第 ３ 卷第 ６ 期 ２０１ 年 ６ 月 环 境 科 学 学 报 Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ｖｏｌ ３ Ｎｏ ６ Ｊｕｎ ２０１ ＤＯＩ １０ １３６７１ ｊ ｈｊｋｘｘｂ ２０１ ０２１８ 廖碧婷 吴兑 常越 等 ２０１ 广州地区 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 与相关气体污染特征研究 Ｊ 环境科学学报 ３ ６ １５５１ １５５９ Ｌｉａｏ Ｂ Ｔ Ｗｕ Ｄ Ｃｈａｎｇ Ｙ ｅｔ ａｌ ２０１ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｊ Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ ３ ６ １５５１ １５５９ 广州地区 ＳＯ２ ＮＯ ３ ＮＨ 与相关气体污染特征研究 廖碧婷１ ３ 吴兑２ ３ 常越１ 林奕峰１ 王四化１ 李菲３ １ 广州萝岗区气象局 广州 ５１０５３０ ２ 暨南大学大气环境安全与污染控制研究所 广州 ５１０６３２ ３ 中国气象局广州热带海洋气象研究所 广州 ５１００８０ 收稿日期 ２０１３ ０８ １２ 修回日期 ２０１３ １１ １１ 录用日期 ２０１３ １２ ０６ 摘要 本文获得了 ２００９ 年 １２ 月 １ 日至 ２０１１ 年 １２ 月 ３１ 日广州二次无机离子 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 及相关反应性气体 ＮＯ ｘ ＳＯ ２ ＨＮＯ ２ ＨＮＯ ３ 等 的小时浓度数据 并分析了其污染特征 研究结果表明 ＰＭ ２ ５ 的浓度季节变化特征为冬 秋 春 夏 ＳＯ ２ 的浓度季节变化特征为秋 冬 春 夏 ＮＨ 的为冬 秋 春 夏 ＮＯ ３ 则为冬 春 秋 夏 ＳＯ ２ ＮＯ ３ 和 ＮＨ 之和占 ＰＭ ２ ５ 的比重大小为秋 夏 春 冬 硫氧化率 ＳＯＲ 均大于 ０ １ 秋冬 季节的值高于春夏季节 与 ＳＯ ２ 的浓度变化趋势一致 氮氧化率 ＮＯＲ 日变化呈单峰形式 最大值出现在 ０６ 时 最小值出现在 １ 时 春冬季 节的值高于夏秋季节 与 ＮＯ ３ 的浓度变化趋势一致 广州地区 ＮＨ３ ＮＨ 除 １０ １２ 月外 其月均值均大于 １ 在典型过程中 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯＲＮＯＲ 和 ＮＨ３ ＮＨ 与能见度的变化都存在较好的对应关系 说明广州地区低能见度与二次离子 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 的生成有关 关键词 广州地区 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 相关气体 污染特征 文章编号 ０２５３ ２６８ ２０１ ０６ １５５１ ０９ 中图分类号 Ｘ５１ 文献标识码 Ａ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ＬＩＡＯ Ｂｉｔｉｎｇ １ ３ ＷＵ Ｄｕｉ ２ ３ ＣＨＡＮＧ Ｙｕｅ １ ＬＩＮ Ｙｉｆｅｎｇ １ ＷＡＮＧ Ｓｉｈｕａ １ ＬＩ Ｆｅｉ ３ １ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｌｕｏｇａｎｇ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０５３０ ２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｊｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３２ ３ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｍａｒｉｎｅ ａｎｄ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ＣＭＡ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００８０ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ １２ Ａｕｇｕｓｔ ２０１３ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｉｎ ｒｅｖｉｓｅｄ ｆｏｒｍ １１ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１３ ａｃｃｅｐｔｅｄ ６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１３ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｈｏｕｒｌｙ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｆｒｏｍ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００９ ｔｏ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１１ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＭ ２ ５ ＳＯ ２ ＮＨ ａｎｄ ＮＯ ３ ｗａｓ ｗｉｎｔｅｒ ａｕｔｕｍｎ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｍｍｅｒ ａｕｔｕｍｎ ｗｉｎｔｅｒ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｍｍｅｒ ｗｉｎｔｅｒ ａｕｔｕｍｎ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ ｓｐｒｉｎｇ ａｕｔｕｍｎ ｓｕｍｍｅｒ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｔｈｅ ｓｕｍ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＨ ａｎｄ ＮＯ ３ ｉｎ ＰＭ ２ ５ ｗａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｓｐｒｉｎｇ ａｕｔｕｍｎ ｓｕｍｍｅｒ Ｔｈｅ ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ＳＯＲ ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ０ １ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＳＯＲ ｉｎ ａｕｔｕｍｎ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｍｍｅｒ ｉｎ ａｃｃｏｒｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＳＯ ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｙ ｔｈｅ ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒａｔｅ ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ＮＯＲ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｐｅａｋ ａｔ ６ ００ ＬＴ ａｎｄ ａ ｔｒｏｕｇｈ ａｔ １ ００ ＬＴ Ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＮＯＲ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｗｉｎｔｅｒ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｎｄ ａｕｔｕｍｎ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＯ ３ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ Ｔｈｅ ｍｏｎｔｈｌｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ＮＨ３ ＮＨ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｗｅｒｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ １ ｅｘｃｅｐｔ ｆｒｏｍ Ｏｃｔｏｂｅｒ ｔｏ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ Ｄｕｒｉｎｇ ｈａｚｅ ｄａｙｓ ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯＲ ＮＯＲ ａｎｄ ＮＨ ３ ＮＨ ｗｅｒｅ ｗｅｌｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ｉｍｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｏｗ ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ｅｖｅｎｔｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ａｎｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｉｏｎｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ｒｅｌａｔｅｄ ｇａｓｅｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ １ 引言 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 水溶性无机离子成分是大气气溶胶的重要化 学组 成 主 要 包 含 ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯ ２ Ｎａ Ｃｌ Ｋ Ｍｇ ２ 及 Ｃａ ２ 等 其来源大致可分为海洋溅沫和人为 污染两类 但以人为污染为主 这些无机气溶胶中 基金项目 国家重点基础研究发展计划项目 Ｎｏ ２０１１ＣＢ０３０３ 国家自然科学基金资助项目 Ｎｏ Ｕ０７３３００ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｎｏ ２０１１ＣＢ０３０３ ａｎｄ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｎｏ Ｕ０７３３００ 作者简介 廖碧婷 １９８６ 女 Ｅ ｍａｉｌ ｌｉａｏｂｔ ｇｒｍｃ ｇｏｖ ｃｎ 通讯作者 责任作者 Ｅ ｍａｉｌ ｗｕｄｕｉ ｇｒｍｃ ｇｏｖ ｃｎ Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ ＬＩＡＯ Ｂｉｔｉｎｇ １９８６ ｆｅｍａｌｅ Ｅ ｍａｉｌ ｌｉａｏｂｔ ｇｒｍｃ ｇｏｖ ｃｎ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ Ｅ ｍａｉｌ ｗｕｄｕｉ ｇｒｍｃ ｇｏｖ ｃｎ
1552 环 境 科 学 学 报 3 卷 (NH SO 与 NH 占 有 较 大 的 比 重, 它 们 主 要 是 经 人 为 活 动 排 放 的 SO x NO x 经 复 杂 的 大 气 化 学 反 应, 形 成 H 2 SO 及 H 后 再 与 NH + 结 合 生 成 的 二 次 污 染 物 (Mangelson et al.,1997).waston 等 研 究 得 出 大 气 细 粒 子 (PM 2.5 ) 中 的 硫 酸 盐 硝 酸 盐 氨 盐 等 组 分 对 城 市 能 见 度 有 显 著 的 影 响,SO 2- NH + 和 NO - 3 等 粒 子 与 光 散 射 系 数 的 相 关 性 远 大 于 其 他 组 分 ( Watson, 2002 ). 美 国 IMPROVE ( Interagency Monitoring of Protected Visual Environments, IMPROVE) 计 划 于 200 年 进 行 粗 细 粒 子 的 观 测 分 析 发 现 硫 酸 盐 ( 硫 酸 铵 ) 对 细 微 粒 中 的 贡 献 高 达 1% 以 上, 硝 酸 铵 的 贡 献 也 高 达 18% (Joseph et al., 1987;Malm et al.,199,2007). 因 此 研 究 气 溶 胶 中 的 水 溶 性 无 机 离 子 成 分 尤 其 是 二 次 离 子 NO - 3 NH + SO 2- 等 的 季 节 变 化 特 征, 对 了 解 气 溶 胶 来 源 成 因, 探 讨 气 溶 胶 理 化 性 质 是 十 分 重 要 的. 广 州 是 广 东 省 的 经 济 政 治 和 文 化 中 心. 