 倍。K+全年最高值出现在2 月(1.16μg·m-3),是最低值7 月(0.26μg·m-3)的4.5 倍;而Cl-全年最高值也出现在2 月(1.69μg·m-3),是最低8 月(0.16μg·m-3)的10.6 倍。出现这样的趋势主要原因是:K+和Cl-分别作为生物质和燃煤的示踪物,伴随着南京市和周边冬春秸秆和燃煤燃烧导致K+和Cl-排放量增多,加之冬春季大气扩散较差,大气中K+和Cl-难以消除,造成浓度较高。……p>
