天津市PM_2.5中二次硝酸盐形成及防控

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：肖致美,武婷,卫昱婷,徐虹,李立伟,李鹏,陈魁,邓小文

单位：天津市生态环境监测中心, 天津 300191,天津市生态环境综合保障中心, 天津 300191,南开大学环境科学与工程学院, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300071,天津市生态环境监测中心, 天津 300191,天津市生态环境监测中心, 天津 300191,天津市生态环境监测中心, 天津 300191,天津市生态环境监测中心, 天津 300191,天津市生态环境监测中心, 天津 300191

摘要：二次硝酸盐是PM_2.5中的重要二次无机离子组分，为了解PM_2.5中二次硝酸盐的形成及防控途径，基于天津市城区点位2018~2019年高时间分辨率的PM_2.5在线监测数据，对气溶胶颗粒物的离子组分、pH值、NH₃-NH₄+和HNO₃-NO₃-浓度分布以及硝酸铵形成的敏感性进行了研究.结果表明，天津PM_2.5平均浓度为58μg·m-3，PM_2.5中主要离子组分为NO₃-、NH₄+、SO₄2-、Cl-和K+，在PM_2.5中的占比分别为18.4%、11.6%、10.3%、3.3%和2.6%，PM_2.5及主要组分浓度均在采暖季高、非采暖季低.气溶胶颗粒物整体呈现弱酸性，平均pH值为5.21，季节分布为春冬季节高、夏秋季节低，日变化趋势表现为早间（00：00~08：00）低，其他时间略高.NH₃和HNO₃的平均浓度水平分别为16.7μg·m-3和1.2μg·m-3，NH₃浓度在每年的4~9月相对较高，10月~次年2月浓度相对较低；HNO₃浓度水平月际变化不明显.除夏季外，其他季节NH₃浓度均为早晚较高，其他时段较低；HNO₃浓度整体呈现白天相对略高，晚上相对略低的特点.不同pH值下NH₃与NH₄+、HNO₃与NO₃-的浓度分布呈现明显的非线性关系，早晚NH₄+与NO₃-的浓度均较高，pH值与NH₃和NH₄+以及HNO₃与NO₃-的浓度分布均为非线性.敏感性图表明，2018~2019年天津市硝酸铵的形成主要处于HNO₃敏感区域，部分处于NH₃&HNO₃敏感区域.从季节分布上看，春季、秋季和冬季硝酸铵的形成主要处于HNO₃敏感区域，夏季硝酸铵的形成主要处于HNO₃和NH₃&HNO₃敏感区域.为有效减少天津市PM_2.5中二次硝酸盐的形成，春季、秋季和冬季主要开展HNO₃前体物（NO_x）的控制，夏季主要开展HNO₃前体物（NO_x）和NH₃的协同控制.

关键词：天津,二次硝酸盐,pH值,NH3,HNO3,敏感性图,