2015-2018年张家口市大气污染特征研究

为更好了解张家口市环境空气质量污染变化特征,对2015年1月至2018年12月自动监测站在线观测的6项常规污染物数据进行分析。结果表明,PM10超过国家二级标准浓度限值,其他污染物均达标,整体空气质量较好。总体PM2.5和PM10浓度变化平缓,春、冬季PM2.5浓度相对较高,而春季PM10浓度远高于其他季节;NO2和SO2呈下降趋势,CO呈先降后增,秋、冬季相对较高,呈双峰分布;O3呈上升趋势,夏季最高,且呈单峰分布。PM2.5和NO2在早晚交通高峰期时表现出明显周末效应,说明主要受交通源排放变化影响。不同空气质量等级下,各污染物变化趋势不同。其中空气污染主要以轻度污染为主,而轻度污染时O3达到最大值。因此,大气污染治理过程中不仅要对颗粒物进行防治,还要采取措施减少O3污染。

高山风景区居民区碳质气溶胶污染特征及来源

碳质气溶胶是大气颗粒物的重要组成部分,具有很强的环境和气候效应,是气溶胶科学研究领域的热点.为探究庐山风景区居民区PM_(2.5)中碳质组分的污染特征及来源,于2019年12月2日—2020年10月31日在庐山风景区居民区进行PM_(2.5)样品采集,并对其碳质组分有机碳(OC)和元素碳(EC)进行分析.结果表明,观测期间庐山风景区居民区PM_(2.5)的平均质量浓度为(46.45±18.64)μg·m^(-3),其中OC和EC平均质量浓度分别是(4.08±1.61)μg·m^(-3)和(0.23±0.10)μg·m^(-3),占PM_(2.5)总质量的8.78%和0.50%.且碳质颗粒的污染水平普遍低于城市地区,介于国内其他典型高山背景点之间.采用EC示踪法对PM_(2.5)中的二次有机碳(SOC)进行估算,发现采样期间SOC的平均浓度为(1.51±1.22)μg·m^(-3),占OC的33.2%,表明SOC是PM_(2.5)中OC的重要组分.比较发现春秋两季二次转化率比冬夏两季二次转化率较低.通过碳组分主成分分析表明,除二次污染外,庐山风景区居民区OC和EC的含量受燃煤排放、生物质燃烧排放、机动车排放的影响.后向轨迹分析的结果表明,这些一次源排放的影响主要来自远距离输送.庐山风景区居民区采样期间导致PM_(2.5)中碳质颗粒较高的气流主要来自北方及西南方的工业城市,夏季受夏季风暖湿气流的影响,自然污染源较少,同时夏季降雨较多在一定程度上可以稀释污染物,导致到达庐山风景区居民区的气流轨迹携带的污染物较少.OC和EC的相关性表明,庐山风景区居民区冬季和夏季OC和EC具有同源性,春季和秋季碳质组分来源较为复杂.

南昌经开区冬季PM_(2.5)中正构烷烃污染特征及来源

为研究南昌经开区冬季PM_(2.5)中正构烷烃的污染特征及来源,文章对2020年12月1日-2021年2月28日采集的PM_(2.5)样品进行了正构烷烃浓度分析。结果表明:南昌经开区冬季PM_(2.5)样品中正构烷烃碳数范围为C20~C33,浓度为71.66~1295.30 ng/m^(3),平均为(327.51±186.07)ng/m^(3)。气象参数和气态污染物与正构烷烃之间的相关性表明,正构烷烃浓度受到了人为排放源和气象条件的共同影响。利用诊断参数和PMF模型对正构烷烃来源进行估算,结果显示冬季人为源(化石燃料和生物质燃烧)对南昌经开区大气中正构烷烃的贡献达到66%~77%。南昌经开区冬季出现的8次污染事件,主要受到了生物质燃烧源和化石燃料燃烧源输入的控制,整个冬季污染事件期间,这2种人为源的贡献比例达到68.05%,其中生物质燃料燃烧源占比31.79%,化石燃烧占比36.26%。气象条件也对污染事件中的正构烷烃累积起到了作用,随着温度的升高,更多的挥发性有机物被分配到颗粒物中,会促进正构烷烃浓度升高。

