李新琪，徐 濤，谷 超，趙雪艷，王 靜，白雯宇，楊 文

(1. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012; 2. 新疆維吾爾自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，新疆 烏魯木齊 830011)

0 引 言

水溶性無(wú)機(jī)離子是大氣氣溶膠中非常重要的化學(xué)組成部分，其主要成分如硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等具有較強(qiáng)的親水性，可通過(guò)吸濕增長(zhǎng)增強(qiáng)顆粒物對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響，同時(shí)其對(duì)光的散射是氣溶膠消光的重要貢獻(xiàn)者，對(duì)于霾的形成具有重要作用[1-3]，因此開(kāi)展顆粒物中水溶性離子組分的觀測(cè)研究具有十分重要的意義。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大氣氣溶膠中水溶性離子進(jìn)行了廣泛深入的研究，包括污染特征及其來(lái)源分析[4]、轉(zhuǎn)化機(jī)制[5]、粒徑分布[6]和對(duì)氣溶膠光學(xué)特性的影響[3,7-8]等。春季在我國(guó)北方，由于受到大氣降水較少以及地面風(fēng)速較大等氣象因素的影響，沙塵天氣頻發(fā)，沙塵氣溶膠在整個(gè)氣溶膠中占有較大的比重[9-11]。目前，針對(duì)春季我國(guó)城市大氣顆粒物水溶性離子也開(kāi)展了較多的研究，如Tao等研究了廣州市春季PM2.5中水溶性離子濃度與氣溶膠光散射系數(shù)之間的關(guān)系[2]；蘇彬彬等研究了春季華東高山背景區(qū)域不同粒徑中水溶性離子的污染特征[12]；Wang等對(duì)我國(guó)西安市沙塵暴期間氣溶膠的來(lái)源、化學(xué)組成和硝酸鹽、硫酸鹽的形成機(jī)制進(jìn)行了探討[13]；代亞亞等研究了塔克拉瑪干沙漠腹地沙塵氣溶膠中水溶性離子的垂直分布和輸送規(guī)律[14]。目前還未見(jiàn)伊犁地區(qū)春季顆粒物中水溶性離子的相關(guān)研究報(bào)道。

伊犁河谷核心區(qū)位于歐亞大陸腹地[15]，隸屬于伊犁哈薩克自治州，包括伊寧市、伊寧縣、霍城縣和察布查爾錫伯自治縣4個(gè)行政區(qū)縣，地勢(shì)東高西低、三面環(huán)山[16]。為了解伊犁河谷核心區(qū)春季大氣顆粒物中水溶性離子的組分特征和潛在來(lái)源，本研究于2021年4月20-29日采集了PM2.5和PM10樣品，對(duì)水溶性離子的污染特征和潛在源區(qū)進(jìn)行分析，結(jié)果有助于了解伊犁河谷核心區(qū)顆粒物的污染成因，以期為進(jìn)一步改善該地區(qū)空氣質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取

為更好表征伊犁河谷核心區(qū)大氣顆粒物污染情況，綜合考慮功能區(qū)的劃分、人口密度等特點(diǎn)，本研究在伊寧市布設(shè)2個(gè)采樣點(diǎn)，分別為伊寧市生態(tài)環(huán)境局（YSE，81.28E，43.94N）和第二水廠（DESC，81.34E，43.94N），在伊寧縣、霍城縣和察布查爾錫伯自治縣各布設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)，依次為伊寧縣生態(tài)環(huán)境局（YXE，81.52E，43.98N）、霍城縣生態(tài)環(huán)境局（HXE，80.87E，44.06N）和察布查爾電視臺(tái)（CBCR，81.15E，43.83N），周圍均無(wú)明顯局地污染源，同步對(duì)PM2.5和PM10樣品進(jìn)行采集。其中PM2.5共獲得49組有效數(shù)據(jù)，PM10共獲得46組有效數(shù)據(jù)。采樣點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。

