10.13198/j.issn.1001-6929.2023.07.13
沙尘过程中汾渭平原气溶胶化学组分及含水量的演变特征研究
为研究沙尘过程对下游城市地区空气质量的影响,本文基于 2021 年 3 月 10 日—4 月 6 日气溶胶化学组分和气象要素的在线观测数据,结合MODIS卫星遥感AOD(Aerosol Optical Depth)数据、MERRA 2 再分析数据和环境六要素数据,探讨了汾渭平原两次沙尘过程和一次扬尘过程中气溶胶化学组分的演变特征,使用ISORRPIA Ⅱ模式计算了气溶胶含水量和pH,分析了其变化特征.结果表明:① 沙尘 1(2021 年 3 月 16 日 00:00-21 日 07:00)、扬尘(3 月 21 日 08:00-28 日 14:00)和沙尘 2(3 月 28 日15:00-31 日 21:00)期间,西安市PM10 平均浓度分别为 309.5、168.3 和 472.2 μg/m3,分别是沙尘前(3 月 10 日 00:00-15 日22:00)的 2.7、1.5 和 4.1 倍.②两次沙尘和扬尘均起源于内蒙古自治区阿拉善盟以及甘肃省酒泉市—张掖市—金昌市一带,但由于传输路径存在显著差异,导致对地面PM2.5 浓度的影响不同,沙尘 1、扬尘和沙尘 2 期间PM2.5 浓度分别是沙尘前的 1.2、1.1 和2.5 倍.③沙尘和扬尘过程中PM2.5 中水溶性离子浓度占比均减小,沙尘 1、扬尘和沙尘 2 中水溶性离子占比分别为 45.8%、37.9%和 14.8%.在不同阶段PM2.5 中水溶性离子占比最高的均为NO3-,范围为 24.6%(沙尘 2)～38.7%(沙尘前);其次是NH4+,占比在 19.1%(沙尘前)～22.3%(沙尘 2)之间.沙尘过程对SO2 转化生成SO42-的影响要弱于对NO2 转化生成NO3-的影响.④沙尘 1 过程中POC(一次有机碳)占比最高为 49.0%,但在扬尘和沙尘 2 过程中POC占比均较低,分别为 42.3%和 41.2%,略低于沙尘前.⑤沙尘 1、扬尘和沙尘 2 过程中气溶胶含水量均显著降低,分别为沙尘前的 29.9%、43.7%和 6.2%.⑥沙尘过程使得水溶性离子中阳离子含量增加,使得气溶胶碱性增强.沙尘 1 和沙尘 2 过程中pH分别为 6.7 和 6.5,高于沙尘前(6.2).研究显示,沙尘传输对汾渭平原城市大气中PM2.5 化学组分影响较大,显著降低了气溶胶的含水量,增加了气溶胶的pH,导致气溶胶的酸碱性变化,从而影响气溶胶化学组分的生成机制.
沙尘、汾渭平原、水溶性离子、含碳气溶胶、气溶胶含水量、pH
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X51(大气污染及其防治)
2023-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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