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气溶胶是大气环境中化学成分最复杂,对空气质量危害最严重的污染物。其中气溶胶中水溶性离子在大气颗粒物中占有很大的比重,在一定条件下决定气溶胶中大气颗粒物的来源,是大气颗粒物源解析过程中重点关注的内容。通过对气溶胶中水溶性离子的研究,不仅有助于全面了解和分析武汉市大气环境质量状况,明确气溶胶中大气颗粒物的来源、形成机制和传输方式具有重要意义,而且对地球表面的辐射平衡、大气降水的形成、局地空气质量变化以及人体健康也具有重要意义。本文选取湖北大学主校区内资源环境学院六楼楼顶作为采样点,采集2012年11月至2013年11月期间的气溶胶样品,并记录相应的实时气象资料(温度、相对湿度、风速、风向)。运用离子色谱,化学分析,数理统计等方法对采集的气溶胶样品中5种阳离子和6中阴离子进行测定和分析,对湖北大学主校区2012年11月至2013年11月13个月期间的气溶胶中TSP、PM2.5、PM10污染特征及其所含的水溶性粒子的浓度特征进行了全面分析,讨论气溶胶的化学组成特征及其环境指示意义。本文的主要研究结论包括:(1)PM10、TSP质量浓度的季节性变化趋势表现一致,即秋季>冬季>春季>夏季。PM10与TSP质量浓度的时间序列季节变化规律相同,但其极值分布及标准差存在差异,使得PM10质量浓度和TSP质量浓度的波动稍有不同,主要由气象因素和污染源排放综合影响的结果。而PM2.5浓度的季节分布规律表现为冬季>秋季>春季>夏季,与PM10质量浓度和TSP质量浓度的波动存在差异。(2)PM2.5、PM10和TSP质量浓度主要受相对湿度和风速的影响,与相对湿度的相关性表现为负相关,其相关系数分别为-0.21,-0.14和-0.43;平均温度对PM2.5、PM10和TSP质量浓度变化中也会起到一定影响,但影响程度不如相对湿度和风速的影响明显。(3)通过对气溶胶水溶性离子间的相关性进行分析后发现,SO42-和N02-主要来源于燃煤和汽车尾气,Na+与Ca2+主要来源城市易散性粉尘和远源输入的粉尘,Br-可能是人为污染源,来自化工或建筑装潢;K+与Cl-来自生物质燃烧。(4)通过对气溶胶水溶性离子与气象因子相关性分析发现,湖北大学主校区内气溶胶水溶性离子与风向和风速成正相关关系。Na+质量浓度与温度呈不明显的正相关,相关系数为0.19;NH4+、K+、Mg2+、F-、Cl-和NO2-平均质量浓度与平均温度负相关,其相关系数为-0.26、-0.04、-0.10、-0.22、-0.41和-0.77;SO42-质量浓度与平均温度呈现正相关,相关系数为0.13。Na+、K+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-与相对湿度均呈负相关,相关系数分别为-0.73、-0.55、-0.46、-0.67、-0.57、-0.56、-0.52 和-0.28。说明气象因子对气溶胶中的水溶性离子的含量具有重要影响。(5)通过计算PM2.5、PM10和TSP三个粒径范围的每个月样品中的CE、AE值发现,细颗粒物(PM2.5)的平均酸度值Q=0.66<1;可吸入颗粒物(PM10)的酸碱度平均值Q=0.56<1,总悬浮颗粒物TSP酸碱度平均值Q=0.71<1,以上讨论表明湖北大学主校区总悬浮颗粒物(TSP)呈现弱碱性性质。通过不同粒级水溶性离子的富集规律分析说明湖北大学主校区粗离子中的水溶性无机离子总量少于细粒子中的无机离子总量。