霾与轻雾天气下水溶性离子的组分特征——冬季长江三角洲地区一次污染过程分析

于2015年1月9～31日同步采集了南京、苏州和临安3个站点的PM2.5样品,深入探讨冬季长江三角洲地区霾与轻雾天气下水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO2-、F-、NO3-和SO42-)的理化特征并进一步分析其来源及形成机制.结果表明:冬季长三角地区颗粒物污染严重,采样期间南京、苏州及临安PM2.5日均浓度分别为(150.54±53.56)、(159.37±58.39)和(123.64±53.25)μg/m3,是国家环境空气质量二级标准的(2.13±0.71)、(2.01±0.77)和(1.65±0.71)倍.轻雾天PM2.5及总水溶性离子(TWSIs)质量浓度较霾天显著上升,其中尤以二次离子(SO42-、NH4+和NO3)浓度增长最多,分别是霾天的1.70、1.62和1.48倍,相对湿度(RH)的升高对南京二次离子浓度的影响最大.3个站点轻雾天原位pH值分别为2.55、2.44和2.5,均高于霾天,由于其颗粒物含水量较高导致酸性较弱;其硫氧化率(SOR)与氮氧化率(NOR)也均大于霾天.RH与SOR间较高的相关性表明观测期间硫酸盐主要通过非均相氧化反应生成,轻雾天颗粒物中较高的液水含量很可能促进了这一反应的发生.在前人研究的基础上通过NOR与NH4+的高相关性以及对过量NH4+和NO3-间拟合直线的分析,推断NO3主要通过气相均相反应生成,而轻雾天较弱的酸度可能更有利于这一反应的发生.