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研究报告

钱文惟,朱彬,王红磊,程萌田,安俊琳,王跃思.使用RCFP-IC对南京市不同污染状况下PM_2.5中水溶性离子的观测分析[J].环境科学学报,2015,35(10):3300-3308

Observational analysis of water-soluble ions in PM_2.5 by using RCFP-IC under various conditions of air pollution in Nanjing

基金项目：国家自然科学基金(No.41275143,41305135);江苏省高校自然科学研究重大基础研究项目(No.12KJA170003);中国科学院战略先导科技专项(B类)(No.XDB05020206);江苏省研究生培养创新计划(No.KYZZ_0241)

钱文惟
1. 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室, 南京 210044;2. 云南省梁河县气象局, 梁河 679200

摘要：本文使用大气细颗粒物快速捕集系统及化学成分在线分析系统(RCFP-IC)和美国热电污染气体分析系统(EMS系统)对2013年11月16日-12月10日南京地区PM_2.5中主要水溶性离子和污染气体进行了观测分析,并结合气象要素数据分析了灰霾天PM_2.5中主要水溶性离子的污染特征.结果表明:不同污染条件下PM_2.5中水溶性离子分布差异较大,清洁天浓度最大的6种离子排序为SO₄^2- > NO₃^- > NH₄⁺ > Cl^- > NO₂^- > K⁺,霾天(11月20-24日)和雾-霾天(12月1-8日)前6种离子排序分别是SO₄^2- > NH₄⁺ > NO₃^- > NO₂^- > Cl^- > K⁺和NO₃^- > SO₄^2- > NH₄⁺ > Cl^- > NO₂^- > K⁺.受污染源和化学反应的日变化影响,不同离子的日变化特征不同.污染天NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺的浓度是干净天的2.8~5.0倍.不同水溶性离子对能见度的影响不同.

Abstract：This article uses RCFP-IC and EMS to analyze major water-soluble ions in PM_2.5 in Nanjing from 11th November to 10th December, 2013. Variations of water soluble ions in PM_2.5 on pollution and clean days are analyzed in consideration of meteorological conditions. The results show that there are large differences in water-soluble ions of PM_2.5 under various pollution conditions. The order of major ions is SO₄^2- > NO₃^- > NH₄⁺ > Cl^- > NO₂^- > K⁺ on clean days, SO₄^2- > NH₄⁺ > NO₃^- > NO₂^- > Cl^- > K⁺ on haze days (20th to 24th November), and NO₃^- > SO₄^2- > NH₄⁺ > Cl^- > NO₂^- > K⁺ on fog-haze days(1th to 8th December).Daily ion concentrations are different due to the impact by the emission and chemical reactions in the air, with NO₃^-, SO₄^2-and NH₄⁺ concentrations on pollution days 2.8 to 5.0 times that on the clean days. The water-soluble ions show different effects on visibility.