鹰潭市大气PM_(2.5) 中重金属分布特征及健康风险评价

采用颗粒物X荧光元素在线监测仪、离子色谱在线监测仪、OC/EC在线监测仪对鹰潭市春季和冬季环境空气中PM_(2.5)组分进行了连续在线监测,监测点位春季监测期间PM_(2.5)日均浓度在6~49μg/m^(3)之间,平均浓度30.7μg/m^(3);冬季监测期间PM_(2.5)日均浓度在16~50μg/m^(3)之间,平均浓度37.5μg/m^(3)。分析了8种重金属元素浓度水平及日变化特征,对元素污染来源及污染程度进行了分析,计算了元素暴露剂量并进行了健康风险评估。研究结果表明:(1)监测期间,春季PM_(2.5)中Cr等八种元素平均浓度均低于冬季PM_(2.5)中Cr等八种元素平均浓度,冬季Cu与Zn质量浓度明显高于其他城市,可能与鹰潭市铜冶炼加工行业排放累积有关;(2)春季鹰潭市环境空气PM_(2.5)中Cr、Mn、Ni轻度富集,Cu、Zn、As、Pb重度富集,Cd超重度富集,冬季Mn轻度富集,Cr、Ni中度富集,Cu、Zn、As、Cd、Pb均达到重度富集;(3)主因子分析结果表明春季和冬季天然源土壤尘和地壳源占比分别为38.0%和35.2%,是鹰潭市PM_(2.5)组分的最大单一来源;(4)暴露剂量显示,PM_(2.5)中8种元素日均暴露量经口摄食(ADDing)>皮肤接触(ADDinh)>呼吸吸入(ADDderm)且ADDing远大于ADDinh和ADDderm。3种暴露途径下,8种元素儿童的暴露剂量均为最高。8种元素中Zn元素在不同暴露途径下对不同人群暴露剂量均为最高,其中儿童ADDing为0.0380、成年男性ADDing为0.0103、成年女性为0.0118[mg·(kg·d)^(-1)];(5)健康风险评估结果显示,As对所有人群、Pb对儿童具有一定非致癌健康风险,8种元素非致癌风险值之和均表现为ADDing>ADDderm>ADDinh,ADDing是造成非致癌风险的主要途径。8种元素对暴露人群均不具有致癌风险。

南昌市大气降水化学特征及来源分析

为分析南昌市大气降水离子来源和源区,对南昌市2016年4—9月大气降水样品主要阴阳离子的组成进行了测定分析,并运用PMF(正定矩阵因子分解)模型分析来源和Traj Stat软件模拟后向轨迹.结果表明:NH_4^+和Ca^(2+)是南昌市大气降水中的主要阳离子,加权平均浓度为65.3和23.9μmol/L,分别占阳离子总量的57%和21%;SO_4^(2-)和NO_3^-是主要阴离子,加权平均浓度为60.4和25.3μmol/L,分别占阴离子总量的56%和23%.c(NH_4^+)、c(Ca^(2+))、c(K^+)、c(Mg^(2+))、c(Na^+)、c(Cl^-)、c(NO_3^-)之间均存在着较为显著的相关性,说明它们之间可能有相似的来源或形成化合物共同存在.结合PMF模型分析结果表明,Na^+、Cl^-很明显受到了海盐的影响,也部分受土壤和二次污染影响;K^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)大部分来自于土壤,海盐、二次污染也贡献了一部分的K^+;SO_4^(2-)、NH_4^+和NO_3^-是组成大气二次颗粒物的主要成分,主要由二次污染源贡献;煤燃烧贡献了主要的F^-和部分SO_4^(2-).后向轨迹模型分析表明,南昌市大气降水主要受局地降雨气团影响,5月、8月、9月受陆源及人为影响较大,海源性离子经过内陆上空时被稀释或沉降,导致6月、7月来自于海洋上空的降雨气团对南昌影响不大.研究显示,SO_4^(2-)对南昌市大气降水的影响逐渐增大导致降雨类型逐渐由混合型向硫酸型转化,人为影响是造成大气污染的主要原因.