圖1 采樣點(diǎn)位置示意

使用小流量（16.7 L/min）環(huán)境空氣顆粒物采樣器（德國(guó)康姆德潤(rùn)達(dá)，型號(hào)：LVS型）于2021年4月20-29日同步采集環(huán)境空氣PM2.5和PM10樣品，所用濾膜為石英濾膜（美國(guó)Whatman公司，Φ=47 mm）。采樣前，空白石英濾膜在550 ℃馬弗爐中烘烤3 h進(jìn)行預(yù)處理。采樣前后使用百萬(wàn)分之一的自動(dòng)稱重天平系統(tǒng) (德國(guó)康姆德潤(rùn)達(dá)，型號(hào)：AWS-1)將濾膜于恒溫(20±1) ℃、恒濕(50%±5%)條件下平衡 24 h后進(jìn)行稱重。

此外，本研究中 SO2、NO2、CO、O3、溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)速等環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自采樣點(diǎn)同點(diǎn)位的國(guó)家環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)和新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

1.2 樣品分析

使用離子色譜法對(duì)水溶性離子進(jìn)行分析。取1/4石英濾膜樣品剪碎后經(jīng)去離子水（10 mL）浸泡和超聲波振蕩（20 min）過(guò)濾后，取其上清液用于離子色譜分析，陽(yáng)離子（Na+、K+、NH4+、Ca2+和 Mg2+）采用DIONEX ICS-1100型離子色譜儀（美國(guó)Thermo Fisher科學(xué)公司）進(jìn)行分析，陰離子（Cl-、NO3-和SO42-）采用DIONEX ICS-2100型離子色譜儀（美國(guó)Thermo Fisher科學(xué)公司）進(jìn)行分析，離子的檢出限為 0.002～0.070 mmol/L，相對(duì)偏差小于2%[17]。

1.3 質(zhì)量控制

每片濾膜稱量2次取均值，結(jié)果精確至1 μg，并保證二次稱量之差不大于40 μg即為衡重。稱重后將樣品膜放入冰箱于4 ℃冷藏保存，待分析測(cè)定。

離子分析過(guò)程中，每分析10個(gè)樣品選1個(gè)進(jìn)行平行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于10%；每分析40個(gè)樣品插入1個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品同時(shí)測(cè)定，質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試相對(duì)偏差小于5%滿足要求；且每一批次采樣制備1個(gè)空白樣品進(jìn)行測(cè)試，樣品分析過(guò)程中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

子站數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制嚴(yán)格按照生態(tài)環(huán)境部技術(shù)要求執(zhí)行[18]。

2 結(jié)果與討論

2.1 PM及水溶性離子質(zhì)量濃度特征

圖2為觀測(cè)期間5個(gè)點(diǎn)位PM2.5、PM10和氣態(tài)污染物（NO2、O3、SO2和CO）的質(zhì)量濃度以及氣象參數(shù)的時(shí)間序列。

圖2 采樣點(diǎn)PM2.5、PM10、氣態(tài)污染物質(zhì)量濃度及氣象要素時(shí)間序列

伊犁河谷核心區(qū)春季平均氣溫在14 ℃左右，降水量約為100 mm，冷空氣活動(dòng)頻繁，常常伴有大風(fēng)天氣[19-20]。2021年3月1日至5月31日期間伊犁河谷核心區(qū)氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速的均值分別為13.5 ℃、50%和 1.9 m/s，與采樣時(shí)段（2021年 4月20日至29日）的均值13.9 ℃、37%和2.1 m/s均較為接近，說(shuō)明采樣時(shí)段具有較好的代表性。總體來(lái)看，觀測(cè)期間伊犁河谷5個(gè)點(diǎn)位周邊的環(huán)境空氣質(zhì)量均較好，AQI處于優(yōu)良水平，6項(xiàng)大氣污染物均處于較低水平，觀測(cè)結(jié)果顯示5個(gè)點(diǎn)位ρ（PM2.5）、ρ（PM10）均低于 GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》日均二級(jí)限值（75 μg/m3、150 μg/m3），日均 ρ（PM2.5）和 ρ（PM10）的范圍分別為 18.46～21.67 μg/m3和 59.01～74.71 μg/m3，可以看出，5 個(gè)站點(diǎn)之間顆粒物濃度水平差異較小。此外，觀測(cè)期間伊寧市 2個(gè)點(diǎn)位（YSE和 DESC）NO2、SO2和CO濃度水平明顯高于伊寧縣、霍城縣和察布查爾縣的3個(gè)點(diǎn)位（YXE、HXE和CBCR），這3種污染物的主要來(lái)源是工業(yè)源、機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤源[21-22]，而作為伊犁河谷的經(jīng)濟(jì)中心，伊寧市的工業(yè)化程度、交通運(yùn)輸增長(zhǎng)速率和相應(yīng)的燃煤消耗量均要顯著高于周邊三縣。

