郑州市夏季PM_2.5中二次无机组分污染特征及其影响因素

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：和兵,杨洁茹,徐艺斐,袁明浩,翟诗婷,赵长民,王申博,张瑞芹

单位：河南省郑州生态环境监测中心, 郑州 450000,郑州大学化学学院, 郑州 450001,郑州大学环境科学研究院, 郑州 450001,河南省郑州生态环境监测中心, 郑州 450000,河南省郑州生态环境监测中心, 郑州 450000,郑州大学化学学院, 郑州 450001,郑州大学环境科学研究院, 郑州 450001,河南省郑州生态环境监测中心, 郑州 450000,郑州大学环境科学研究院, 郑州 450001,郑州大学生态与环境学院, 郑州 450001,郑州大学环境科学研究院, 郑州 450001,郑州大学生态与环境学院, 郑州 450001

摘要：硝酸根（NO₃-）、硫酸根（SO₄2-）和铵根离子（NH₄+）是PM_2.5中重要组分,研究三者的污染特征及其影响因素对空气质量的持续改善至关重要.于郑州市2020年夏季利用一系列在线PM_2.5化学组分仪器开展连续观测.结果表明,郑州市2020年夏季ρ（PM_2.5）平均值为（28 ± 13） μg·m-3,呈现夜间高白天低的日变化特征.ρ（NO₃-）、ρ（SO₄2-）和ρ（NH₄+）的平均值分别为（7.8 ± 6.7）、（7.2 ± 3.7）和（5.5 ± 3.1） μg·m-3,在PM_2.5中的占比分别达到22%、21%和16%.分析不同情景下组分变化规律发现,随着PM_2.5浓度的上升,NO₃-在PM_2.5中的占比上升,达到27%；随着O₃浓度的上升,SO₄2-的占比上升,达到23%；低风速、高湿度、低温和降雨时段NO₃-和NH₄+的占比增大；高温条件下SO₄2-的占比增大；NO₃-的浓度和占比呈夜间高白天低的日变化特征,SO₄2-则反之.NH₄NO₃的气粒分配过程是影响PM_2.5中NH₄+和NO₃-浓度的主要因素.结合热力学模型探究气象参数、气溶胶含水量和pH值的影响,结果表明低温、高湿和高气溶胶含水量浓度有利于HNO₃和NH₃向颗粒相分配；高pH值有利于HNO₃向NO₃-分配,但是不利于NH₃向NH₄+分配.上述规律部分解释了不同情景下PM_2.5中NO₃-的浓度和占比的上升.

关键词：化学组分,二次无机气溶胶,天气过程,颗粒物pH值,气粒平衡,