中国陆地生态系统叶凋落物分解的格局及控制因素

分析我国大空间尺度下气候对叶凋落物分解的调控机制,可以为预测中国生物地球循环对未来气候变化的响应提供理论基础和数据支持。针对我国大空间尺度下叶凋落物的分解建立数据库,中国叶凋落物平均分解速率为0. 726y-1,其中阔叶>草本>针叶。分解速率与年均温、年均降水、凋落物N、P和K含量正相关,而与凋落物C、纤维素和木质素含量负相关。本研究证明气候可以直接影响凋落物分解,但是并不支持气候通过凋落物性质而间接影响凋落物分解这一观点。年均降水和凋落物养分含量解释了全部叶凋落物分解速率85. 4%的变异,而年均降水和凋落物纤维素含量解释了阔叶凋落物分解速率84%的变异。这些结果表明,大空间尺度下,气候和凋落物性质直接影响着中国陆地叶凋落物分解,且气候比凋落物性质更重要。

长沙市秋冬季PM_(2.5)及水溶性有机碳污染特征研究

该研究于2017年9月-2018年2月连续采集长沙市大气PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)样品中水溶性有机碳(WSOC)的浓度变化及其与大气污染物的相关性,对比分析了清洁天和污染天WSOC浓度特征,并基于后向轨迹分析(HYSPLIT)和潜在源贡献因子分析(PSCF)方法探讨了秋冬季WSOC的传输路径及潜在来源贡献。结果表明,秋、冬季WSOC平均浓度分别为6.22、7.00μg/m^(3),WSOC与相对湿度和风速均呈显著负相关,与温度相关性不明显。WSOC与PM_(2.5)具有显著的相关性(R=0.800),秋季WSOC与CO、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)的相关性比冬季更加显著。污染天风速小、相对湿度低,WSOC污染浓度明显高于清洁天。HYSPLIT和PSCF分析结果表明,除本地排放外,WSOC还受来自偏北及偏东方向区域污染源传输的影响。

香云纱染整技艺及其机理探讨

国家级非物质文化遗产香云纱染整技艺是一种古老的纯手工天然染整技艺,同时结合植物染(薯莨)和矿物染(河泥)。独特的染整技艺赋予香云纱凉爽舒适、易洗快干、经久耐穿等诸多服用性能。但是目前香云纱染整技艺的机理尚未明晰。大部分的研究重点关注薯莨和河泥中的染色成分,对于其在染整过程中的反应原理关注较少。本文通过现场考察、文献调研及实验数据挖掘对香云纱染整技艺机理进行深入探讨,加强人们对该技艺的了解,并提出了亟待破解的难题,为其传承与发展提供科学指导。