為更好地分析水溶性離子在細(xì)顆粒物和粗顆粒物中的分布情況，本研究中將PM10與PM2.5的濃度差值作為粗顆粒物PM2.5～10的濃度。圖3為觀測(cè)期間5個(gè)點(diǎn)位PM2.5、PM2.5～10中水溶性離子(WSIIs)的質(zhì)量濃度以及粒徑分布情況。

圖3 采樣點(diǎn)PM2.5、PM2.5～10中水溶性離子質(zhì)量濃度及粒徑分布情況

5個(gè)點(diǎn)位PM2.5中總水溶性離子的日均濃度介于 6.14～7.63 μg/m3之間，占比介于 31%～41%之間，其中，伊寧市生態(tài)環(huán)境局濃度最高，伊寧縣生態(tài)環(huán)境局濃度最低；PM2.5～10中總水溶性離子的日均濃度介于 4.69～5.68 μg/m3之間，占比介于 10%～12%之間，察布查爾電視臺(tái)濃度最高，霍城縣生態(tài)環(huán)境局濃度最低。可以看出，各點(diǎn)位之間水溶性離子濃度水平較為接近，且水溶性離子在細(xì)粒子濃度更高。與其他城市春季PM2.5中的水溶性離子占比相比，伊犁河谷核心區(qū)與南京（35%）[23]接近，略低于重慶（43%）[24]，遠(yuǎn)低于常州（63%）[25]、洞庭湖觀測(cè)站（63%）[26]和南京北郊（80%）[27]。

PM2.5中各離子濃度從大到小依次為SO42-（2.54 μg/m3）＞NO3-（1.24 μg/m3）＞Ca2+（1.09 μg/m3）＞NH4+（1.05 μg/m3）＞Cl-（0.32 μg/m3）＞K+（0.17 μg/m3）＞Na+（0.16 μg/m3）＞Mg2+（0.08 μg/m3），可以看出SO42-、NO3-、Ca2+和 NH4+是伊犁河谷核心區(qū)細(xì)粒子中的主要水溶性離子，四者濃度之和約占其總水溶性離子的89%，其中二次無(wú)機(jī)離子（SNA）約占73%（SO42-38%、NO3-19%、NH4+16%）。PM2.5～10中各離子濃度從大到小依次為 Ca2+（2.79 μg/m3）＞SO42-（ 0.81 μg/m3） ＞NO3-（ 0.77 μg/m3） ＞NH4+（0.29 μg/m3）＞Na+（0.27 μg/m3）＞Cl-（0.26 μg/m3）＞Mg2+（0.12 μg/m3）＞K+（0.06 μg/m3），可以看出伊犁河谷核心區(qū)PM2.5～10中的主要水溶性離子為Ca2+、SO42-和NO3-，約占其總水溶性離子的81%，其中SNA約占35%（SO42-15%、NO3-14%、NH4+5%），顯著低于 PM2.5（73%），且主要是由 SO42-和 NH4+占比的顯著降低所致，說(shuō)明SO42-和NH4+主要集中在PM2.5中；相比之下，PM2.5～10中 Ca2+在總水溶性離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較之PM2.5顯著升高（達(dá)52%），說(shuō)明Ca2+更易集中在粗顆粒物中。另外，伊犁河谷核心區(qū)PM2.5中Ca2+濃度在其總水溶性離子中的占比（16%）遠(yuǎn)高于同季節(jié)成都[6]、南京[23]和常州[25]等城市，說(shuō)明地殼類元素對(duì)伊犁河谷核心區(qū)PM2.5的貢獻(xiàn)也較大?？傮w來(lái)看，PM2.5中水溶性離子以SNA等二次轉(zhuǎn)化的離子為主，而PM2.5～10中離子則主要來(lái)自地殼自然源。

