中部城市秋冬季PM2.5水溶性离子的化学特征及来源

PM2.5是影响空气质量、引发灰霾污染发生的关键污染物.本研究以南昌为主要采样对象,分析了南昌市2017-1018年秋、冬季PM2.5和水溶性无机离子(WSIIs)的化学组成及其来源,并同时期采样和对比分析了中部城市(武汉和长沙)秋冬季(10月和1月)PM2.5及WSIIs化学特征及其来源.结果 表明,南昌市采样期间WSIIs平均占PM2.5质量浓度的60％以上,PM2.5和WSIIs组成在秋、冬季差别明显,在秋季,PM2.5为(22.5±9.1)μg·m-3,空气质量较清洁,以S42-为WSIIs中最高含量的组成离子;NO3-的氧同位素(δ18O)值为+72.2‰±5.5‰,贝叶斯同位素混合模型表明NO3-以OH氧化为主要生成路径(占比54％,N2O5水解路径占比46％);以SO42-和过量的NH4+作比较表明秋季一般亏损NH4+.而在冬季,PM2.5和WSIIs浓度水平比秋季有较大提高,分别为(57.6±20.9)μg·m-3和(47.2±16.2)μg·m-3,冬季以NO3为WSIIs的最高含量组成离子,δ18O-NO3-值明显提高为+86.1％±5.1‰,NO3-以N2O5水解为主要生成路径(占比为75％);SO42-和过量的N4+作比较表明富NH4+,冬季NO3-的快速增长和NH4+富余是PM2.5浓度增加的重要驱动因素.基于PMF和后向轨迹分析,气团在中部城市的环流是三大城市PM2.5和SNA共同污染的重要因素,说明中部城市的大气污染区域效应明显,尤其是在冬季,南昌秋季PM2.5主要由二次源和扬尘贡献(共占78％),冬季主要由二次源和工业贡献(共占69％).武汉和长沙PM2.5秋冬季都以二次源和工业贡献为主.