碳氮稳定同位素示踪鄱阳湖流域蚌湖丰水期的氮污染

鄱阳湖边缘深水区是鄱阳湖水位上涨时扩散而成的低洼湖区,通过对其一典型边缘湖泊——蚌湖丰水期的氮浓度和同位素特征值的检测,分析这类洪泛湖泊在水位最高时期水体颗粒有机质及无机氮的氮同位素变化特征,并识别氮污染来源及转化途径.结果表明:6月悬浮颗粒有机质碳氮同位素值(δ^(13)C:-26.7‰^-23.7‰,δ^(15)N:2.6‰~6.2‰)介于土壤有机质(δ^(13)C:-25.21‰±0.52‰,δ^(15)N:3.79‰±0.37‰)和水生植物的碳氮同位素值(δ^(13)C:-28.8‰^-24.9‰,δ^(15)N:5.3‰~8.2‰)之间.7月相比于6月,降低的δ^(13)C(-27.6‰^-23.2‰)和升高的δ^(15)N(4.3‰~7.7‰)表明暴雨冲刷带来更多的周边陆地碎屑输入.无机氮在6月以铵态氮(NH_4^+-N)为主要形态,7月以硝态氮(NO_3^--N)为主要形态.6月δ^(15)NH_4^+较负的特征值(-18.6‰±5.2‰)表明铵态氮主要来源于雨水,硝态氮(δ^(15)NO_3^-:1.4‰±3.0‰)主要来源于农业化肥和雨水.7月相比于6月,铵态氮和硝态氮的浓度和同位素值都大幅升高(分别升高了0.3和2倍,6‰和3‰),是暴雨冲刷陆地使农业化肥、城镇生活废水和畜禽养殖废水输入的结果.水生植物的δ^(15)N在7月(8.8‰±1.1‰)相比于6月(6.6‰±1.1‰)也升高了较多,是由于水生植物吸收了更高δ^(15)N废水无机氮的结果.通过颗粒有机质和无机氮的δ^(15)N分析可知,湖区水体氮的矿化作用和硝化作用较强,藻类对湖泊的内源氮贡献较弱,沿河湖的畜禽养殖在暴雨时对水域污染的威胁较大.本研究提供了洪泛湖泊氮污染治理的科学依据.

南京一次重污染过程PM_(2.5)垂直分布的模拟及气溶胶辐射效应的影响

准确模拟PM_(2.5)垂直分布对理解灰霾的形成和消散机理以及检验模式预报能力至关重要。利用在线耦合大气化学模式WRF-Chem v3.9.1对2017年12月22至25日南京地区的一次重污染过程进行模拟,结合地面观测的气象要素和污染物浓度、激光雷达得到的气溶胶消光系数及无人机观测的PM_(2.5)垂直廓线等数据对模式进行综合评估,并探讨气溶胶辐射效应对PM_(2.5)垂直分布的影响。结果表明,WRF-Chem对白天地面气象要素及PM_(2.5)垂直分布模拟较好,但对夜间PM_(2.5)浓度严重高估(MB=49.8μg/m^(3))。夜间模拟的近地层逆温过强、边界层高度过低,导致PM_(2.5)聚集在较低的高度并向上浓度逐渐递减,但观测的PM_(2.5)在夜间仍然维持近乎均匀混合的分布方式。相比夜间,气溶胶辐射效应在白天的影响更加明显,主要通过降低边界层高度影响PM_(2.5)垂直分布方式。本研究对于理解WRF-Chem模拟PM_(2.5)垂直分布的表现及边界层参数化方案的改进等具有重要的意义。

2014—2021年九江市大气PM_(2.5)污染特征及冬季一次典型污染过程分析

利用2014—2021年九江市空气质量数据、气象数据和再分析资料,对九江市PM_(2.5)变化特征和气象影响因素进行分析,并结合后向轨迹模型对一次典型污染过程的潜在污染源进行探究.结果表明:2014—2021年九江市的空气质量优良天数比例呈逐年波动上升趋势.2021年九江市PM_(2.5)年均浓度值为33.5μg·m^(-3),较2014—2020年同期平均值下降了15.6%;空气质量优良天数比例达到92.6%,较2014—2020年同期平均值同比上升了11.3%,为九江市有PM_(2.5)监测记录以来的历史最好水平.虽然九江市PM_(2.5)浓度呈明显下降趋势,大气环境明显好转,但冬季在高湿、逆温和冷空气输送等不利气象条件影响下,重污染天气仍时有发生.2020年12月23—29日为有PM_(2.5)监测记录以来重度污染持续时间最长的一次过程,此次重污染过程受偏北气流影响下的污染传输和冷空气间歇期的静稳天气交替影响,逆温层较强、中低层湿层深厚、风速较小、垂直运动较弱是导致此次过程污染堆积的主要气象因素.通过HYSPLIT后向轨迹模型及聚类分析发现,此次过程九江市PM_(2.5)的潜在源区主要分布在皖西南和鄂东地区.

