聊城市冬季PM2.5中水溶性化合物的晝夜變化特征及來源解析

衣雅男; 侯戰(zhàn)方; 孟靜靜; 燕麗; 王心培; 劉曉迪; 伏夢璇; 魏本杰 聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院; 聊城252000; 中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所; 黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室; 西安710061; 生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院; 北京100012; 華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院; 地理信息科學(xué)教育部重點實驗室; 上海200062

關(guān)鍵詞:無機離子 乙二酸 左旋葡聚糖 聊城 

摘要:為探究聊城市冬季PM2.5中水溶性物質(zhì)的晝夜變化特征及其來源,于2017年1~2月進行PM2.5樣品采集,對其水溶性無機離子、乙二酸和左旋葡聚糖等水溶性化合物進行分析,并采用主成分分析-多元線性回歸模型(PCA-MLR)對其來源進行解析.結(jié)果表明,采樣期間聊城市PM2.5平均質(zhì)量濃度為(132. 6±65. 4)μg·m-3,是國家二級標準的1. 8倍,且夜晚PM2.5的污染程度略高于白天. SNA(SO24-、NO3-和NH4+)是聊城市PM2.5中最主要的水溶性離子,在白天與夜晚占總離子的質(zhì)量分數(shù)為73. 4%和77. 1%,說明聊城市冬季二次污染較嚴重.白天與夜晚陰陽離子平衡當量比值(AE/CE)都小于1,說明PM2.5呈堿性,且夜晚PM2.5的酸性比白天強.無論在白天還是晚上,NH4+的主要存在形態(tài)均為NH4HSO4和NH4NO3.通過相關(guān)性分析,證實了乙二酸是在液相中經(jīng)酸催化的二次氧化反應(yīng)形成的,且受生物質(zhì)燃燒的影響很強.通過PCA-MLR模型分析可知,聊城市冬季PM2.5中的水溶性化合物主要來自機動車尾氣及其二次氧化、生物質(zhì)燃燒,而受礦物粉塵與煤炭燃燒的影響較小.

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