辽宁西南典型城市冬季大气细颗粒物水溶性无机离子污染特征及来源解析

本研究于2018年12月3日-2019年1月1日在辽宁省西南典型城市葫芦岛市和朝阳市分别布设3个城区采样点,在区域传输点龙屯水库布设1个采样点,采集大气细颗粒物PM2.5样品(n=201).使用离子色谱检测样品中的Na+、Mg2+、Ca2+、K+、NH4+、SO42-、F-、Cl-和NO3-的质量浓度.观测期间PM2.5的平均浓度为葫芦岛市(54.25±26.14)μg·m-3＞朝阳市(45.38±20.64)μg·m-3＞区域背景点龙屯水库(33.73±21.64)μg·m-3.水溶性无机离子是PM2.5中的主要成分,朝阳市、葫芦岛市和龙屯水库中的水溶性离子分别占PM2.5质量浓度的49％,52％和49％.其中NH4+、NO3-、SO42-是PM2.5中最主要的水溶性离子.葫芦岛市和朝阳市的SOR(硫氧化率)、NOR(氮氧化率)值均大于0.1,说明两个城市存在明显的气溶胶二次转化过程.在不同污染状况下,朝阳市污染天中F-、NH4+、Cl-和K+均为清洁天的2.5倍左右,葫芦岛市污染天中NH4+、SO42-和NO3-均为清洁天的3倍左右.朝阳市和葫芦岛市污染天SOR分别为0.13和0.18,分别为清洁天的0.76倍和1.5倍;NOR值分别为0.17和0.23,分别是清洁天的1.13倍和1.91倍,除朝阳市SOR外,污染天的SOR和NOR均大于清洁天,表明污染天中SO2和NO2向SO42-和NO3-的二次转化增强.主成分分析结果表明,葫芦岛市和朝阳市PM2.5的主要污染源来自于二次转化和燃煤、生物质燃烧;龙屯水库的主要污染源来自于二次转化.后向轨迹说明气团主要由内蒙古、俄罗斯及蒙古国传输至辽宁省.