青岛冬夏季PM_(2.5)稳定碳同位素特征及来源解析

青岛是北方重要的港口城市,其大气细颗粒物(PM2.5)受到海陆的双重影响作用,该文为确定青岛市冬夏季PM2.5中总碳(TC)来源及其贡献,分别于2018年1月1日-2月28日(冬季)、2018年7月1日-8月31日(夏季)对青岛地区PM2.5样品进行采集,分析了TC浓度、水溶性离子浓度及其稳定碳同位素值(δ13CTC),并利用贝叶斯混合模型对δ13CTC的不同来源贡献进行计算。研究结果表明,青岛冬夏两季TC浓度分别为(8.6±3.9)μg/m^(3)、(3.9±2.5)μg/m^(3),δ^(13)CTC值分别为(-24.8‰±1.0‰)、(-26.5‰±0.9‰),均表现出明显的季节变化,结合气象数据、水溶性离子和后向轨迹(聚类及PSCF)进行分析,认为可能受到冬季燃煤、夏季生物质燃烧和降雨量的影响。利用贝叶斯混合模型计算,冬季TC主要来源于机动车尾气、煤燃烧,其源贡献占比为63.1%、20.7%;夏季主要来源于机动车尾气、C3植物燃烧,其源贡献占比为63%、33.8%。青岛市TC主要来源可能受到机动车保有量与青岛港货运的影响,其次也受到冬季燃煤和夏季C3植物燃烧的影响。

庐山地区黑碳气溶胶变化特征及影响因素分析

利用2018~2020年庐山观测站的黑碳气溶胶(BC)浓度,结合气象数据、污染物数据及后向轨迹模型,对该地区BC变化特征、影响因素和来源进行分析.结果表明,2018~2020年庐山BC平均浓度呈下降趋势,3a BC年平均浓度为(0.606±0.474)μg/m^(3),但BC本底浓度每年增加约0.035μg/m^(3).从月变化上来看,BC浓度最小值出现在7月(0.455±0.184)μg/m^(3),最大值出现在1月(0.742±0.603)μg/m^(3).BC浓度日变化呈单峰型分布,在正午及午后出现最大值,各个季节BC浓度在周末均高于工作日,与城市地区结果明显相反.观测期间,BC/PM_(2.5)占比随PM_(2.5)浓度增加而减小(5.2%减少至2.4%),平均占比为3.4%.BC与SO_(2)和NO_(2)的相关系数分别为0.27和0.26,但与CO无显著相关,表明庐山地区局地源排放其自身影响较小,BC主要与区域输送或山下垂直传输等气象过程相关.后向轨迹和PSCF潜在源贡献结果表明庐山BC来源存在季节差异,冬春季主要受来自西北和华北气团影响,潜在贡献源主要在陕西−河南−湖北一带及长三角地区.秋季气团主要来自长三角和华北地区,而夏季气团主要来自东南沿海,对应的潜在源贡献区呈类似分布.

