烟煤型城市大气PM2.5中水溶性阴离子的测定及分析

黄刚，刘雪静

(1.山东省枣庄市环境监测站，山东 枣庄 277100；2.枣庄学院 化学化工与材料科学学院，山东 枣庄 277160)

烟煤型城市大气PM2.5中水溶性阴离子的测定及分析

黄刚1，刘雪静2＊

(1.山东省枣庄市环境监测站，山东 枣庄 277100；2.枣庄学院 化学化工与材料科学学院，山东 枣庄 277160)

本文测定了烟煤型城市枣庄2013年春季五个观测点PM2.5及四种水溶性阴离子浓度水平，并进行了污染特征分析.

PM2.5；水溶性阴离子；分析①

0 引言

PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，也称可入肺颗粒物，近年来， PM2.5已逐步成为空气污染的主要特征.PM2.5主要由燃料燃烧、工业生产、汽车尾气排放的一次颗粒物和气态的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等通过大气化学反应生成的二次颗粒物组成.除了本地污染排放因素影响外，PM2.5带有明显的区域特性.

1 材料与设备

1.1 主要仪器及试剂

(1)DIONEX ICS-1000型离子色谱仪，IonPacAS14阴离子分离柱，AG-18保护柱，阴离子抑制器，AS40自动进样器，0.46μm微孔滤膜,容量10 mL聚乙烯塑料瓶，双重纯水蒸馏器,AP124CN电子分析天平(上海奥豪斯仪器有限公司).

(2)实验用水：二次水(电导率<1.0μs/cm).

(3)淋洗液：分别准确称取无水碳酸钠(优级纯)、碳酸氢钠(优级纯)溶解于水中，配成c(Na2CO3)=0.0024 mol/L、c(NaHCO3)=0.0030 mol/L的标准溶液；使用时各取200 ml上述碳酸钠和碳酸氢钠溶液，混匀，用水稀释至200 mL.

1.2 样品的采集

PM2.5采样设备为北京迪克机电技术有限公司生产RAAS四通道采样器，采样器设在办公楼顶，采样使用的是聚四氟乙烯膜.样品采集点为枣庄市高新区、山亭区环保局、市中区政府、薛城区环保局、峄城区环保局.于2013年1月1日至4月23日连续采集，每天24片滤膜.由于微孔滤膜气阻力很大,采样流量控制在16.7 L/min,并详细记录采样时的气温和气压.环境空气由采样泵经切割器吸入采样管，经过滤膜后排出.利用β射线衰减量测得PM2.5质量，颗粒物沉淀在采样滤膜上，当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时，β射线能量衰减，通过对衰减量的测定计算出颗粒物的浓度.

采样泵流量为16.7 L/min，每个采集点采集50 min.仪器在采样结束后测量得到采样时段的PM2.5平均质量浓度.每1小时就要使用一段滤膜，一般环境条件下一卷滤膜使用约两个月.

1.3 PM2.5水溶性阴离子的提取

分别取上述5个采样点24 h的PM2.5滤膜，将滤膜剪碎后放入15mL离心管内，加入10 mL超纯水，旋紧管盖，置于试管架上，再放入SHA-C水浴恒温振荡器内，以120r·min振荡120 min；定容至250 ml容量瓶中.将容量瓶中的溶液经0.46μm微孔滤膜过滤，24 h内测定，用10 mL自动进样管内进样.空白滤膜按相同步骤处理.

1.4离子色谱检测条件

离子色谱仪的检测条件：流动相为碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液，c(NaHCO3-Na2CO3)=3.0 mmol/L-2.4 mmol/L；淋洗液流量：3 ml/min；进样体积:25 L；记录仪纸速：4 mm/min；柱温：(不低于18℃)±0.5℃，相对湿度为5%,色谱柱使用的压力由氮气提供，压力为1690kpa，总电导率范围60-63μs.此条件可使待测离子在12 min内完全分离.

2 结果与讨论

表2 PM2.5中水溶性阴离子和相关气体的浓度水平(μg/m3)

Cl-是海盐颗粒物的主要成分，也会在燃煤过程中释放出来.枣庄是内陆城市，远离海洋，所以 Cl-可能主要来自燃煤.

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TheDeterminationandAnalysisofWater-solubleIonicSpeciesofPM2.5inCoal-basedCity

HUANG Gang1,LIU Xue-jing2

(1.Zaozhuang Environmental Monitoring Station，Zaozhuang277100，China;2. Departement of ChemsityChemical Engineering and Material Science，University of Zaozhuang, Zaozhuang277160，China)

Abstrct: This thesis determains the concentration level of water-soluble ionic species of PM2.5 in Zaozhuang, which is a coal-based city, at 5 observation points in spring by applying Ion Chromatography (IC). And pollution characteristics are also analyzed at the same time.

PM2.5; water-soluble ionic species; ion chromatography

O659.21

A

1004-7077(2013)05-0025-04

2013-09-06

黄刚(1973-)，男，山东枣庄人，山东省枣庄市环境监测站高级工程师，主要从事环境监测分析方面的研究.刘雪静(1962-)，女，山东枣庄人，枣庄学院化学化工与材料科学学院教授，主要从事煤化工方面的研究.

闫昕]