自 2001 年 开 始, 广 州 进 入 了 第 三 次 能 见 度 恶 化 周 期, 机 动 车 尾 气 污 染 引 发 的 光 化 学 污 染, 再 叠 加 上 直 接 排 放 的 粉 尘 和 硫 酸 盐 粒 子, 使 广 州 地 区 进 入 了 复 合 大 气 污 染 的 时 代 ( 吴 兑 等,2007). 城 市 和 区 域 大 气 复 合 污 染 表 现 为 一 次 污 染 物 通 过 大 气 中 的 化 学 反 应 生 成 高 浓 度 的 氧 化 剂 (O 3 等 ) 及 细 颗 粒 物 等 二 次 污 染 物, 它 们 在 静 稳 天 气 下 积 累, 导 致 低 能 见 度, 并 严 重 影 响 人 体 健 康 和 气 候 ( 朱 彤 等,2010). 以 往 已 经 有 很 多 学 者 对 广 州 水 溶 性 离 子 成 分 谱 进 行 研 究, 也 探 讨 了 细 粒 子 污 染 对 珠 三 角 地 区 能 见 度 下 降 的 影 响 ( 吴 兑 和 陈 位 超,199; 吴 兑 等,199b, 2001, 2006; 吴 兑, 1995; 夏 冬 等,2009; 吕 文 英 等,2010; 吴 兑 等,2012), 但 是 对 二 次 离 子 (SO 2- NH + 和 NO - 3 ) 的 化 学 转 化 机 制 讨 论 较 少, 而 定 量 确 定 区 域 大 气 氧 化 能 力 阐 明 高 浓 度 细 粒 子 条 件 下 光 化 学 氧 化 剂 的 形 成 机 制 及 其 变 化 规 律 是 研 究 区 域 大 气 复 合 污 染 形 成 机 制 的 关 键 ( 朱 彤 等,2010). 本 文 主 要 利 用 MARGA 高 时 间 分 辨 率 的 气 溶 胶 离 子 成 分 资 料 分 析 广 州 地 区 二 次 气 溶 胶 的 物 理 化 学 特 征, 并 初 步 讨 论 了 二 次 气 溶 胶 的 形 成 机 制. H 等 ) 的 小 时 浓 度 数 据 为 Monitor for Aerosols and Gases (MARGA ADI2080) 测 得.MARGA 包 括 采 样 系 统 和 分 析 系 统, 它 是 通 过 旋 转 液 膜 气 蚀 器 和 蒸 汽 喷 射 气 溶 胶 收 集 器 ( 螺 旋 式 玻 璃 管 ) 来 分 离 并 制 成 可 溶 性 的 气 体 和 气 溶 胶 样 品 溶 液, 基 于 液 相 色 谱 来 测 量 气 溶 胶 中 可 溶 性 离 子 成 分 ( NH + Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - NO - 3 SO 2- ) 和 气 体 ( NH 3 HNO 2 H HClSO 2 ). 它 可 连 续 获 得 每 小 时 气 体 和 气 溶 胶 浓 度 的 平 均 结 果. 气 体 NO 2 和 SO 2 分 别 由 澳 大 利 亚 Ecotech 公 司 生 产 的 氮 氧 化 物 分 析 仪 ( EC981B) 和 二 氧 化 硫 分 析 仪 (EC9850B) 测 得.EC981B 型 氮 氧 化 物 分 析 仪 由 微 机 进 行 控 制, 采 用 化 学 发 光 法 进 行 测 量, 测 量 范 围 为 0 ~ 50 ppb 到 0 ~ 20ppm, 最 低 检 测 限 为 0 ppb.ec9850b 型 二 氧 化 硫 分 析 仪 也 是 由 微 机 进 行 控 制, 采 用 紫 外 荧 光 原 理, 对 二 氧 化 硫 进 行 测 量, 测 量 范 围 为 0 ~ 50 ppb 到 0 ~ 20ppm, 最 低 检 测 限 为 0 ppb. PM 2.5 由 颗 粒 物 监 测 仪 (Grimm 180) 测 得, 该 仪 器 利 用 31 个 通 道 对 直 径 在 0.25 ~ 32 μm 之 间 的 颗 粒 物 进 行 测 量, 基 于 粒 子 密 度 的 假 设, 可 以 实 时 计 算 PM 10 PM 2.5 和 PM 1 的 质 量 浓 度. 利 用 公 式 (1) 和 (2), 计 算 得 出 阴 阳 离 子 平 衡 图. 从 图 1 可 以 看 出 阴 阳 离 子 的 拟 合 度 非 常 好 (R 2 = 0.91,Slope = 0.96), 表 明 样 品 测 试 数 据 有 效, 所 分 析 的 离 子 能 够 代 表 TSP 中 主 要 水 溶 性 组 分.TSP 的 阴 阳 离 子 平 衡 的 斜 率 小 于 1, 表 明 阴 离 子 的 浓 度 小 于 阳 离 子 浓 度, 样 品 总 体 偏 碱 性. 文 中 所 用 数 据 已 剔 除 异 常 数 据. + CE = Na+ 23 +NH 18 +K+ 39 +Mg2+ 12 +Ca2+ 20 AE = SO2- - 3 8 +NO 62 + Cl- 35.5 +F- 19 (1) (2) 2 资 料 与 方 法 (Data and methods) 观 测 地 点 位 于 广 州 番 禺 南 村 镇 大 镇 岗 山, 为 珠 三 角 大 气 成 分 观 测 站 网 的 主 站. 本 文 所 用 的 广 州 地 区 2009 年 12 月 1 日 至 2011 年 12 月 31 日 二 次 离 子 ( SO 2- NO - 3 NH + ) 及 相 应 反 应 性 气 体 ( HNO 2 / Fig.1 图 1 阴 阳 离 子 平 衡 Scatterplot of cations and anions
6 期 廖 碧 婷 等 : 广 州 地 区 SO 2- NH + 与 相 关 气 体 污 染 特 征 研 究 1553 3 结 果 分 析 与 讨 论 (Results and discussion) 3.1 各 水 溶 性 离 子 浓 度 的 变 化 特 征 表 1 中 罗 列 了 PM 2.5 ( 用 Grimm 180 测 得 ) 二 次 离 子 和 环 境 空 气 中 相 关 气 体 的 月 平 均 浓 度 ( 用 MARGA 测 得 ). 从 表 中 可 以 看 出 冬 春 季 节 广 州 地 区 PM 2.5 的 浓 度 较 夏 秋 季 节 高. 其 中 PM 2.5 浓 度 自 春 季 到 冬 季 的 浓 度 分 别 为 3. 8 22. 53 1. 73 及 55. 68 μg m -3, 夏 季 的 浓 度 最 低, 春 季 和 冬 季 的 PM 2.5 浓 度 分 别 为 夏 季 的 1.9 倍 和 2.5 倍, 这 可 能 与 广 州 地 区 夏 秋 季 节 雨 水 充 沛, 对 空 气 中 的 细 颗 粒 物 有 较 为 明 显 的 清 除 作 用 有 关, 再 加 上 夏 秋 季 节 混 合 层 高 度 较 高, 有 利 于 空 气 污 染 物 的 扩 散, 这 与 吴 兑 等 得 出 的 广 州 地 区 的 灰 霾 天 气 主 要 发 生 在 10 月 至 次 年 月 的 结 论 较 为 一 致 ( 吴 兑 等,2007). 