持续高水位对鄱阳湖自然湿地景观的影响

基于时序Landsat数据,采用面向对象的分类方法对鄱阳湖景观进行分类并分析其时空变化特征;在此基础上,基于景观格局指数法分析持续高水位对鄱阳湖景观格局的影响。研究结果显示:①2000—2017年研究区平均持续高水位时间为61 d,当持续高水位天数低于平均持续高水位30 d时,研究区芦苇南荻、苔草、其他植被、泥滩裸地湿地景观面积分别增加0.26%、4.25%、4.14%、6.16%,水体景观面积减少18.53%;当持续高水位天数高于平均持续高水位天数30 d时,芦苇南荻、苔草、其他植被、泥滩裸地景观面积分别减少0.52%,2.31%、2.14%、13.5%,水体景观面积增加18.53%;当持续高水位时间高于平均持续高水位60 d时,芦苇南荻、苔草、其他植被、水体景观面积分别减少0.61%、4.66%、0.37%、4.38%,泥滩裸地景观面积增加10.03%。②从景观指数看,伴随着持续高水位天数的增长,最大斑块指数(LPI)、聚集度指数(AI)、散布与并列指数(IJI)值增加,表明景观优势度相对增加、斑块之间更聚集、景观彼此邻近。本研究可为鄱阳湖湿地保护和修复提供科学依据。

基于硫酸盐硫同位素的伊洛河流域河水溶解性重金属来源

借助伊洛河河水硫酸盐硫同位素(δ34SSO4)和溶解性重金属含量水平,研究伊洛河流域不同形式人类活动对河水溶解性重金属的影响.结果表明:伊洛河流域上游干流和支流河水溶解组分受金属矿山开采废水影响较大,洛河河水中溶解性硫酸盐浓度(SO42-)和δ34SSO4均值分别为(173±108)mg/L和(3.1±2.1)‰(n=8),河水中Co、Fe、Mn、Ni、Zn、Mo、Cd、Pb和U等含量较高,伊河河水中SO42-和δ34SSO4均值为(169±89)mg/L和(3.7±1.2)‰(n=6),河水中Cr、Co、Fe、Ni、Zn、Mo、Cd、W、Hg、Pb和U等含量较高.伊洛河流域下游河水溶解性重金属受生活污水和工业废水影响较大,洛河河水中SO42-和δ34SSO4均值分别为(121±30)mg/L和(9.4±0.8)‰(n=4),河水中V、Cr、Ni、As、W和Hg等含量较高,伊河河水中SO42-和δ34SSO4均值分别为(122±22)mg/L和(10.5±2.4)‰(n=3),河水中V、U、Ni和As等含量较高.伊洛河流域源头河水溶解性重金属含量低,河水溶解组分来自大气降水,河水δ34SSO4值范围为(6.7‰~8.2‰).伊洛河流域河水溶解性重金属含量以及δ34SSO4值具有一致的空间差异性,δ34SSO4可以很好地说明河水中溶解性重金属以及硫酸盐来源.

珠江口表层水体颗粒物中古菌四醚类脂物的分布特征

类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚类化合物(isoGDGTs)是古菌微生物的特征脂类标志物,由这组化合物构造出的TEX86温标在海水古温度重建中得到了广泛应用。本文调查了珠江口及近岸海域(水深小于30m)4个季节水体悬浮颗粒物(SPM)的isoGDGTs分布情况。结果显示:虎门上游河流水体中的isoGDGTs主要来自原地生产的甲烷古菌输入,进入河口水体后,主要来自原地奇古菌和广古菌的输入。陆源古菌的输入在5月份和8月份,对河流水体产生一定的影响,但对河口水体的影响相对较小。珠江口水体isoGDGTs中的GDGT-2与GDGT-3比值(GDGT-[2]/[3])和GDGT-Cren′的丰度百分比(Cren′%)分别小于4和4%,与南海深水沉积物明显不同,表明珠江口与南海深水沉积物中isoGDGTs的古菌来源存在差异,这也可能是引起珠江口水体TEX86温度(基于全球标定公式)偏离水体实际温度的原因。珠江口表层水体isoGDGTs中的GDGT-2和GDGT-3的丰度百分比与南海表层水体存在差异,这可能与GroupⅠ奇古菌和GroupⅡ广古菌相对比例空间变化有关。珠江口表层水体isoGDGTs的TEX86温度在2月份明显高于原地表层水体温,而其他月份都低于原地表层水体温度,可能与GroupⅠ奇古菌和GroupⅡ广古菌相对比例的季节变化有关。几个月份中11月份isoGDGTs绝对含量最高,8月份较低,表明11月份和8月份分别是原地古菌生产量较大和较小时期。统计分析的结果显示,水体铵根离子含量、水体温度,以及溶解氧水平可能是控制珠江口水体isoGDGTs分布的主要环境因素。