此外，從圖3中各水溶性離子的粒徑分布可以看出，Ca2+、Mg2+、SO42-、NO3-、NH4+和 K+在粗細(xì)粒子中的分布存在明顯差異：Ca2+和Mg2+主要分布在 PM2.5～10中，而 SO42-、NO3-、NH4+和 K+主要分布在 PM2.5中，PM2.5中 SO42-、NH4+和 K+的濃度約為PM2.5～10的 3 倍左右。

由于不同的化石燃料在燃燒時(shí)所排放的NO2、SO2存在顯著性差異，因此大氣顆粒物中與其密切相關(guān)的[NO3-]/[SO42-]（摩爾濃度比值，下同）常被用來(lái)作為分辨移動(dòng)源和固定源相對(duì)貢獻(xiàn)的一個(gè)重要指標(biāo)[23-24,28]，比值大于1表明顆粒物的主要貢獻(xiàn)源是移動(dòng)源，比值低于1則表明主要貢獻(xiàn)源是固定源[29]?；谥袊?guó)主要城市的NO3-和SO42-年均濃度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，[NO3-]/[SO42-]基本介于0.08～1.1之間，均值約為 0.58[5,24]。本研究 PM2.5中的 [NO3-]/[SO42-]均值為0.19，處于上述范圍內(nèi)，但遠(yuǎn)低于同季節(jié)常州市及漯河市 PM2.5中的該比值（1.52、0.63）[25,30]，同時(shí) PM2.5～10中的 [NO3-]/[SO42-]均值低于 0.01，表明伊犁河谷地區(qū)春季大氣顆粒物水溶性離子仍以固定源排放為主。

北方沙漠和黃土表面[Mg2+]/[Ca2+]為0.15，當(dāng)[Mg2+]/[Ca2+]大于0.15時(shí)，說(shuō)明Mg2+除了來(lái)自塵土外，還有可能來(lái)自燃燒等過(guò)程[31]。本研究PM2.5和 PM2.5～10中 [Mg2+]/[Ca2+]均小于 0.01（遠(yuǎn)低于0.15），表明春季伊犁河谷地區(qū)中Mg2+主要來(lái)自土壤塵。

2.2 相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)水溶性離子兩兩之間進(jìn)行相關(guān)性分析，可以了解其來(lái)源。Mg2+和Ca2+為土壤、揚(yáng)塵顆粒物中的典型離子，無(wú)論在粗粒子還是細(xì)粒子中，二者相關(guān)性均很好（R=0.78、0.82，P≤0.01），說(shuō)明 Mg2+、Ca2+具有同源性[12]，且根據(jù)特征比值得出Mg2+主要來(lái)自土壤塵的結(jié)論可推測(cè)Ca2+也主要來(lái)自土壤塵。

相關(guān)性分析除了可以了解離子來(lái)源外，還可以了解離子之間的化學(xué)組合形式。在PM2.5中，SO42-與 NH4+有非常好的相關(guān)性（R=0.72，P≤0.01），且NH4+和SO42-的摩爾電荷濃度比為1.72，大于1，表明 SO42-能夠完全被 NH4+中和以（NH4）2SO4形式存在[32]（圖4、圖5）。研究表明，大氣中NH3通常優(yōu)先與H2SO4反應(yīng)，生成不易揮發(fā)的（NH4）2SO4或 NH4HSO4，過(guò)量的 NH3會(huì)進(jìn)一步與 HNO3或HCl反應(yīng)生成易揮發(fā)的NH4NO3或NH4Cl[33]。NO3-與 NH4+相關(guān)性也很好（R=0.68，P≤0.01），且 NH4+和（SO42-+ NO3-）的摩爾電荷濃度比為1.19，大于1，表明NO3-也能夠完全被NH4+中和以NH4NO3形式存在。而NH4+和（SO42-+ NO3-+Cl-）的摩爾電荷濃度比為0.93，小于1，表明Cl-不能完全被NH4+中和，除NH4Cl形式外，還有其他存在形式；Cl-與K+也具有較好的相關(guān)性（R=0.56，P≤0.01），推測(cè)多余的Cl-可能主要以KCl形式存在。在PM2.5～10中，礦物質(zhì)型陽(yáng)離子Ca2+和Mg2+與Cl-的相關(guān)性較好（R=0.78、0.79，P≤0.01），此外，Cl-與K+相關(guān)性也較好（R=0.61，P≤0.01），說(shuō)明 Cl-可能主要以 CaCl2、MgCl2和KCl形式存在。SO42-和NO3-情況相似，均主要與K+、Ca2+和Mg2+等相結(jié)合形成相應(yīng)的化合物。

