| 西安市重污染与清洁天PM2.5组分及其活性氧物质对比 |
| 摘要点击 3489 全文点击 1118 投稿时间：2016-11-07 修订日期：2017-02-23 |
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| 中文关键词 西安 重霾污染 PM2.5 活性氧物质 氧化能力 健康效应 |
| 英文关键词 Xi'an haze PM2.5 reactive oxygen species(ROS) oxidation capacity health effects |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 王堃 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061
中国科学院大学, 北京 100049 | wangkun@ieecas.cn | | 韩永明 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061
西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049 | yongming@ieecas.cn | | 何世恒 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061 | | | 张婷 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061 | | | 刘随心 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061 | | | 曹军骥 | 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室, 西安 710061
西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049 | |
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| 中文摘要 |
| 针对重霾污染，在西安市冬季重污染日（2015-11-30~2015-12-09）和清洁日（2016-01-13~2016-01-22）各进行了为期10d的PM2.5采集，测量其中的有机碳、元素碳，及NH4+、NO3-、SO42-等无机水溶性离子，探讨两种污染条件下的组分特征及其成因.结果表明：观测期，重霾日和清洁日PM2.5质量浓度分别为（170±47.5） μg·m-3和（48.6±17.9） μg·m-3，且重霾日伴随低能见度、高湿静风等多种不利气象条件；重霾日二次无机离子（NH4+、NO3-、SO42-）组分占PM2.5质量浓度的49.8%±13.1%，而清洁日为19.4%±5.95%，并且重霾日硫氧化速率（sulfur oxidation ratio， SOR）和氮氧化速率（nitrogen oxidation ratio， NOR）分别为0.282±0.157和0.269±0.124，远高于清洁日（SOR和NOR分别为0.189±0.057和0.077±0.046），重霾日二次有机组分浓度［（6.22±3.87） μg·m-3］是清洁日［（1.44±1.63） μg·m-3］的5倍，表明二次污染及不利气象条件是造成重霾期间相关组分浓度升高的重要原因.最后，通过二氯荧光黄双乙酸盐（2'，7'-DCFH）化学荧光分析法测定了其中活性氧物质（reactive oxygen species， ROS）的浓度，探讨其对于二次无机组分形成的影响，结果表明观测期ROS平均浓度（以H2O2计）分别为（4.99±1.54） nmol·m-3（重霾期），（0.492±0.356） nmol·m-3（清洁期），二次反应及积累效应可能是西安重霾条件下ROS浓度升高的主要原因.NO3-、SO42-与ROS均呈现正相关（P<0.05），表明ROS可能通过二次氧化过程参与到二次无机组分形成过程中. |
| 英文摘要 |
| PM2.5 samples were collected in Xi'an, China during haze(2015-11-30-2015-12-9) and clean days(2016-01-13-2016-01-22). PM2.5 mass, organic carbon(OC), elemental carbon(EC), and water-soluble ions(i.e., NH4+, NO3-, and SO42-) were measured to investigate the characteristics of the two typical pollution processes. The result showed that PM2.5 masses were(170±47.5) μg·m-3 and(48.6±17.9) μg·m-3 for the haze and clean days, respectively, with the haze accompanied by low visibility, high humidity, calm wind, and other adverse weather conditions. The secondary inorganic aerosol(SIA) including NH4+, NO3-, and SO42- accounted for 49.8%±13.1% and 19.4%±5.95% of the PM2.5 mass for the haze and clean days, respectively. sulfur and nitrogen oxidation ratios(SOR and NOR) on haze days were 0.282±0.157 and 0.269±0.124, respectively, which were much higher than those measured on the clean days(0.189±0.057 and 0.077±0.046). The average concentration of secondary organic carbon(SOC) for the haze days(6.22±3.87) μg·m-3 was 5 times of that measured in the clean days(1.44±1.63) μg·m-3. Secondary pollution and adverse weather conditions were the main reasons for the heavy haze. Finally, the level of particulate-Reactive Oxygen Species(ROS)was measured by the 2',7'-dichlorofluorescin diacetate(2',7'-DCFH) fluorescence method, and the average ROS concentration (as H2O2) was(4.99±1.54) nmol·m-3 during haze days and(0.492±0.356) nmol·m-3 during clean days. Accumulation effect and secondary oxidation process may be the main reasons for the increase of ROS concentration under the heavy haze conditions in Xi'an. Positive correlations(P<0.05) between the concentrations of ROS and the ions of NO3- and SO42- indicated that ROS may participate in secondary oxidation process of SIA. |
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