焦作市城区大气PM2.5中离子组分污染特征长期演变

作     者：张家兴 

作者单位：河南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孟红旗

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：焦作市 PM2.5 水溶性离子 季节差异 年际演变 来源解析 防治对策 

摘      要：自2013年《大气污染防治行动计划》颁布实施以来,我国大气污染问题有所好转,但PM污染问题依然存在。为探究PM中水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变规律,本研究以焦作市为例,于2020～2021年在河南理工大学资环学院5楼分季节采集样品188个,结合同点位2015～2019年冬季水溶性离子历史测试数据171个,通过水溶性离子浓度、特征比值、二次离子存在形式和来源解析四个方面对焦作市水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变进行研究。主要结论如下:(1)2020～2021年采样期间,PM年均浓度为(74.27±41.32)μg·m,冬季显著(PSONHCaClNaKFMg。除Na外其他离子浓度均在冬季最高,是最低季节的1.9～7.6倍。硫氧化率仅秋季小于0.25,氮氧化率四季均大于0.10,表明焦作市春、夏、冬季存在较高的二次反应。硝硫质量比仅在夏季小于1,表明夏季以固定污染源的贡献为主,其他季节以移动污染源的贡献为主。阴阳离子电荷比年均值为1.16,大气颗粒物呈弱碱性。NH在春、夏季主要以(NH)SO、NHNO形式存在,秋、冬季主要以(NH)SO、NHNO、NHCl形式存在。(2)2015～2020年采样期间,PM浓度有下降趋势但未达到显著水平,年均下降速度为20.10μg·m。SO、Cl、K、F浓度有显著(P机动车尾气源(17.8%)燃煤源(16.1%)工业排放源(15.1%)生物质燃烧源(12.7%)。污染源相对重要性方面,工业排放源整体呈降低趋势,机动车尾气源整体呈上升趋势,焦作市由以固定污染源为主的燃煤型污染特征转变为以移动污染源为主的尾气型污染特征。2017、2018年西北方向来风占比有较大上升。根据水溶性离子污染特征的季节差异和年际演变规律提出了大气污染物精细化防控建议。