圖4 PM2.5、PM2.5～10中水溶性無(wú)機(jī)離子濃度的相關(guān)性

圖5 NH4+和SO42-、N O3-、Cl-的摩爾電荷濃度比值

綜上，細(xì)粒子中離子主要存在形式為(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4Cl和KCl；粗粒子中離子主要存在形式 為 CaCl2、MgCl2、KCl、K2SO4、KNO3、CaSO4、MgSO4、Ca(NO3)2和 Mg(NO3)2。

2.3 SO42-、NO3-的形成機(jī)制

通常用SOR（硫氧化速率）和NOR（氮氧化速率）來(lái)表示SO2和NO2向SO42-和NO3-的轉(zhuǎn)化程度和過(guò)程，計(jì)算公式如下：

其中C1、C2、C3、C4分別為 SO42-、SO2、NO3-、NO2的摩爾濃度，μmol/m3[34]。有研究[35]顯示，當(dāng)SOR（NOR）大于 0.1 時(shí)，表示 SO2（NOx）在大氣中發(fā)生了光化學(xué)氧化反應(yīng)。SOR和NOR越高說(shuō)明SO2和NO2氣體更多地轉(zhuǎn)化為二次氣溶膠顆粒。

觀測(cè)期間，伊犁河谷核心區(qū)5個(gè)采樣點(diǎn)位的PM2.5中SOR最小值為0.15，最大值為0.44，均大于0.10，說(shuō)明春季伊犁河谷地區(qū)細(xì)顆粒物中SO2轉(zhuǎn)化為 SO42-的效率較高，均值為（0.28±0.07），與漯河市（0.26）相近[30]；NOR 最小值為 0.01，最大值為0.17，均值為（0.07±0.04），74% 的 NOR 值均小于0.10，說(shuō)明該地區(qū)細(xì)顆粒物中NO3-主要來(lái)自一次排放，少部分來(lái)自NO2的轉(zhuǎn)化，漯河市春季PM2.5中NOR值也較低，均值為 0.11[30]，常州較高（約0.30）[25]。此外，NOR小于SOR可能也是造成本研究中[NO3-]/[SO42-]較低的原因之一。PM2.5～10中SOR和NOR均低于0.10，說(shuō)明該地區(qū)粗顆粒物中SO42-和NO3-均主要來(lái)自一次排放。

SO42-的生成主要通過(guò)非均相氣-粒轉(zhuǎn)化和液相氧化兩種途徑，非均相氣-粒轉(zhuǎn)化主要與溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和OH有關(guān)，而液相氧化與相對(duì)濕度和氧化劑（金屬氧化劑、H2O2和O3等）有關(guān)[36]。氣相反應(yīng)中溫度是非常重要的環(huán)境因素，而非均相反應(yīng)的發(fā)生通常伴隨著高濕條件[37-38]。由表1可知，SOR與溫度（R=-0.247，P＞0.05）和相對(duì)濕度（R=0.227，P＞0.05）相關(guān)性均不顯著，表明硫酸鹽的形成機(jī)制比較復(fù)雜。當(dāng)相對(duì)濕度低于40%時(shí)，SO42-的生成主要是通過(guò)非均相氣-粒轉(zhuǎn)化，而當(dāng)相對(duì)濕度較高時(shí)，主要通過(guò)液相氧化[38]。此外，SOR與前體物SO2顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.809，P≤0.01），這表明了二次硫酸鹽對(duì)前體動(dòng)力學(xué)的反應(yīng)[8]。

表1 PM2.5中SOR與其他因素之間的皮爾森相關(guān)性系數(shù)1）

2.4 潛在污染源區(qū)

本研究利用CWT分析法計(jì)算潛在源區(qū)內(nèi)的污染物濃度權(quán)重，分析潛在源區(qū)的污染程度，給出不同源區(qū)貢獻(xiàn)的相對(duì)大小。CWT方法如下：

