杭州城區(qū)春節(jié)PM2.5中水溶性離子在線觀測

沈建東，焦　荔，何　曦，徐　昶，徐　鴻，孫鴻良，曾大吉，張　天，葉賢滿

杭州市環(huán)境監(jiān)測中心站,浙江 杭州 310007

筆者利用大氣細顆粒物水溶性組分在線連續(xù)監(jiān)測分析系統(tǒng)(AIM-URG9000D)，考察了杭州城區(qū)春節(jié)期間PM2.5中無機水溶性離子的濃度變化范圍，探討了這些離子的日變化特征和影響因素，同時分析了集中燃放煙花爆竹時段PM2.5中水溶性離子濃度的變化情況。

1　實驗部分

1.1采樣儀器

PM2.5監(jiān)測儀器為微量震蕩天平法雙通道環(huán)境顆粒物監(jiān)測儀(TEOM 1405D，美國)，可同時監(jiān)測大氣中PM10和PM2.5質量濃度。

1.2采樣時間

觀測地點位于杭州市環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)朝暉站內，具體位置為杭州市下城區(qū)朝暉四區(qū)(120°09′N, 30°17′E)，該點位為杭州市最先設立的環(huán)境空氣自動監(jiān)測點位之一。常年觀測研究表明，該觀測點對于杭州市中心城區(qū)的平均環(huán)境空氣質量狀況具有代表性。采樣時間為春節(jié)期間，具體日期為2012年1月20—30日，共11 d。

2　結果與討論

2.1觀測期PM2.5污染情況

在整個觀測期內，杭州市整體天氣情況以陰雨為主，總降水量46.6 mm，平均風速為2.3 m/s，天氣類型主要以高壓控制為主，大氣比較穩(wěn)定，具體情況見表1。

表1　觀測期天氣情況

觀測期間杭州城區(qū)PM2.5平均濃度為67.9 μg/m3，濃度范圍為15～242 μg/m3，最高值出現(xiàn)在1月23日00：00前后(圖1)，該時段是除夕夜燃放煙花最為集中的時間，造成短時間內PM2.5濃度急劇增加，由于雨水的沖刷，高值只維持2 h，在23日02：00 PM2.5濃度降到112 μg/m3。對比表1和圖1，排除集中燃放煙花事件，可明顯發(fā)現(xiàn)，PM2.5濃度和降水量成明顯的反相關，PM2.5的最低值出現(xiàn)在降水量達16.6 mm的28日。

圖1　PM2.5小時濃度變化情況

從圖1可看出，雖然觀測期有一半以上時間是春節(jié)假期，仍能觀測到PM2.5濃度呈現(xiàn)明顯的雙峰變化，濃度高值出現(xiàn)在上午9:00和10:00，下午的19:00和20:00，比杭州市交通高峰擁堵時間有1～2 h的滯后。雙峰的形成主要和該時段邊界層高度較低，交通高峰機動車尾氣排放導致污染積聚有關，表明機動車尾氣對杭州城區(qū)PM2.5有一定貢獻。

2.2水溶性離子質量濃度

表2　PM2.5中水溶性無機離子濃度范圍及平均值

2.3主要離子濃度日變化特征

為降低集中燃放煙花對數據分析造成的影響，對杭州城區(qū)春節(jié)期間PM2.5中主要水溶性離子濃度日變化特征的分析去除了22、23日數據，具體情況見圖2。

圖2　PM2.5中主要水溶性離子日濃度變化情況

2.4主要離子相關性分析

表3　PM2.5中主要水溶性無機離子相關系數

2.5煙花燃放期間離子濃度變化情況

圖3　煙花集中燃放期間離子濃度變化情況

3　結論

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