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《新疆大学》 2011年
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乌鲁木齐市TSP浓度、形貌及水溶性离子特性分析

杨浩  
【摘要】:本文利用乌鲁木齐市头屯河区雷达站、新市区卫星站、天山区年轮实验室和南山白杨沟气象站采集的2009年总悬浮颗粒物(TSP)样品,分析了TSP质量浓度时空分布、微观形貌特征,测定了其中的水溶性无机离子成分。本文的主要结论如下: (1)TSP的质量浓度表现为:2009年新市区卫星站的年平均浓度为0.4838mg/m~3,高于天山区年轮实验室(0.4536mg/m~3)和头屯河区雷达站(0.2276mg/m~3),三地均高于国家年均浓度的二级标准(0.2000 mg/m~3);雷达站、卫星站和年轮实验室季平均浓度都是冬季最高,夏季最低,而位于南山的白杨沟TSP季均浓度则为夏季最高,秋季最低;市区TSP冬半年的月均浓度维持较高水平,受人为影响较小的白杨沟站TSP月均浓度变化很小;采样日TSP质量浓度与当日的气象条件和污染源排放情况有密切联系。 (2)乌鲁木齐市TSP形貌有明显的季节特征和空间特点,即春季TSP颗粒较大且形状不规则,可能来源于沙尘;夏季TSP颗粒少且小,可能含有土壤扬尘和植物花粉;秋季TSP颗粒多呈现烟尘聚集的蓬松链状;冬季TSP颗粒较大,多为圆形,是典型的燃煤飞灰形态。市区TSP颗粒物数量比白杨沟多,秋冬季燃煤对市区TSP形貌影响较大。乌鲁木齐市TSP主要含Si、S、Ca、Al、Fe、Mg、Cl、Na。TSP中元素含量有显著的时空特点,春夏季乌市TSP中Si、Ca、Al、Na、Mg含量较高,秋冬季Si、S、Ca、Al、Fe、Cl含量很高。市区TSP中S、Fe、Al较白杨沟同期所占比重大,白杨沟TSP中元素种类较少,代表燃煤、工业排放的特征元素S、Fe含量不高。 (3)采用戴安ICS-3000离子色谱仪对四个站点采集到的TSP样品进行水溶性无机离子成分分析,检测的四种无机阴离子(F~-、Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-)中,四站均为SO_4~(2-)的浓度最高,分别是头屯河区雷达站62.87μg/m~3、新市区卫星站92.34μg/m~3、天山区年轮实验室116.97μg/m~3及白杨沟23.92μg/m~3,SO_4~(2-)可能来源于空气中SO_2的转化,F~-浓度最低;五种无机阳离子(Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+))中,四站均是Ca~(2+)的浓度最高,分别是雷达站10.68μg/m~3、卫星站21.18μg/m~3、年轮实验室15.11μg/m~3和白杨沟8.17μg/m~3,Ca~(2+)可能来源于风沙和地面扬尘,K~+的浓度最低。各站离子浓度有明显的季节变化特征,采暖期各离子浓度明显增加,SO_4~(2-)、NO_3~-增幅最大;市区TSP中离子总量是172.57μg/m~3,白杨沟TSP中离子总量是40.83μg/m~3;TSP中[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]的值均在0.2之下,说明燃煤对TSP样中的水溶性组分贡献最大,即固定源的贡献最大。各离子的相关系数表明它们有较好的相关性。 (4)不同天气条件对乌鲁木齐市TSP中的NH_4~+、Ca~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)浓度有明显影响。降水对离子有清除作用,使其在TSP中浓度减小。大风及沙尘天气会使TSP中Ca~(2+)浓度大幅增加,而其他离子增加值很小。连续污染日,各离子会在大气中累积至较高浓度,其值可达同期晴天条件下的2-7倍。气象因素对采暖期TSP离子浓度变化影响较大。非采暖期乌鲁木齐市TSP离子浓度主要受到自然因素引起的土壤尘和建筑尘的影响。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513;X13

【参考文献】
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