滨海城市不同粒径大气颗粒物中水溶性离子的分布特征
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生态 环 境 学 报 ２ ０ １ ０ ， １ ９ （ ２ ） ： ３ ０ ０ — ３ ０ ６
Ｅｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗｗ ． ｊ ｅ ｅ ｓ ｃ ｉ ． ｃ ｏ ｍ Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｒ ＠ｊ ｅ ｅ ｓ ｃ ｉ ． ｃ ｏ ｍ
１ ． ２ 样 品提取
Ｍｇ ２ ＋ 等） ， 然而不同粒径的颗粒物由于其 自 身的物理 化学 性质 、形成 机制 、来源 以及 对人体 的健康 均有 不 同的特征 ［ ４ ］ ，因此 ， 了解大气颗 粒物 中水 溶性离子 构成 及含量 ，研 究不 同粒径 颗粒 物 中的水溶性 离子 分布 特征 ，对 于判 断颗 粒物来 源及 分析其 可能 对人 体健康造成的危害有着十分重要的意义。 虽 然 厦 门市 大 气 颗 粒 物 中 的水 溶 性 离 子 已有 报道 【 ６ Ｊ ， 但 是针 对厦 门不 同粒径 颗粒 物 中水 溶性 离 子 的研 究鲜有 报道 ，尤 其是 对水 溶性离 子 时空变 化 的系统研 究还很 少 。本 文将针 对厦 门市不 同粒 径颗 粒物 （ Ｐ Ｍ２ ｌ ５ 、Ｐ Ｍ２ － ５ ＿ ｌ ｏ 和Ｐ Ｍ１ ｏ ＿ ｌ ０ ｏ ） 中水溶 性离 子展 开研 究 ，准 确分析 其含 量及组 成 ，了解其 季节 、区 域变 化特征 以及在 不 同粒径 的分 布规律 。该 研究 结 果 将 有 助 于 我 们 科 学解 析 滨 海 城 市 大 气 颗 粒 物来 源 ，掌握 颗粒 物 中水溶性 的分 布特征 。 １ 样 品 采 集 与分 析 １ ． １ 样 品的 采集 采样 点选取 厦 门不 同功 能 区五个采 样点 即 ：背 景区 （ 汀溪水 库 ，Ｔ Ｘ） 、郊 区 （ 集 美大 学城 ，Ｊ Ｍ） 、 居 民区 （ 仙 岳小 区 ， ＸＹ） 、 旅游区 （ 厦 门大学 ， ＸＤ） 和工业 区 （ 鹭联 宾馆 ， Ｌ Ｌ） 。 从２ ０ ０ ８年 １ ０月至 ２ ０ ０ ９
滨海城市不 同粒径大气 颗粒 物 中水溶性 离子 的分布特征
赵金平 ，张福 旺 ，徐亚 ，陈进 生
１ ．中 国科学 院城市 环境 研究 所 ，城 市环 境与 健康 重点 实验 室 ，厦 门 ３ ６ １ ０ ２ １ ；２ ．中国科 学院研 究 生院 ，北京 １ ０ ０ ３ ９
摘要 ：选取东 南滨海城市厦 门的城区 （ 厦 门大学 ，ｆ Ｊ Ｉ Ｊ 岳小 区 ） 、郊 区 （ 集美 大学城 ） 、工业 区 （ 鹭联宾 馆 ）和背景区 （ 汀溪水
集 样 品之前 ，用 铝箔 包好滤 膜放 在马 弗炉 中 ４ ５ ０℃ 焙烧 ５ ｈ ，冷却后 放人 密封 袋保存 。采 样后 的滤膜 放在 同样 的铝 箔纸 和密 封袋 中低 温保 存 （ ． ２ ０℃ ）
