珠江三角洲地区PM2.5水溶性成分的观测研究

来源 :第21届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2015年学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:samzy
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  利用中国气象局广州番禺大气成分站(简称南村站,NC,113°21′E,22°32′N)、深圳气象局竹子林站(ZZL,114°03′E,22°32′N)以及西涌站(XC,114°33′E,22°29′N)的高时间分辨率的MARGA 数据,研究分析了珠江三角洲(以下简称珠三角)地区PM2.5 水溶性成分的分布特征.研究表明二次离子(SO42-、NO3-、NH4+)是PM2.5 水溶性成分的最主要成分,比重高达80%以上.由于南村站位于珠三角内陆地区,其二次离子的浓度相对较高,SO42-、NO3-以及NH4+的年平均浓度分别为8.25、4.56、4.17μg/m3,其在水溶性成分所占比例分别为40%、22%、21%;同时深圳竹子林站SO42-、NO3-以及NH4+的年平均浓度分别为7.71、3.30、2.11μg/m3,所占的比例分别为46%、20%、20%;然而能代表珠三角沿海城市背景浓度的西涌站,其NO3-的浓度相对较低,仅为1.56μg/m3,所占比重仅为11%,而代表海盐部分的Na+浓度(0.39μg/m3)却比南村站(0.31μg/m3)和竹子林站(0.32μg/m3)的浓度高,且受海盐和长距离输送的影响,西涌站SO42-和NH4+的浓度也相对较高,分别为8.42、2.80μg/m3,比例分别为59%、19%.Positive Matrix Factorization(PMF)分析发现南村站PM2.5 中水溶性成分有4 个主要来源,分别为二次无机气溶胶、土壤扬尘、老化海盐以及高氯源,同时竹子林PM2.5 中水溶性成分有5 个主要来源,分别为二次无机气溶胶、老化海盐、海盐、生物质燃烧以及土壤扬尘;受人为源影响较少的西涌站,其水溶性成分的主要来源为长距离输送气溶胶、海盐及老化海盐.3 个站点PM2.5 中水溶性成分的年变化相似,5~7 月浓度较低,其中7 月浓度最低,3个站点均低于10.0μg/m3.同时10 月的浓度最高,以南村站为例,其10 月的平均浓度高达30.0μg/m3.3 个站点的二次离子浓度具有明显的季节变化,雨季(4~9 月)的浓度明显低于干季(10~3 月)的浓度.除此之外,Na+与Cl-的浓度也有明显季节变化,Na+作为海盐的代表性离子,受季风的影响,其在4~7 月的浓度相对较大.由于西涌站干季主要受东北风影响,其可能携带有海盐,所以西涌站干季Na+浓度相对较高.同时Cl-浓度除了受海盐源的影响,其主要来源为燃煤,因而在偏北风的输送作用下,珠三角地区干季的Cl-浓度也明显更高.西涌站临近南中国海,其全年有明显的氯损耗,尤其雨季更为明显,氯损耗值高达70.54%.由于Cl-的来源也来自于燃煤,尤其在代表内陆地区的南村站,因而另外2 个站点的氯损耗不明显,其中南村站全年表现出氯富集现象(表1).
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