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本文以西安城区、城郊及郊区大气细颗粒物为研究对象,从2014年11月—2015年10月在北稍门（BSM）、格物楼（GWL）及南豆角村（NDJC）同步采集PM2.5样品,分析了整个采样阶段大气PM2.5及其组分的浓度水平、季节变化及空间变化特征；初步探讨了大气PM2.5中水溶性无机离子间的结合方式和来源,以及对大气PM2.5中重金属进行健康风险评估；同时研究了元旦时段内PM2.5及其无机组分的浓度水平及空间变化。本文主要结论如下：（1）在采样时段内,西安大气PM2.5平均浓度为106.11±70.92 μg/m3,其季节变化规律为：冬季>秋季>春季>夏季；同时,三个采样点的季节变化符合与此季节变化规律。BSM、GWL及NDJC大气PM2.5的平均浓度分别为114.17±73.17、108.49±72.71和95.67±65.33 μg/m3,呈现的空间变化为BSM>GWL>NDJC。对每个季节而言,冬、春季PM2.5平均含量空间表现均为BSM>GWL>NDJC,秋季为GWL>BSM>NDJC,夏季为BSM> NDJC>GWL,其中冬季最为显著。（2）在整个采样时段内,西安大气PM2.5中总水溶性无机离子浓度（TWSS）的平均值为51.43μg/m3,占PM2.5年平均浓度的48.47%；其中,SO42-、NO3-、NH4+（SNA）平均浓度之和占总无机离子平均浓度的69.92%,说明SNA为主要成分。西安大气PM2.5中TWSS的季节变化表现为冬季>夏季>秋季>春季,其中每种水溶性离子呈现的季节变化不完全相同。从单个采样点的角度看,每种无机离子分别在三个采样点的季节变化规律基本与西安整体对应的离子相一致,只有个别情况存在差异。大气PM2.5中水溶性无机离子的总浓度的空间变化为BSM> GWL> NDJC;其中,每种离子表现的空间变化不完全相同,均不显著。对每个季节而言,在夏季期间只有Na+、F-、NO3-和Cl-的变异系数较大,均在BSM的平均浓度最高；而在其他季节中各离子的空间变化均不太显著。（3）西安大气PM2.5中水溶性组分K+和Cl-之间存在高度相关,二者的当量比为0.28,说明二者结合生成KCl后剩余部分Cl-；NH4+与NO3-、Cl-、SO42-呈现显著相关,从相关系数来看,NH4+先与NO3-结合生成NH4NO3后,剩余的NH4+再依次与剩余Cl-和SO42-反应,生成NH4CI和（NH4）2SO4;仍剩余的NH4+可能会与F-结合。Mg2+与Ca2+互为显著相关,且二者的摩尔比为0.3,这说明西安大气PM2.5中水溶性Mg2+、Ca2+除了土壤扬尘外,还可能有其他共同的来源。NO3-/SO42-比值为0.96,说明燃煤等固定排放源的贡献要大于机动车等移动排放源。（4）西安于采样期间大气PM2.5中重金属As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均浓度分别为541.05、332.61、667.93、466.73、269.56、181.09和805.41 ng/m3。其中,As、Cu、Mn、Ni和Zn平均浓度的季节变化规律均为：冬>春>秋>夏;Cr为冬>夏>秋>春；Pb为冬>秋>夏>春。从单个采样点来看,每种重金属在各采样点的季节变化规律基本与西安整体中相对应的各金属基本一致,只有个别元素存在差异,总的来说,大部分情况均为在冬季的平均含量最大。在整个采样期间,西安大气PM25中As、Mn、Ni、Pb和Zn均表现出同样的空间变化规律,即BSM>NDC>GWL;Cu则表现为BSM>GWL>NDJC;而Cr为NDJC>BSM>GWL。就单个季节而言,同种金属在不同季节呈现出的空间变化不完全一致。（5）在整个采样时段,西安大气PM2.5中7种重金属通过呼吸途径对成年男性、成年女性及儿童的总年均超额危险度及其单污染物Cr和As的致癌危险度均超过人群可接受的危险度水平（10-6）,其他五种金属产生的危险度均在安全范围内。三类暴露人群相比较,7种金属元素的超额危险度之和以及单污染物As、Ni和Cu元素产生的风险表现为对男性最高,而Cr、Mn、Pb和Zn对儿童产生的非致癌风险最高。分别针对三类人群,七种重金属的综合污染效应及Cr元素的超额危险度的空间表现为GWL> NDJC>BSM,均大于人群可接受的危险水平（10石）； As元素在GWL产生的致癌风险最高；其他5种金属在各个采样点对三类暴露群体产生的超额危险度均在安全范围之内。从单个采样点的角度看,在每个采样点大气PM2.5中7种金属的综合污染效应和单个污染物对三类不同人群产生的超额危险度大小次序不同,可能与暴露人群间不同的呼吸速率、暴露时间、体重等参数有关。（6）在元旦采样期间,西安及每个采样点大气PM2.5变化趋势均为元旦期间大于节前及节后；其中总水溶性无机离子的平均浓度及单个离子NH4+、K+、Cl-、NO3+和SO42-符合此变化规律：Na+、Ca2+和F-的浓度表现出逐渐递减的趋势,而Mg2+的变化为节假日期间最小,但变化均不显著。此外,重金属Cu、Pb和Zn的浓度均呈现出元旦期间大于节前和节后的趋势；而As、Cr、Mn和Ni表现为持续增长,其中只有Cr平均浓度的增长较为显著。从空间上看,BSM在三个时段内的PM2.5平均浓度与GWL对应的平均含量均相差不大,但二者明显高于NDJC大气PM2.5在相应时段的平均浓度。对于水溶性无机组分来说,9种离子的空间变化不完全相同,但在各采样点的平均浓度水平相当。对于重金属成分而言,NDJC大气细颗粒物中的As、Cr和Ni质量浓度最高；Cu和Mn在GWL大气PM2.5中的含量较高；Pb和Zn含量在BSM大气细颗粒中较高。