中国环境科学

作者：王友峰, 景宽, 沈秀娥, 王琴, 王陈婧, 富佳明, 张博韬, 张健, 曹阳, 张珂, 刘保献

单位：1. 北京市生态环境监测中心, 北京 100048;2. 大气颗粒物监测技术北京市重点实验室, 北京 100048

关键词：北京,典型污染过程,ISORROPIA-II模型,气溶胶pH值,二次硝酸盐生成机制

基金：生态环境新型治理体系构建与示范应用项目(2021YFC1809004)

基于北京市城区点位2022年观测数据,运用ISORROPIA-II模型分析冬季霾、春季沙尘、夏季高臭氧与秋季PM2.5与臭氧复合污染共4次典型污染过程PM2.5的酸度特征,获得气溶胶pH值与硝酸盐快速增长的演变规律.结果表明,北京市气溶胶pH值为中度酸性,四次污染过程pH值范围分别为3.59~5.07,3.70~7.76,2.44~6.15和2.80~4.69. 4次污染过程气溶胶pH值呈正态分布,pH值中位数分别为4.60、4.59、3.91和4.09.冬季霾污染过程气溶胶水含量最高,其气溶胶pH值最大.春季沙尘污染过程气溶胶pH值呈双峰分布,受到人为源与天然源共同影响.夏、秋两次污染过程PM2.5酸性分别为最强和次强,可能与大气氧化性增强促进酸性气体被氧化有关.夏季气温高气溶胶pH值低,HNO3倾向于向气相分配,硝酸盐占比最低(22%);秋季气溶胶pH值昼低夜高,有利于硝酸盐的夜间积累,硝酸盐占比与冬、春两次污染过程相当(27%~28%).北京大气气态NH3充分富余,HNO3与NH3的中和(均相)反应为NO3-的主要生成机制,气溶胶中NH4+也相对富余,气溶胶中(NH4)2SO4、NH4NO3和NH4Cl均可以充分耦合.研究显示,较高的气溶胶水含量和气溶胶pH值是污染期间硝酸盐快速增长的原因,针对气态前体物NH3和NOx的进一步减排是控制北京大气细颗粒的有效手段.

来源：2024年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

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