长株潭城市群PM_2.5中二次无机离子特征及生成机制

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：马杰利,罗达通,刘欣,王蕾,王幸,刘湛,沈健,张俊丰,李晟

单位：湘潭大学环境与资源学院, 湘潭 411105,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湘潭大学环境与资源学院, 湘潭 411105,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004,湘潭大学环境与资源学院, 湘潭 411105,湘潭大学环境与资源学院, 湘潭 411105,湖南省环境保护科学研究院, 长沙 410004

摘要：二次无机离子是大气PM_2.5的主要组分，其对城市霾污染的驱动作用愈发明显.目前长株潭城市群秋冬季PM_2.5污染形势依旧严峻，但该区域的二次转化对冬季霾污染过程以及秋冬季SNA差异特征的影响尚不明晰.2020年11月和2021年1月在长株潭城市群4个典型站点进行PM_2.5连续采样，并定量分析了SO₄2-、NO₃-和NH₄+等组分.结果显示，秋季和冬季PM_2.5中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）、ρ（NH₄+）平均值（μg·m-3）分别为（5.2±2.5）、（7.9±4.8）、（4.1±2.2）和（7.2±4.2）、（17.1±10.5）、（7.8±5.2）.在冬季霾污染过程中，ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）和ρ（NH₄+）（SNA）的增量约占PM_2.5浓度增量的72.7%，其中ρ（NO₃-）占41.2%，因此霾污染形成主要由NO₃-生成所驱动.在霾污染过程的"污染阶段"，较高的气溶胶含水量（AWC）促使SNA快速二次转化，同时不利气象条件导致污染物的本地累积，在"消散阶段"，硫氧化率（SOR）和氮氧化率（NOR）值仍较高，PM_2.5浓度的降低并不是由于SNA的二次转化减弱，而是一次排放的削减以及利好气象条件的形成；长株潭城市群冬季较高的AWC浓度、pH值以及较低的温度是导致ρ（NO₃-）/ρ（PM_2.5）值、NOR高于秋季的主要原因，同时在高AWC浓度条件下区域NO₃-的生成主要以非均相反应为主.而受气溶胶pH值与生成速率影响，H₂ O₂液相氧化SO₂是长株潭城市群秋冬季SO₄2-的主要生成途径，冬季较高的AWC浓度也使得SOR高于秋季.

关键词：二次无机离子,污染特征,二次转化,霾污染,长株潭城市群,