南京近郊农田区域大气颗粒物水溶性离子污染特征
来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：
作者：潘超,张海鸥,刘婉萍,张鸿燕,樊建凌
单位：国家能源集团科学技术研究院有限公司, 清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室, 南京 210023,南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044
摘要：水溶性离子是大气颗粒物中重要组成部分,但当前对农业区域大气颗粒物中水溶性离子的研究与关注较少.于2020年12月至2021年11月对南京近郊农业区定点连续采样,分析了不同粒径大气颗粒物（>9.0、 5.8~9.0、 4.7~5.8、 3.3~4.7、 2.1~3.3、 1.1~2.1、0.65~1.1、 0.43~0.65和<0.43 μm）中8种水溶性离子（Na+、 NH4+、K+、 Mg2+、 Ca2+、 NO3-、 SO42-和Cl-）污染特征.结果表明,采样期内采样点大气总悬浮颗粒物（TSP）、< 9.0 μm和< 2.1 μm的颗粒物浓度年均值分别为54.73、49.04和27.35 μg·m-3,均达到了国家二级标准,其中< 2.1 μm的颗粒物浓度占TSP的50.0%,说明细颗粒物是该区域大气颗粒物的主要成分.不同粒径颗粒物中水溶性离子浓度均表现为：秋季>春/夏季>冬季；在各季节及各粒径颗粒中,SO42-是水溶性离子的主要贡献者,占比在30.6%~66.5%之间,SO42-/NO3-的值远大于1,表明研究区以固定源污染贡献为主.不同粒径颗粒物中SOR（SO2气-粒转化速率）仅在冬季个别时间出现小于0.1的情况,表明研究区SO42-主要来源于SO2的二次氧化.除4.7~5.8 μm 粒径外,其余粒径颗粒物中SOR与温度均呈显著正相关（P < 0.05）,表明温度的升高显著促进了各粒径颗粒物中SO42-的光化学形成过程；然而,SOR与相对湿度仅在< 2.1 μm的细颗粒物中呈显著正相关（P < 0.05）,表明液相反应是细颗粒物中SO42-形成的重要途径.采用主成分分析对颗粒物中水溶性离子来源进行解析,结果发现南京市近郊农田细颗粒物中的水溶性离子主要来自于SO2等的二次转化；而粗颗粒物中水溶性离子主要来源于农田翻耕时的土壤扬尘.研究结果对了解农业区域大气颗粒物中水溶性离子污染特征具有重要意义,为了解南京近郊农业区大气颗粒物污染来源及形成机制提供了参考依据.
关键词：农田,大气颗粒物,水溶性离子,粒径分布,污染特征,