式中：Cij——網(wǎng)格（i，j）上的平均權(quán)重濃度，μg/m3；

M——軌跡總數(shù)，條；

l——軌跡；

Cl——軌跡l經(jīng)過(guò)網(wǎng)格（i，j）時(shí)污染物濃度，μg/m3；

τijl——軌跡l在網(wǎng)格（i，j）內(nèi)停留的時(shí)間。

Cij高值網(wǎng)格區(qū)域是對(duì)伊犁河谷核心區(qū)污染物有貢獻(xiàn)的主要外來(lái)源區(qū)，經(jīng)過(guò)該網(wǎng)格的軌跡就是對(duì)伊犁河谷核心區(qū)污染物有貢獻(xiàn)的主要輸送路徑[39-41]。

為了進(jìn)一步研究伊犁河谷核心區(qū)污染潛在源區(qū)的空間分布和相對(duì)貢獻(xiàn)，本研究選取研究區(qū)域中部CBCR點(diǎn)位作為代表利用TrajStat軟件對(duì)其PM2.5、PM2.5～10中主要離子 SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+進(jìn)行濃度權(quán)重軌跡（CWT）分析，以各離子質(zhì)量濃度的平均值作為閾值，結(jié)果如圖6所示。

圖6 伊犁河谷核心區(qū)CBCR點(diǎn)位水溶性離子潛在源區(qū)分析

伊犁河谷核心區(qū)PM2.5和PM2.5～10中主要水溶性離子污染的潛在源區(qū)比較集中，受本地源和外地源共同作用影響，其中SO42-的CWT高值區(qū)域均主要集中在本地，其次位于其南部的昭蘇縣也有較為明顯的高值區(qū)域，說(shuō)明SO42-的污染以本地為主，也受短距離傳輸影響；2種粒徑中NO3-的CWT高值區(qū)域分布有明顯差異，PM2.5中CWT高值區(qū)域面積要明顯大于PM2.5～10，但均主要集中在本地；PM2.5中NH4+的主要源區(qū)位于核心區(qū)的西北部，而PM2.5～10中的高值區(qū)則主要集中在核心區(qū)東部；2種粒徑中Ca2+的CWT高值區(qū)域分布則較為相似，以本地源為主。根據(jù)伊犁州統(tǒng)計(jì)年鑒[20]和2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[42]，本地規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)量較大的產(chǎn)品包括發(fā)電量、供熱量、水泥、磚塊等，其所涉及的燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐等均為大氣污染物的重要排放源[43]，應(yīng)該也是本地顆粒物中水溶性離子的主要來(lái)源。

3 結(jié)束語(yǔ)

水溶性無(wú)機(jī)離子是大氣氣溶膠中非常重要的化學(xué)組成部分，對(duì)于霾的形成具有重要作用。本研究以伊犁河谷核心區(qū)5個(gè)代表性點(diǎn)位為研究對(duì)象，通過(guò)濾膜采樣的方法，使用離子色譜儀對(duì)當(dāng)?shù)卮杭敬髿忸w粒物（PM2.5和PM10）中的水溶性無(wú)機(jī)離子濃度特征進(jìn)行了檢測(cè)，并利用特征比值法、相關(guān)性分析和CWT分析法對(duì)水溶性無(wú)機(jī)離子的來(lái)源、形成機(jī)制進(jìn)行了探討。分析結(jié)論如下：

1）伊犁河谷核心區(qū)春季細(xì)顆粒物濃度主要是受人為源的影響，且固定源排放占據(jù)主導(dǎo)地位，而粗顆粒物濃度則受自然源的影響更大。

2）細(xì)顆粒物中離子主要存在形式為(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4Cl和KCl，粗顆粒物中離子主要存在形式為 CaCl2、MgCl2、KCl、K2SO4、KNO3、CaSO4、MgSO4、Ca(NO3)2和 Mg(NO3)2。

3）研究區(qū)域春季硫酸鹽二次轉(zhuǎn)化程度較高，SO2的光化學(xué)氧化反應(yīng)是本地SO42-的重要來(lái)源之一。

4）SO42-、NO3-、NH4+和 Ca2+的潛在污染源區(qū)均主要集中在本地。

此外，本研究的樣品量相對(duì)較少，時(shí)間分辨率較低，導(dǎo)致相關(guān)機(jī)制分析的不確定性較大，后續(xù)應(yīng)采用在線儀器設(shè)備進(jìn)行觀測(cè)從而獲得高時(shí)間分辨率數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。