广州市气溶胶质量谱和水溶性成分谱分析
2013-05-29 15:58:07 益择发布夏冬1, 2, 3，杨少杰4，吴兑1, 2，胡斯团4，李菲1，
何溪澄4，谭浩波1，邓雪娇1，毕雪岩1，范绍佳2
（1. 中国气象局广州热带海洋气象研究所，广东 广州 510080；2. 中山大学大气科学学院，广东 广州 510275；
3. 东莞市气象局，广东 东莞 523000；4. 广州市气象局，广东 广州 510080）
摘 要：对2006 年9 月—2007 年1 月在广州市采集的气溶胶粒子的质量谱和水溶性成分进行分析表明，
广州市各测点的气溶胶质量谱基本呈双峰或三峰分布，细粒子浓度占气溶胶总浓度的四成到六成；在气溶胶水
溶性离子成分中，浓度最高的阴离子是SO4
2-和NO3
-，浓度最高的阳离子是NH4
+和Na+；各离子多呈三峰或是
双峰分布，但不同离子的峰值不尽相同；广州市的粉尘污染逐渐减少，而NH4
+浓度迅速增大；相对土壤，只
有Na+和NH4
+富集度比较大，SO4
2-和K+有一定富集；相对海洋，F-的富集度非常大，其他离子则无明显富集；
Cl-被严重耗损；致酸离子以SO4
2-为主，NO3
-作用较弱些；SO4
2-和NH4
+谱分布有很好的相关性，并且在细粒子
和巨粒子粒径范围有共同的来源。
关 键 词：大气化学；气溶胶；膜采样分析；质量谱；水溶性成分谱
中图分类号：X16 文献标识码：A Doi：10.3969/j.issn.1004-4965.2009.06.005
收稿日期：2008-12-01；修订日期：2009-03-18
基金项目：国家自然科学基金（40375002；40418008）共同资助
通讯作者：杨少杰，男，广东省人，高级工程师，主要从事雷电物理、雷电防护技术和气象灾害机理的研究。E-mail：sjyang@grmc.gov.cn
1 引 言
气溶胶粒子是悬浮在大气中直径10－3～101 μｍ
的固体或液体粒子，其质量仅占整个大气质量的十亿
分之一，但其对大气辐射的传输和水循环均有重要的
影响。随着经济的发展，大气气溶胶的气候效应越来
越引起人们的重视[1]。广州市是广东省的省会，是全
省的经济、政治和文化中心。2005 年广州市国民生
产总值达到5 115.75 万亿元，人均国民生产总值达到
68 751 元，居全省第二。但随着经济的发展环境问题
也日趋严重，如何解决灰霾天数增加、能见度恶化、
空气污染指数居高不下等严重的空气污染问题已迫
在眉睫。
研究大气气溶胶的气候效应和环境效应必须充
分细致地了解气溶胶的粒子谱分析[1]。目前国内对气
溶胶的研究已较深入，陶俊等[2]分析了2001— 2007
年重庆市TSP 的水溶性无机离子成分，结果表明
SO4
2-离子浓度最高，Ca2+次之，Ca2+、K+与SQ4
2-和
NO3
-有很好的相关性，同时发现，[NO3
-]/[SO4
2-]比值
较低，说明重庆市区普遍采用含硫燃煤。杨东贞等[3]
对在浙江临安县WMO 区域本底站区域所采集的气
溶胶样品进行了分析，结果表明浓度最高的离子为
SQ4
2-，其次为NH4
+，主要以(NH4)2SO4 的形式存在。
周福民等[4]则用先进的仪器细致地分析了北京大气
气溶胶无机组分和相关气体的浓度变化，发现气溶胶
Cl-、NO2
-、NO3
-及气体HCl、HNO2 和HNO3 有明显
的变化规律。
研究大气气溶胶的粒子谱分布、化学组成研究是
非常重要的基础研究内容, 其结果能直接为气溶胶
辐射强迫对气候变化的估计和预测的模式研究及其
环境效应的研究提供必须的参考结果[5－17]。以往已有
很多对广州和华南地区气溶胶的研究[18－26]，得到有
关气溶胶污染的丰富资料。但对气溶胶不同粒径的质
量谱和水溶性成分谱分布的研究相对较少。本文主要
分析了2006 年9 月—
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