威海市环翠区2021—2022年大气PM2.5化学组成季节变化特征

以威海市环翠区2021年6月至2022年5月一年中采样所得大气中PM 2.5的质量浓度日均值及其中水溶性离子(NO-3、SO2-4、NH+4、F-、Cl-、K+、Na+、Mg2+和Ca2+)、碳组分(有机碳(OC)、元素碳(EC))及无机元素的监测数据为依据,分析了PM2.5及其化学组分的季节变化特征.结果表明,威海市环翠区PM2.5年均浓度为32μg·m-3,低于PM2.5的国家空气质量标准二级限值,季节性特征明显,冬季最高,夏季最低,春季略高于秋季.PM2.5中水溶性离子年均浓度为16.50μg·m-3,占PM2.5总质量的51.6％,各水溶性离子浓度次序为:NO-3>SO2-4>NH+4>Na+>Cl->Ca2+>K+>Mg2+>F-;NO-3和NH+4浓度均表现为冬秋季较高,夏春季较低,SO2-4浓度夏季最高,其它季节浓度相差不大,其它离子的季节浓度除Na+春季浓度最高外,均呈现出冬季最高的特征;NO-3、SO2-4与NH+4是其中的主要水溶性离子,不同季节这3种离子浓度之和的次序为:17.61μg·m-3(冬季)>14.04μg·m-3(秋季)>12.56μg·m-3(春季)>11.48μg·m-3(夏季);硫氧化率(SOR)、氮氧化率(NOR)的季节变化特征明显,基本表现为冬季>秋季>春季>夏季的趋势.PM2.5的总碳(TC)和OC的季节变化趋势相同,二者各自的数据冬春季节接近,夏秋季节数据接近,但冬春季节明显高于夏秋季节;EC值除夏季较低外,其它3个季节的浓度相差不大.PM2.5的无机元素主要有S、Si、K、Fe,少量Ca、Al、Na、Zn;对于同一种元素,大多表现为冬春季浓度较高,夏秋季较低,与PM2.5浓度的季节变化基本一致;S元素冬春季浓度较低,夏秋季较高.PM2.5中的已鉴别物种成分年平均浓度为23.7μg·m-3,占PM2.5年平均浓度的74.0％,仍有26.0％的质量成分未能鉴别出来.