二 次 离 子 SO 2- 浓 度 在 秋 季 最 高, 这 可 能 是 因 为 SO 2- 主 要 由 人 为 源 SO 2 氧 化 二 次 生 成 的, 表 1 显 示 SO 2 的 浓 度 在 秋 季 略 高 于 其 余 季 节. 二 次 离 子 NH + 浓 度 在 冬 季 最 高,NH + 的 人 为 源 是 由 畜 牧 业 污 水 施 化 肥 的 土 地 排 放 的 NH 3 形 成 的,NH 3 的 浓 度 在 冬 季 也 相 应 较 高. 而 NO - 3 则 在 春 冬 季 的 浓 度 较 夏 秋 季 高, 这 与 沈 振 兴 等 (2009) 的 研 究 结 论 较 为 一 致. 这 可 能 因 为 大 气 中 的 NO - 3 主 要 来 自 H 气 体 与 大 气 中 NH 3 反 应 生 成 的 NH 粒 子. 而 NH 不 稳 定, 在 较 高 的 温 度 下 容 易 分 解 成 硝 酸 气 体 和 氨 气. 研 究 表 明, 温 度 是 影 响 NO - 3 浓 度 的 重 要 原 因 : 当 气 温 低 于 15 时, NO - 3 主 要 以 粒 子 形 态 存 在 ; 当 气 温 高 于 30 时, NO - 3 主 要 以 气 态 H 的 形 式 存 在 ( Chow, 1995). 夏 秋 季 平 均 气 温 较 冬 春 季 高,NH 不 稳 定, 导 致 浓 度 较 低. 二 次 无 机 离 子 总 和 占 PM 2.5 的 比 重 在 夏 秋 季 明 显 高 于 冬 春 季. 而 环 境 空 气 中 相 关 气 体 浓 度 的 月 变 化 特 征 略 显 不 同, 其 中 NH 3 浓 度 主 要 是 冬 夏 季 较 高, 夏 季 的 高 温 天 气 有 利 于 NH 3 的 生 成, 且 NH 等 不 稳 定 化 合 物 易 分 解 生 成 H 和 NH 3, 尹 沙 沙 等 指 出 广 州 地 区 的 NH 3 的 来 源 主 要 为 畜 禽 源 氮 肥 施 用 源 和 生 物 质 燃 烧 等 ( 尹 沙 沙 等,2010), 冬 季 NH 3 可 能 来 源 于 畜 禽 源 和 生 物 质 燃 烧 等 的 排 放. NO 2 主 要 来 源 于 汽 车 尾 气, 季 节 变 化 并 不 明 显.SO 2 在 秋 季 浓 度 略 高 于 其 余 季 节, 春 夏 季 浓 度 相 当, 冬 季 则 最 低, 这 与 北 京 等 地 区 得 出 的 SO 2 在 冬 季 因 取 暖 大 量 燃 煤 造 成 的 高 浓 度 的 变 化 规 律 不 同 ( 邓 利 群 等,2011).HNO 2 及 H 的 浓 度 较 低, 月 变 化 特 征 不 明 显. 季 节 月 份 Table 1 表 1 水 溶 性 无 机 离 子 和 环 境 空 气 中 相 关 气 体 的 月 平 均 浓 度 The monthly mean concentrations of water soluble inorganic ions and related gaseous pollutants 月 平 均 浓 度 / (μg m -3 + ) (NH +NO- 3 +SO2- ) / PM 2.5 NH + NO - 3 SO 2- NH 3 HNO 2 H SO 2 NO 2 PM 2.5 春 季 3 53.90 3.25.76 7.9 1.27 2.71 1.12.8 57.08 29.59% 6.10.29 6.35 7.77 3.57 3.55 1.19 6.21 55.75 39.90% 5 31.0 3.02 3.39 5.85 3.69 2.7 2.05 5.01 53.18 39.03% 夏 季 6 23.20 3.11 2.80 7.16 6.89.1 1.6 5.86 51.62 56.29% 7 22.00 2.92 2.59 6.75 6.51 2.36 1.25 6.25 7.58 55.68% 8 22.0 2.92 2.23 6.93 7.23 3.30 2.37 3.60 6.06 53.91% 秋 季 9 30.00 5.95 3.95 13.1 5.17 3.12 2.32 5.02 53.55 77.81% 10 0.5.80 3.12 10.88 3.26 2.61 2.7 51.6 57.50 6.6% 11 5.80 6.29 5.96 12.51 3.83 3.08 2.7 39.93 51.20 5.16% 冬 季 12 55.10 6.21 6.60 12.85 6.21 2.6 1.3 30.69 6.18 6.57% 1 60.10 5.1 6.35 9.32 5.1 3.0 1.52 35.12 8.5 25.85% 2 51.90 5.83 6.6 9.25 5.83 2.0 1.83 2.72 5.98 26.83% 3.2 二 次 离 子 与 其 他 离 子 成 分 的 关 系 定 义 能 见 度 大 于 10 km 为 晴 天, 能 见 度 小 于 10 km 且 相 对 湿 度 大 于 90% 为 雾 天, 能 见 度 小 于 10 km 且 相 对 湿 度 小 于 90% 为 霾 天. 表 2 和 表 3 分 别 罗 列 了 晴 天 雾 天 及 霾 天 二 次 离 子 与 其 他 离 子 相 关 气 体 成 分 的 相 关 性. 从 表 2 可 以 看 出 无 论 在 哪 种 天 气 条 件 下, 二 次 离 子 之 间 的 相 关 系 数 最 大. 晴 天,NH + 与 SO 2- 的 相 关 系 数 达 0.88, 高 于 NH + 的 相 关 系 数 0.61, 而 在 雾 天 和 霾 天 NH + 和 SO 2- 的 相 关 系 数 相 当. 在 3 种 天 气 条