待分 析 。 采 样前 后滤 膜要放 在在 恒温 匦湿箱 ［ 温度 为 （ ２ ５ 士 １ ） ℃ ；湿度 为（ ５ ｏ 土 １ ） ％］ 中平衡 ２ ４ ｈ后 用分 析天 平 （ Ｓ ａ ｒ ｔ ｏ ｒ ｉ ｕ ｓ Ｔ － １ １ ４）称 质量得 到颗 粒物 质量 。
征 ，且主要 以富集在细颗粒物 （ Ｐ Ｍ２ ５ ） 上为主。ｓ ０ ４ 、ＮＯ ３ － 和Ｎ Ｈ４ ＋ 是 Ｐ Ｍ２ ． ５ 中主要 的水溶性离子 ，占 Ｐ Ｍ２ ５ 中水溶性离子总质 量浓度的 ６ ４ ． ５ ９ ％～ ９ ３ ． １ ７ ％。Ｐ Ｍ２ ５ 邶和 Ｐ Ｍ） ０ ＿ ∞的水溶性离子则 以 Ｎａ ＋ 、Ｃ １ ‘ 和 Ｃ ａ ２ ． 这些粒径较大 的颗粒为主 。滨海城市厦 门 Ｐ Ｍ２ ５ 、Ｐ Ｍ１ ｏ 和Ｔ Ｓ Ｐ的 Ｓ Ｏ２ 转化率（ Ｓ Ｏ Ｒ ） 和 ＮＯ２ 的转化率（ Ｎ ＯＲ ） 年平均值分别 为 ：０ ． ３ ５ 、０ ． ３ ９ 、０ ． ４ １ 和０ ． ０ ４ 、０ ． ０ ８ 、０ ． ０ ９ ，较 高的 Ｓ Ｏ Ｒ和相对较低的 Ｎ ＯＲ比值均说明厦门存在来 自于 Ｓ Ｏ２ 和 ＮＯ ２ 转化 的二次污染物 ８ ０ ４ ２ － 和 ＮＯ ３ ’ 。
关键 词 ：大气颗粒物 ；不同粒 径 ；水溶性离子 ；Ｓ Ｏ ２ 转化率（ Ｓ Ｏ Ｒ ） ；Ｎ Ｏ２ 转化率（ ＮＯ Ｒ ）
中图分类号 ：Ｘ１ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ４ ． ５ ９ ０ ６（ ２ ０ １ ０ ）０ ２ — ０ ３ ０ ０ ． ０ ７
大气 颗ຫໍສະໝຸດ Baidu 物包 含 多种 化 学成 分 ，其 组成 复 杂 、
年 ９月进行 了 ４个季 节 的大气样 品采 集 ，采样 时间 ２ ４ ｈ为 １ 个 周期 ，每 个采样 点持 续 ３ － － ４个 周期 。 本 研究 采样 仪器 为武汉 天虹 Ｔ Ｈ． １ ５ ０ Ｃ Ⅲ 型 中
流 量采 样器 （ 流量 为 １ ０ ０ Ｌ ・ ｍｉ ｎ ） ， 滤膜 为 Ｗｈ ａ ｔ ｍａ ｎ 公 司石英 纤 维滤膜 （ ＱＦ Ｆ ，Ｏ７ ５ ｃ ｍ和 ０ ９ ０ ｃ ｍ） 。采
多变 ， 大量 研究 表 明 ， 大 气 颗粒 物会 对 人体 产生 不 良影 响 ［ １ － ４ １ 。水 溶 性 离子 作 为大 气 颗粒 物 的 重要 组 分 之一 ， 是 大气 颗 粒物 源解 析 所关 注 的重 要化 学 成 分【 ５ Ｊ 。水溶性 离子 包括水 溶性无 机 阴离子ｆ Ｆ、Ｃ ｌ ‘ 、 ＮＯ ２ ‘ 、 Ｎ Ｏ３ ’ 、 Ｓ Ｏ ４ ２ － 等） 和 阳离子 ａ ＋ 、 、 ＮＨ ４ 、 Ｃ ａ ２ 、
库） ５个站点为研究对象 ，于 ２ ０ ０ ８ 年ｌ ０月至 ２ ０ ０ ９年 ９月对厦门市大气 Ｐ Ｍ２ ５ 、 Ｐ Ｍ２ ５ ＿ ｌ ０ 和Ｐ Ｍ１ ｏ ． １ ｏ ０ 分４ 个季节进行 了采集工 作 ，用离子色谱对其 中的水溶性离子进行测定 。研究结果表明 ， 厦 门市不 同粒径颗粒物中水 溶性离子具有 明显 的时空分布特
Ｅｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗｗ ． ｊ ｅ ｅ ｓ ｃ ｉ ． ｃ ｏ ｍ Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｒ ＠ｊ ｅ ｅ ｓ ｃ ｉ ． ｃ ｏ ｍ
１ ． ２ 样 品提取
Ｍｇ ２ ＋ 等） ， 然而不同粒径的颗粒物由于其 自 身的物理 化学 性质 、形成 机制 、来源 以及 对人体 的健康 均有 不 同的特征 ［ ４ ］ ，因此 ， 了解大气颗 粒物 中水 溶性离子 构成 及含量 ，研 究不 同粒径 颗粒 物 中的水溶性 离子 分布 特征 ，对 于判 断颗 粒物来 源及 分析其 可能 对人 体健康造成的危害有着十分重要的意义。 虽 然 厦 门市 大 气 颗 粒 物 中 的水 溶 性 离 子 已有 报道 【 ６ Ｊ ， 但 是针 对厦 门不 同粒径 颗粒 物 中水 溶性 离 子 的研 究鲜有 报道 ，尤 其是 对水 溶性离 子 时空变 化 的系统研 究还很 少 。本 文将针 对厦 门市不 同粒 径颗 粒物 （ Ｐ Ｍ２ ｌ ５ 、Ｐ Ｍ２ － ５ ＿ ｌ ｏ 和Ｐ Ｍ１ ｏ ＿ ｌ ０ ｏ ） 中水溶 性离 子展 开研 究 ，准 确分析 其含 量及组 成 ，了解其 季节 、区 域变 化特征 以及在 不 同粒径 的分 布规律 。该 研究 结 果 将 有 助 于 我 们 科 学解 析 滨 海 城 市 大 气 颗 粒 物来 源 ，掌握 颗粒 物 中水溶性 的分 布特征 。 １ 样 品 采 集 与分 析 １ ． １ 样 品的 采集 采样 点选取 厦 门不 同功 能 区五个采 样点 即 ：背 景区 （ 汀溪水 库 ，Ｔ Ｘ） 、郊 区 （ 集 美大 学城 ，Ｊ Ｍ） 、 居 民区 （ 仙 岳小 区 ， ＸＹ） 、 旅游区 （ 厦 门大学 ， ＸＤ） 和工业 区 （ 鹭联 宾馆 ， Ｌ Ｌ） 。 从２ ０ ０ ８年 １ ０月至 ２ ０ ０ ９
滨海城市不 同粒径大气 颗粒 物 中水溶性 离子 的分布特征
赵金平 ，张福 旺 ，徐亚 ，陈进 生
１ ．中 国科学 院城市 环境 研究 所 ，城 市环 境与 健康 重点 实验 室 ，厦 门 ３ ６ １ ０ ２ １ ；２ ．中国科 学院研 究 生院 ，北京 １ ０ ０ ３ ９
摘要 ：选取东 南滨海城市厦 门的城区 （ 厦 门大学 ，ｆ Ｊ Ｉ Ｊ 岳小 区 ） 、郊 区 （ 集美 大学城 ） 、工业 区 （ 鹭联宾 馆 ）和背景区 （ 汀溪水
集 样 品之前 ，用 铝箔 包好滤 膜放 在马 弗炉 中 ４ ５ ０℃ 焙烧 ５ ｈ ，冷却后 放人 密封 袋保存 。采 样后 的滤膜 放在 同样 的铝 箔纸 和密 封袋 中低 温保 存 （ ． ２ ０℃ ）
