【摘 要】
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为探讨北京市大气颗粒物中水溶性重金属污染特征,于2011年11月8～30日在清华大学利用SASS化学采样仪器进行PM2.5样品的采集,并采用ICP-MS、XRF和IC离子色谱对PM2.5中As、Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb和Zn等重金属和水溶性重金属以及水溶性无机离子的含量进行了分析.对细粒子中水溶性重金属的污染水平及特征、水溶性重金属在重金属和PM2.5中的比重的变化规律及水溶性重金
【机 构】
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中国科学院大学地球科学学院,中国科学院计算地球动力学重点实验室,北京 100049;中国科学院大气物理研究所,大气边界层物理和大气化学国家重点实验室,北京 100029
【出 处】
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第四届全国大气边界层物理和大气化学学术研讨会
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为探讨北京市大气颗粒物中水溶性重金属污染特征,于2011年11月8～30日在清华大学利用SASS化学采样仪器进行PM2.5样品的采集,并采用ICP-MS、XRF和IC离子色谱对PM2.5中As、Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb和Zn等重金属和水溶性重金属以及水溶性无机离子的含量进行了分析.对细粒子中水溶性重金属的污染水平及特征、水溶性重金属在重金属和PM2.5中的比重的变化规律及水溶性重金属与气溶胶酸碱性相关性的进行了讨论.结果表明,采样期间各水溶性重金属浓度的逐日变化趋势均与重金属和PM2.5有很好的一致性；在重污染天,容易出现水溶性重金属的富集；除Cr以外的其它水溶性重金属浓度变化幅度要远大于重金属和PM2.5变化幅度(表1).水溶性重金属在重金属中比重为50％≤Zn、As、Ba, 20％＜V、Mn、Se、Sr、Cd和 Sb≤50％,其他元素≤20％.与国家《环境空气质量标准》中大气重金属标准或参考浓度限值相比(图1),Pb基本上不超过国家标准,但As和Cd污染比较严重,水溶性As已经超过了《环境空气质量标准》建议浓度限值,因此需重视其控制.灰霾天比非灰霾天、采暖期比非采暖期(除Co外)水溶性重金属浓度都有增加的趋势,采暖期的灰霾天比非采暖期的灰霾天(除Co、Sn外)水溶性重金属的污染水平更高(图3).研究期间北京市冬季PM2.5的中和比率(Neutralization Ratio,NR)在0.77～1.26之间,各重金属的水溶性能力受NR值的影响不同.Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb、Zn的水溶性随着NR的变大而增强,As、Ba的水溶性随着NR的变大而减弱.Ba、Cd、As、Fe、Zn、Cr、Mn、Pb、Cu的水溶性与NR的相关性依次减弱.水溶性重金属的总浓度受气溶胶酸碱度的影响,且随着气溶胶碱性的增加而缓慢增加.
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