155 环 境 科 学 学 报 3 卷 件 下, 二 次 离 子 与 K + Cl - 和 Na + 的 相 关 系 数 也 较 大. 在 晴 天 和 雾 天 K + 与 NH + 的 相 关 性 高 于 其 与 SO 2- NO - 3 的 相 关 性, 而 在 霾 天 K + 与 SO 2- 的 相 关 也 较 高, 可 能 是 霾 天 时 SO 2- 除 与 NH + 结 合 外, 也 存 在 K + 与 少 量 的 SO 2- 结 合 形 成 K 2 SO.Na + 及 Cl - 为 海 盐 主 要 成 分, 研 究 表 明 海 盐 与 酸 性 气 体 或 其 前 驱 物 反 应 后 可 生 成 HCl( g)na 2 SO 和 Na, 而 HCl( g) 也 可 能 与 碱 性 气 体 NH 3 发 生 反 应, 形 成 NH Cl 而 回 到 固 体 颗 粒 相 中, 或 者 凝 结 到 云 滴 中 ( Kulmala et al., 1995), 所 以 二 次 离 子 与 Cl - 和 Na + 的 相 关 也 较 大. 表 3 给 出 了 二 次 离 子 与 其 他 气 体 成 分 的 相 关 性. 在 晴 天 中, 二 次 离 子 与 各 种 气 体 成 分 的 相 关 都 比 较 低, 只 有 NO - 3 与 NO 2 的 相 关 较 高, 达 0.9, 这 可 能 是 因 为 晴 天 条 件 下,SO 2 等 前 体 气 体 的 二 次 转 化 也 相 对 较 弱. 而 在 雾 天 和 霾 天, 二 次 离 子 与 NO 2 SO 2 HNO 2 的 相 关 度 比 较 说 明 广 州 地 区 低 能 见 度 的 形 成 与 二 次 离 子 的 化 学 转 化 存 在 一 定 的 关 系. 但 表 中 结 果 显 示,SO 2- 与 SO 2 的 浓 度 变 化 相 关 并 不 是 很 大, 两 者 相 关 在 3 种 天 气 条 件 下 分 别 仅 为 0. 10. 5 和 0 11, 与 Gupta et al 得 到 两 者 的 相 关 范 围 为 - 0. 1 ( 冬 季 ) 到 0. 75 ( 夏 季 ) 的 结 果 较 为 一 致 ( Gupta et al.,2003). 这 表 明 大 气 中 SO 2- 的 浓 度 既 与 SO 2 的 浓 度 有 关, 也 与 大 气 中 气 态 SO 2 是 否 发 生 转 化 颗 粒 态 SO 2- 的 光 化 学 反 应 和 液 相 氧 化 有 关 ( 沈 振 兴 等, 2009). Table 2 表 2 二 次 离 子 与 其 他 离 子 的 相 关 性 The correlation coefficients of secondary ions and other ions 性 检 验. Cl - NO - 3 SO 2- Na + NH + K + Mg 2+ Ca 2+ NO - 3 0.30 1.00 0.35 0.13 0.61 0.32 0.23 0.25 晴 天 SO 2-0.05 0.35 1.00 0.15 0.88 0.33-0.03 0.01 NH + 0.15 0.61 0.88-0.08 1.00 0.9 0.10 0.31 NO - 3 0.66 1.00 0.81 0.15 0.76 0.25 0.05 0.1 雾 天 SO 2-0.8 0.81 1.00 0.23 0.75 0.21 0.03 0.02 NH + 0.62 0.76 0.75-0.37 1.00 0.5 0.01 0.15 NO - 3 0.0 1.00 0.50 0.10 0.79 0.25 0.09 0.1 霾 天 SO 2-0.36 0.50 1.00 0.11 0.73 0. 0.09 0.13 NH + 0.2 0.79 0.73-0.15 1.00 0.25 0.10 0.18 注 : 相 关 显 著 性 检 验 中, 晴 天 ( 样 本 数 = 10799,p<0.05) 雾 天 ( 样 本 数 = 660,p<0.05) 霾 天 ( 样 本 数 = 5367,p<0.05), 右 上 角 标 为 通 过 显 著 Table 3 表 3 二 次 离 子 与 气 体 成 分 的 相 关 性 The correlation coefficients of the secondary ions and the gaseous pollutants 性 检 验. HCl HNO 2 H NH 3 NO 2 SO 2 NO - 3-0.01 0.15 0.10-0.16 0.9 0.37 晴 天 SO 2-0.01-0.03 0.08-0.0 0.15 0.1 NH + -0.02 0.0 0.09-0.09 0.31 0.22 NO - 3-0.15 0.39-0.09-0.12 0.70 0.28 雾 天 SO 2- -0.16 0.22-0.09-0.17 0.56 0.5 NH + -0.11 0.32-0.06-0.02 0.6-0.05 NO - 3 0.08 0.33 0.17 0.16 0.57 0.30 霾 天 SO 2-0.13 0.0 0.17 0.27 0.36 0.11 NH + 0.06 0.25 0.17 0.25 0.5 0.31 注 : 相 关 显 著 性 检 验 中, 晴 天 ( 样 本 数 = 10799,p<0.05) 雾 天 ( 样 本 数 = 660,p<0.05) 霾 天 ( 样 本 数 = 5367,p<0.05), 右 上 角 标 为 通 过 显 著 从 表 2 可 知, 在 雾 天 和 霾 天,NH + 的 相 关 性 都 比 较 高,NH + 的 结 合 方 式 也 一 直 被 大 家 所 关 注. 研 究 表 明,NH + 的 结 合 是 有 先 后 的,NH + 通 常 会 先 于 SO 2- 结 合 形 成 (NH SO 或 NH HSO, 而 剩 余 的 NH + 会 或 Cl - 结 合, 形 成 NH Cl 和 NH ( Matsumoto and Tanaka, 1996 ). 如 果 NH + 和 SO 2- 全 部 结 合 成 (NH SO, 则 NH + 和 SO 2- 的 当 量 浓 度 比 应 为
6 期 廖 碧 婷 等 : 广 州 地 区 SO 2- NH + 与 相 关 气 体 污 染 特 征 研 究 1555 1 1, 若 和 NO - 3 全 部 结 合 成 NH, 则 NH + 和 NO - 3 的 当 量 浓 度 为 1 1. 因 此 利 用 当 量 比 来 讨 论 二 次 离 子 的 结 合 方 式, 结 果 如 表 所 示. 从 表 可 知, 无 论 在 晴 天, 雾 天 及 霾 天,NH + / SO 2- 都 大 于 1, 说 明 在 广 州 地 区,NH + 与 SO 2- 全 部 结 合 生 成 (NH SO 后 有 剩 余, 剩 余 的 NH + 结 合 生 成 NH. [NH + ] / ([NO - 3 ] +[ SO 2- ]) 仅 在 雾 天 和 霾 天 略 大 于 1, 在 晴 天 时 小 于 1, 说 明 在 雾 天 和 霾 天 时,NO - 3 基 本 都 以 ( NH SO NH 形 式 存 在, 而 在 晴 天 时, 大 气 中 NH + 不 足, NO - 3 除 以 ( NH SO NH 的 形 式 存 在 外, 还 可 能 与 空 气 中 的 K + Ca 2+ Mg 2+ 结 合. 而 无 论 在 晴 天 雾 天 霾 天,[NH + ] / ([NO - 3 ] + [ SO 2- ] + [ Cl - ]) 都 小 于 1, 说 明 NH + 与 SO 2- Cl - 结 合 生 成 (NH SO NH NH Cl 没 有 富 余. 