待分 析 。 采 样前 后滤 膜要放 在在 恒温 匦湿箱 ［ 温度 为 （ ２ ５ 士 １ ） ℃ ；湿度 为（ ５ ｏ 土 １ ） ％］ 中平衡 ２ ４ ｈ后 用分 析天 平 （ Ｓ ａ ｒ ｔ ｏ ｒ ｉ ｕ ｓ Ｔ － １ １ ４）称 质量得 到颗 粒物 质量 。
征 ，且主要 以富集在细颗粒物 （ Ｐ Ｍ２ ５ ） 上为主。ｓ ０ ４ 、ＮＯ ３ － 和Ｎ Ｈ４ ＋ 是 Ｐ Ｍ２ ． ５ 中主要 的水溶性离子 ，占 Ｐ Ｍ２ ５ 中水溶性离子总质 量浓度的 ６ ４ ． ５ ９ ％～ ９ ３ ． １ ７ ％。Ｐ Ｍ２ ５ 邶和 Ｐ Ｍ） ０ ＿ ∞的水溶性离子则 以 Ｎａ ＋ 、Ｃ １ ‘ 和 Ｃ ａ ２ ． 这些粒径较大 的颗粒为主 。滨海城市厦 门 Ｐ Ｍ２ ５ 、Ｐ Ｍ１ ｏ 和Ｔ Ｓ Ｐ的 Ｓ Ｏ２ 转化率（ Ｓ Ｏ Ｒ ） 和 ＮＯ２ 的转化率（ Ｎ ＯＲ ） 年平均值分别 为 ：０ ． ３ ５ 、０ ． ３ ９ 、０ ． ４ １ 和０ ． ０ ４ 、０ ． ０ ８ 、０ ． ０ ９ ，较 高的 Ｓ Ｏ Ｒ和相对较低的 Ｎ ＯＲ比值均说明厦门存在来 自于 Ｓ Ｏ２ 和 ＮＯ ２ 转化 的二次污染物 ８ ０ ４ ２ － 和 ＮＯ ３ ’ 。
关键 词 ：大气颗粒物 ；不同粒 径 ；水溶性离子 ；Ｓ Ｏ ２ 转化率（ Ｓ Ｏ Ｒ ） ；Ｎ Ｏ２ 转化率（ ＮＯ Ｒ ）
中图分类号 ：Ｘ１ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ４ ． ５ ９ ０ ６（ ２ ０ １ ０ ）０ ２ — ０ ３ ０ ０ ． ０ ７
大气 颗ຫໍສະໝຸດ Baidu 物包 含 多种 化 学成 分 ，其 组成 复 杂 、
年 ９月进行 了 ４个季 节 的大气样 品采 集 ，采样 时间 ２ ４ ｈ为 １ 个 周期 ，每 个采样 点持 续 ３ － － ４个 周期 。 本 研究 采样 仪器 为武汉 天虹 Ｔ Ｈ． １ ５ ０ Ｃ Ⅲ 型 中
流 量采 样器 （ 流量 为 １ ０ ０ Ｌ ・ ｍｉ ｎ ） ， 滤膜 为 Ｗｈ ａ ｔ ｍａ ｎ 公 司石英 纤 维滤膜 （ ＱＦ Ｆ ，Ｏ７ ５ ｃ ｍ和 ０ ９ ０ ｃ ｍ） 。采
多变 ， 大量 研究 表 明 ， 大 气 颗粒 物会 对 人体 产生 不 良影 响 ［ １ － ４ １ 。水 溶 性 离子 作 为大 气 颗粒 物 的 重要 组 分 之一 ， 是 大气 颗 粒物 源解 析 所关 注 的重 要化 学 成 分【 ５ Ｊ 。水溶性 离子 包括水 溶性无 机 阴离子ｆ Ｆ、Ｃ ｌ ‘ 、 ＮＯ ２ ‘ 、 Ｎ Ｏ３ ’ 、 Ｓ Ｏ ４ ２ － 等） 和 阳离子 ａ ＋ 、 、 ＮＨ ４ 、 Ｃ ａ ２ 、
库） ５个站点为研究对象 ，于 ２ ０ ０ ８ 年ｌ ０月至 ２ ０ ０ ９年 ９月对厦门市大气 Ｐ Ｍ２ ５ 、 Ｐ Ｍ２ ５ ＿ ｌ ０ 和Ｐ Ｍ１ ｏ ． １ ｏ ０ 分４ 个季节进行 了采集工 作 ，用离子色谱对其 中的水溶性离子进行测定 。研究结果表明 ， 厦 门市不 同粒径颗粒物中水 溶性离子具有 明显 的时空分布特