气溶胶辐射效应对边界层结构及夹卷特征影响的观测分析

2017年12月22日至2018年1月18日利用无人机携带温、湿和颗粒物浓度探测仪对南京地区灰霾污染条件下大气边界层垂直结构开展加密观测。通过比较不同灰霾污染条件下温度、湿度和PM2.5(直径小于2.5微米的颗粒物)浓度的垂直结构差异,结合地面热通量、2米空气温度、相对湿度、风速、风向及主要大气污染物(如臭氧和PM2.5)浓度,定量评估了气溶胶辐射效应对边界层和夹卷过程的影响。分析表明,灰霾或气溶胶削弱到达地表太阳辐射,减小地表感热通量,延迟边界层发展,增加近地层大气稳定度,降低边界层高度,并加重灰霾污染。灰霾污染物在混合层顶处累积,导致PM2.5浓度最大变化出现在边界层顶部而不是近地层。气溶胶辐射效应对夹卷特征及其特征参数有重要影响。灰霾浓度升高时,夹卷区厚度增加;无量纲化夹卷速度随对流理查逊数的变化不再符合负1次方幂函数关系,与大涡模拟结果一致。本研究进一步指出,为提高重霾污染条件下天气和空气质量数值预报水平,必须考虑气溶胶辐射效应对边界层和夹卷参数化的影响。

台湾彭佳屿岛春季TSP中水溶性离子源解析

于2010年春季,在台湾省北部东海海域彭佳屿岛采集了60个总悬浮颗粒(TSP)样品,用离子色谱测定了8种水溶性离子(Na^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)、K^+、NH_4^+、Cl^-、SO_4^(2-)和NO_3^-)浓度.结合HYSPLIT气团后向轨迹模型、离子化学计量学关系、离子相关性分析和主成分分析,探讨了彭佳屿岛春季TSP中水溶性离子的主要来源.结果表明:彭佳屿岛春季TSP中水溶性离子质量浓度顺序依次为SO_4^(2-)(7.70±4.53)μg/m^3>Cl^-(6.17±3.85)μg/m^3>Na^+(4.59±2.28)μg/m^3>NO_3^-(4.24±3.07)μg/m^3>NH_4^+(1.53±1.20)μg/m^3>Ca^(2+)(0.95±1.47)μg/m^3>Mg^(2+)(0.59±0.30)μg/m^3>K^+(0.31±0.17)μg/m^3.其中Cl-、Na+和Mg^(2+)全部来源于海洋源;K^+来源较多,除了海洋源外,煤和生物质燃烧以及陆源矿物等都可能是彭佳屿岛春季TSP中K^+的来源;60%的Ca^(2+)来源于当地的建筑粉尘;77%的SO_4^(2-)源于煤和生物质燃烧释放;NO_3^-主要源于汽车尾气、煤和生物质燃烧等释放;NH_4^+主要来源于二次气溶胶和生物质燃烧等.通过整合本研究与前人的观测,发现在春季从中国东北至西北太平洋开阔海域,TSP中Cl-、Na+和Mg^(2+)的浓度在空间上呈现逐渐升高趋势,而Ca^(2+)、K^+、NH_4^+、SO_4^(2-)和NO_3^-的浓度在空间上呈现逐渐下降趋势,显示了TSP中不同水溶性离子在海洋大气传输过程中的空间变化特征.

贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源解析

水溶性无机离子是PM_(2.5)的主要组分之一,对研究PM_(2.5)的物理化学性质,来源及其形成机理具有重要意义.本研究于2017年9月—2017年11月期间在贵阳城区采集了80个PM_(2.5)样品,并测定了8种水溶性离子浓度,探讨贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源.结果表明贵阳秋季PM_(2.5)中无机离子的平均质量浓度为15.99μg·m^(-3),阴离子和阳离子的平均质量浓度分别为10. 90μg·m^(-3)、5. 09μg·m^(-3); SO_4^(2-)(8. 53±4.63μg·m^(-3))平均质量浓度最高,其次是NH_4^+(2.56±1.62μg·m^(-3))、NO_3^-(2.21±2.96μg·m^(-3))、Ca^(2+)(1.98±0.88μg·m^(-3)),最后依次是K^+(0.37±0.24μg·m^(-3))、Cl-(0.16±0.11μg·m^(-3))、Mg^(2+)(0.11±0.03μg·m^(-3))、Na^+(0.07±0.06μg·m^(-3)); NH_4^+、SO_4^(2-)、NO_3^-是主要水溶性离子,所占比例为83%; NO_3^-/SO_4^(2-)值平均为0.21±0.12,远小于1,说明贵阳秋季PM_(2.5)以固定源污染为主.相关性分析表明,PM_(2.5)中NH_4^+主要以(NH_4)_2SO_4、NH_4HSO_4、NH_4NO_3的形式存在,Ca^(2+)与Mg^(2+)来源可能相同.结合富集系数分析NO_3^-、SO_4^(2-)、Ca^(2+)、K^+、Mg^(2+)基本都是来源于陆源贡献,NO_3^-、SO_4^(2-)是人为源,Ca^(2+)、K^+、Mg^(2+)是地壳源,此外Mg^(2+)还有一部分海源贡献.

彭佳屿岛春季TSP中痕量金属组成及其来源解析

通过大气环流向海洋大气边界层传输的人为源和陆源物质,明显改变了海洋气溶胶中痕量金属的组成.但基于开阔海域岛屿连续观测研究海洋气溶胶中痕量金属元素组成及其来源的研究较少.2010年3—5月在我国台湾北部东海海域彭佳屿岛采集了60个TSP(总悬浮颗粒物)样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了19种痕量金属(Al、Fe、Ti、Y、Mn、Ba、Sr、Co、Cr、V、Ni、Tl、Zn、Sn、Pb、As、Cd、Sb、Se)的质量浓度.基于TSP中Al浓度、气团后向轨迹分析和美国国家宇航局CALIPSO卫星星载激光雷达扫描图像,将采集的TSP分为非沙尘TSP(不受沙尘影响的TSP)和沙尘TSP(受沙尘影响的TSP).沙尘TSP中所有痕量金属的浓度都高于非沙尘TSP,表明沙尘对彭佳屿岛TSP中痕量金属有贡献.结合富集因子、相关性分析和PMF模型研究结果表明,彭佳屿岛春季非沙尘TSP中Al、Fe、Ti和Y主要来源于地壳矿物,Mn、Ba、Sr、Co和Cr同时受地壳矿物和人为源的影响;沙尘TSP中Al、Fe、Ti、Y、Mn、Ba、Sr、Co和Cr主要来源于地壳矿物.V和Ni在彭佳屿岛春季非沙尘TSP中主要来源于燃料油燃烧,而在沙尘TSP中同时受燃料油燃烧和地壳矿物的影响.非沙尘TSP和沙尘TSP中,Tl、Zn、As、Sn、Pb、Cd、Sb和Se的来源相似.Tl主要源于交通和煤燃烧,Zn、Sn、Pb、Cd和Sb同时来源于交通、煤和燃料油燃烧,As主要来源于煤燃烧,Se则主要来源于煤和燃料油燃烧.研究显示,人为源释放到大气中的Tl、Zn、As、Sn、Pb、Cd、Sb和Se可以通过大气环流长距离传输至开阔海域.