表 二 次 离 子 的 主 要 关 系 及 组 合 方 式 Table The relationships between secondary ions μeq m -3 类 别 晴 天 雾 天 霾 天 平 均 [NH + ] / [SO 2- ] 1.19 1.69 1.65 1.51 [NH + ] / [NO - 3 ] 5.56 3.39 3.3.09 [NH + ] / ([NO - 3 ] +[SO 2- ]) 0.89 1.08 1.02 1.00 [NH + ] / ([NO - 3 ] +[SO 2- ] +[Cl - ]) 0.83 0.92 0.90 0.88 [K + ] / [SO 2- ] 0.07 0.16 0.07 0.10 [K + ] / [NO - 3 ] 0.26 0.29 0.15 0.23 [n SO 2- ] 则 表 示 为 SO 2- 的 物 质 的 量. SO 2 转 化 为 SO 2- 通 常 有 3 种 转 化 途 径, 一 是 光 氧 化 ; 二 是 与 自 由 基 反 应 ; 三 是 非 均 相 化 学 过 程 ( 唐 孝 炎 等,2006).SO 2 不 同 的 转 化 机 制 受 不 同 的 因 素 控 制, 在 光 氧 化 过 程 中, 光 照 强 度 越 强,SOR 越 大 ; 与 OH 自 由 基 气 相 反 应 过 程 中, 则 受 温 度 影 响 较 大, 温 度 越 高, SOR 值 越 大 ( Seinfeld,1986); 非 均 相 化 学 过 程 中, 与 环 境 相 对 湿 度 RH 和 颗 粒 物 浓 度 水 平 有 关 (Truex et al.,1980), 当 RH>75% 时, 认 为 SO 2- 主 要 来 自 非 均 相 反 应 ( Liang and Jacobson,1999).Ohta 等 (Ohta and Okita,1990) 指 出 当 SOR 值 大 于 0.10 时, 大 气 中 就 发 生 了 SO 2 的 光 化 学 氧 化. 从 图 2 中 SOR 的 日 变 化 可 以 看 出 其 值 都 大 于 0.1, 说 明 广 州 地 区 一 天 中 基 本 都 存 在 硫 酸 盐 的 二 次 转 化. 同 时 也 可 以 看 出, 在 一 天 中 的 06 时 13 时 18 时 21 时 SOR 的 值 都 比 较 大, 分 别 是 处 于 早 晚 高 峰 期 日 最 高 温 度 或 相 对 湿 度 较 大 时, 说 明 SOR 的 大 小 不 仅 与 污 染 物 的 排 放 有 关, 也 受 气 象 要 素 影 响 较 大. 从 图 3 可 以 看 出,SOR 的 值 在 秋 冬 季 节 要 高 于 春 夏 季 节, 与 SO 2- 的 浓 度 季 节 变 化 一 致. 广 州 春 夏 季 的 SOR 都 低 于 沈 振 兴 等 得 出 的 西 安 非 采 暖 期 的 0.1, 秋 冬 季 3.3 二 次 离 子 的 生 成 机 制 研 究 表 明, SO 2- NO - 3 NH + 是 由 SO 2 NO x 和 NH 3 等 一 次 前 体 物 在 大 气 中 通 过 复 杂 的 气 相 或 液 相 反 应 形 成 的, 所 以 SO 2- 和 NH + 浓 度 大 小 受 环 境 空 气 中 相 关 气 体 的 影 响. 硫 氧 化 率 ( SOR) 和 氮 氧 化 率 (NOR) 的 大 小 可 以 反 映 SO 2 和 NO 2 气 体 二 次 转 化 的 程 度, 其 中 SOR 和 NOR 的 计 算 公 式 如 公 式 (3) 和 () 所 示, 其 中 n 代 表 其 后 对 应 的 化 学 组 分 的 摩 尔 浓 度. 当 SOR 和 NOR 的 值 越 大, 则 表 示 SO 2 和 NO 2 气 体 在 大 气 中 通 过 气 相 或 液 相 反 应 更 多 地 转 化 为 二 次 气 溶 胶 粒 子 ( Wang et al.,2005). 因 此, 可 以 根 据 SOR 和 NOR 的 日 均 值 变 化 和 月 变 化 来 讨 论 广 州 地 区 硫 酸 盐 和 硝 酸 盐 的 形 成 机 制 及 其 变 化 情 况. [ n SO 2- ] SOR = ( [ n SO 2- ] + [ n SO 2 ] ) (3) [ n NO - 3 ] NOR = ( [ n NO - 3 ] + [ n NO 2 ] ) () 式 中, n 代 表 其 后 对 应 化 学 组 分 的 物 质 的 量, 如 图 2 广 州 地 区 SOR 日 均 值 变 化 图 Fig.2 The diurnal variation of SOR in Guangzhou 图 3 广 州 地 区 SOR 月 均 值 变 化 图 Fig.3 The monthly mean of SOR in Guangzhou
1556 环 境 科 学 学 报 3 卷 的 SOR 则 高 于 西 安 采 暖 期 的 0.18. Wang 等 得 出 的 北 京 地 区 SOR 的 春 夏 秋 冬 的 平 均 值 分 别 为 0 120.39 0.19 和 0.07(Wang et al.,2005). 不 同 于 SOR 的 日 变 化, 图 显 示 NOR 的 最 大 值 出 现 在 06 时, 最 低 值 出 现 在 1 时, 研 究 表 明 当 气 温 低 于 15 时, NO - 3 主 要 以 粒 子 形 态 存 在 ; 当 气 温 高 于 30 时, NO - 3 主 要 以 气 态 H 的 形 式 存 在 (Chow,1995), 因 此 温 度 越 高 反 而 不 利 于 NO - 3 的 生 成, 即 使 有 NH 等 生 成, 也 会 处 于 不 稳 定 状 态 而 很 容 易 重 新 分 解 成 H 和 NH 3. 从 图 5 可 以 看 出 NOR 的 季 节 变 化 和 SOR 的 相 似, 也 是 春 冬 季 节 要 高 于 夏 秋 季 节, 的 浓 度 季 节 变 化 趋 势 一 致. 广 州 NOR 春 夏 秋 冬 的 平 均 值 分 别 为 0. 080. 05 0 070.10, 而 Wang 等 得 出 的 北 京 地 区 NOR 春 夏 秋 冬 的 值 分 别 为 0.050.080.0 和 0.05( Wang et al., 2005). 对 比 NOR 和 SOR 的 值,NOR 的 值 要 远 小 于 的 7.0( Gupta et al.,2003). 早 期 许 多 学 者 研 究 得 出 NH 3 / NH + 在 气 候 温 和 的 国 家 比 值 都 会 小 于 1 ( Georgii and Müller, 197; Georgii and Lenhard, 1978;Ferm,1979), 在 海 洋 站 点 则 出 现 比 值 大 于 1 (Gras,1983).Gupta 等 认 为 NH 3 / NH + 的 高 比 值 主 要 是 因 为 硫 酸 和 硝 酸 会 优 先 和 道 路 粉 尘 等 钙 质 颗 粒 物 反 应 生 成 NO - 3 和 SO 2-, 从 而 导 致 气 态 氨 较 少 转 为 NH +,NH 3 / NH + 比 值 变 大, 反 之 则 表 明 硫 酸 和 硝 酸 会 优 先 和 气 态 氨 反 应 生 成 NH + (Gupta et al.,2003). 广 州 地 区 NH 3 / NH + 间 有 较 多 NH + 生 成. 在 10 12 月 小 于 1, 可 能 此 期 SOR 的 值, 说 明 广 州 地 区 NO 2 的 二 次 转 化 形 成 NO - 3 要 弱 于 SO 2 的 二 次 转 化 形 成 SO 2-. 图 6 广 州 地 区 NH 3 / NH + 日 变 化 特 征 Fig.6 The diurnal variation of NH 3 / NH + in Guangzhou 图 广 州 地 区 NOR 日 均 值 变 化 图 Fig. The diurnal variation of NOR in Guangzhou 图 7 广 州 地 区 NH 3 / NH + 月 均 值 变 化 图 Fig.7 The monthly mean of NH 3 / NH + in Guangzhou 图 5 广 州 地 区 NOR 月 均 值 变 化 图 Fig.5 The monthly mean of NOR in Guangzhou 从 图 6 和 图 7 中 可 以 看 出 NH 3 / NH + 都 大 于 1, 而 仅 在 10 12 月 份 比 值 小 于 1, 小 于 Gupta 等 得 出 3. 典 型 过 程 SO 2- NH + 的 变 化 特 征 分 析 前 面 讨 论 了 SO 2- NH + 的 日 变 化 和 月 变 化 特 征. 下 面 将 结 合 典 型 过 程 具 体 分 析 三 者 在 具 体 污 染 事 件 中 的 变 化 规 律. 从 图 8 中 可 以 看 出,7 月 9 日 夜 间 到 10 日 中 午 能 见 度 突 然 恶 化, 降 至 10 km 以 下, 而 7 月 11 日 能 见 度 又 出 现 短 暂 的 好 转,12 日 能 见 度 再 度 变 差, 最 低 能 见 度 低 至 1 km, 而 相 对 湿 度 基 本 处 于 80% 以 下.
６期 廖碧婷等 广州地区 ＳＯ２ ＮＯ ３ ＮＨ 与相关气体污染特征研究 １５５７ 对应图 ８ 能见度的变化 图 ９ １０ 给出了相应 的峰 值 但 时 间 略 有 提 前 而 ＮＨ ３ ＮＨ 的 变 化 与 时间变化图 从图 ９ １０ 可以看出 对应能见度恶化 明在 ７ 月 ９ １３ 日 ＮＨ ３ 向 ＮＨ 的转化增强 以上结 时段的 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯＲＮＯＲ 和 ＮＨ ３ ＮＨ 的 的时间段 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 的浓度也出现两次相应 的峰值 其中第一次 ＳＯ ＮＯ ＮＨ 最高浓度分别 ２ ３ 达 ２ ８２ １ ３７１ ８ μｇ ｍ ３ 第二次 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ 最高浓度分别达 ２８ １７ μｇ ｍ ３ ２８ ３６ μｇ ｍ ３ １８ ５ μｇ ｍ ３ ＳＯＲ 和 ＮＯＲ 对应也出现两次较明显 ＮＨ 呈反相关关系 其值也大致呈减小趋势 这说 果说明 ７ 月 ９ １３ 日广州地区两次能见度的恶化都 与二次离子的生成有较大的关系 其中 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯＲ ＮＯＲ 和 ＮＨ ３ ＮＨ 与 能 见 度 显 著 相 关 ｎ １２０ ｐ ０ ０５ 相关系数分别为 ０ ５８ ０ ６ ０ ６８ ０ ２ ０ ５７ 和 ０ ７５ 图 ８ ２０１１ 年 ７ 月 ９ １３ 日能见度和相对湿度的时间变化图 Ｆｉｇ ８ Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ＲＨ ｄｕｒｉｎｇ Ｊｕｌｙ ９ １３ ２０１１ 图 ９ ２０１１ 年 ７ 月 ９ １３ 日 ＳＯ ２ ＮＯ ３ 及其转化率时间变化图 Ｆｉｇ ９ Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＳＯ ２ ＮＯ ３ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｄｕｒｉｎｇ Ｊｕｌｙ ９ １３ ２０１１
１５５８ 环 境 科 学 学 报 ３ 卷 图 １０ ２０１１ 年 ７ 月 ９ １３ 日 ＮＨ 和 ＮＨ ３ ＮＨ 的时间变化图 Ｆｉｇ １０ Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＮＨ ａｎｄ ＮＨ３ ＮＨ ｄｕｒｉｎｇ Ｊｕｌｙ ９ １３ ２０１１ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ １３ １０ １３８５ １３９３ 结论 Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ １ ＰＭ ２ ５ 的浓度季节变化特征为冬 秋 春 夏 ＳＯ ２ 的浓度季节变化特征为秋 冬 春 夏 ＮＨ 的 为冬 秋 春 夏 ＮＯ 则为冬 春 秋 夏 ＳＯ ＮＯ ３ ｂｕｄｇｅｔ Ｊ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ １１６ ２ ３ ３８５ ３９２ Ｇｒａｓ Ｊ Ｌ １９８３ Ａｍｍｏｎｉａ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ａｎｔａｒｃｔｉｃ ２ ＳＯＲ 都大于 ０ １ 秋冬季的值高于春夏季 与 Ｇｕｐｔａ Ａ Ｋｕｍａｒ Ｒ Ｍａｈａｒａｊ Ｋｕｍａｒｉ Ｋ ｅｔ ａｌ ２００３ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ２ 和 ＮＨ 之和占 ＰＭ ２ ５ 的比重大小为秋 夏 春 冬 ＳＯ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｔｒｏｐｏｓｐｈｅｒｅ Ｊ Ｔｅｌｌｕｓ ２６ １ ２ １８０ １８ Ｇｅｏｒｇｉｉ Ｈ Ｗ Ｌｅｎｈａｒｄ Ｕ １９７８ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ＮＨ３ ３ ２ Ｇｅｏｒｇｉｉ Ｈ Ｗ Ｍüｌｌｅｒ Ｗ Ｊ １９７ Ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ ｉｎ ｔｈｅ 的浓度变化趋势一致 ＮＯＲ 日 变 化 呈 单 峰 形 式 最大值出现在 ０６ 时 最低值出现在 １ 时 春冬 季的值高于夏秋季 与 ＮＯ ３ 的浓度变化趋势一致 广州地区 ＮＨ ３ ＮＨ 在 １０ １２ 月小于 １ 可能此期 间有较多 ＮＨ 生成 ３ 在 典 型 过 程 中 ＳＯ ２ ＮＯ ３ ＮＨ ＳＯＲ ＮＯＲ 和 ＮＨ ３ ＮＨ 与能见度的变化都存在较好的对应关 系 说明广州地区低能见度与二次离子 ＳＯ ＮＯ ＮＨ 的生成有关 ２ ３ 责任作者简介 吴兑 １９５１ 男 北京人 教授 博士生导 师 主要研究方向为大气物理化学与大气环境及环境气象 学 发表论文 ２６０ 余篇 参考文献 Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ Ｃｈｏｗ Ｊ Ｃ １９９５ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｗｉｔｈ ａｍｂｉｅｎｔ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ Ｊ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｉｒ Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ５ ５ ３２０ ３８２ 邓利群 李红 柴发合 等 ２０１１ 北京东北部城区大气细粒子与相 关气体污染特征研究 Ｊ 中国环境科学 ３１ ７ １０６ １０７０ Ｆｅｒｍ Ｍ １９７９ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｍｍｏｎｉａ Ｊ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｊ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ １７ ８１５ ８１８ ＮＯ ２ ＨＮＯ ３ ＮＨ３ ａｎｄ ＳＯ ２ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ ａｔ ａ ｒｕｒａｌ ｓｉｔｅ ｉｎ Ｒａｍｐｕｒ Ｉｎｄｉａ Ｊ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ３７ ３ ８３７ ８６ Ｊｏｓｅｐｈ Ｄ Ｍｅｔｚａ Ｂ Ｊ Ｍａｌｍ Ｗ Ｃ ｅｔ ａｌ １９８７ Ｐｌａｎｓ ｆｏｒ ＩＭＰＲＯＶＥ Ａ ｆｅｄｅｒａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｔｏ ｍｏｎｉｔｏｒ ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｃｌａｓｓ Ｉ ａｒｅａｓ Ａ Ｂｈａｒｄｗａｊａ Ｐ Ｊ Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｐｏｌｉｃｙ Ａｓｐｅｃｔｓ Ｍ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｋｕｌｍａｌａ Ｍ Ｋｅｒｏｎｅｎ Ｐ Ｌａａｋｓｏｎｅｎ Ａ ｅｔ ａｌ １９９５ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＨＣｌ ｏｎ ｃｌｏｕｄ ｄｒｏｐｌｅｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｊ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｅｒｏｓｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６ Ｓ１ Ｓ１３ Ｓ１ Ｌｉａｎｇ Ｊ Ｙ Ｊａｃｏｂｓｏｎ Ｍ Ｚ １９９９ Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒ ｄｉｏｘｉｄｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙｓ ｏｖｅｒ ａ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｐｈｓ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ Ａ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ６ Ａｉｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ⅶ Ｃ ６ ９８９ ９９６ 吕文英 徐海娟 王新明 ２０１０ 广州城区秋季大气 ＰＭ ２ ５ 中主要水 溶性无机离子分析 Ｊ 环境科学与技术 ３３ １ ９８ １０１ Ｍａｌｍ Ｗ Ｃ Ｓｉｓｌｅｒ Ｊ Ｆ Ｈｕｆｆｍａｎ Ｄ ｅｔ ａｌ １９９ Ｓｐａｔｉａｌ ａｎｄ ｓｅａｓｏｎａｌ ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｊ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ９９ Ｄ１ １３７ １３７０ Ｍａｌｍ Ｗ Ｃ Ｐｉｔｃｈｆｏｒｄ Ｍ Ｌ ＭｃＤａｄｅ Ｃ ｅｔ ａｌ ２００７ Ｃｏａｒｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ ａｔ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｕｒａｌ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｊ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ １ １０ ２２２５ ２２３９ Ｍａｎｇｅｌｓｏｎ Ｎ Ｆ Ｌｅｗｉｓ Ｌ Ｊｏｓｅｐｈ Ｊ Ｍ ｅｔ ａｌ １９９７ Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ａｎｄ ｎｉｔｒａｔｅ ｔｏ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｆｉｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｗｉｎｔｅｒ
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