环境空气颗粒物中水溶性硫酸根离子与硫酸盐化速率之异

langyabeilei

2018/09/04
绿水青山VS金山银山战队

私聊

离子色谱（IC）

环境空气中水溶性离子是大气PM2.5的重要组成部分，与霾的发生息息相关。阳离子主要包括：Li+、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+；阴离子主要包括：F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-，这些例子具有吸湿性，在低于饱和蒸气压条件下形成雾滴，影响大气的光学性质，通过对光的吸收和散射影响大气的能见度与地球-大气的能量平衡，直观影响就是蓝天或者雾霾天。本文主要探讨一下水溶性阴离子硫酸根和硫酸盐化速率。
首先：环境空气中的二次水溶性离子硫酸根主要的来源大致是：硫酸工业和硫酸矿的排放以及二氧化硫的氧化（均相氧化和非均相氧化），这类离子存在于细颗粒物种，不易沉降，容易通过呼吸道进入人体支气管、肺部，危害身体健康。
其次;硫酸盐化速率是大气中的含硫污染物二氧化硫、硫化氢、硫酸等经过一系列的氧化演变过程生成对人类更为有害的硫酸雾和硫酸盐雾的演变过程。硫酸盐化速率测定方法无需采样动力，简便易行，加上采样时间长，测定结果能较好地反映出大气中含硫污染物的污染趋势，因此是一项反映大气硫污染的有益指标。碱片法是测定空气中硫酸盐化速率的一种方法。其原理为用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜暴露于大气中，碳酸钾与大气中二氧化硫等含硫化合物反应生成硫酸钾，可用硫酸钡称量法、硫酸钡光度法、比独法和离子色谐法进行测定。
另：同使用离子色谱分析方法所在涉及到的标准：水溶性离子标准号：HJ799-2016 硫酸盐化速率采用碱片-离子色谱法（空气和废气监测分析方法第四版）。因此，环境空气颗粒物水溶性离子为二次水溶性离子经过物理动力采样后进行无化学反应前处理后进行离子色谱分析，而硫酸盐化速率测定的是第一次产生的污染物二氧化硫进行化学后进行离子色谱分析。

综上所述：虽然上述二者在进入离子色谱仪进行分析之前，成因不同、来源不同，采样方式、采样时间、采样膜有些异同，但是进入离子色谱仪分析应该是一致的，但是结果反映出来的趋势也是不同的。
疑惑：前处理过程有所不同：
环境空气颗粒物水溶性阴离子前处理过程如下图：（主要看红线异同）

第四版书硫酸盐化速率的前处理过程：

纵观上两图，分别用去离子水和淋洗液来溶解后超声波清洗器超声，为何？标准前后不一致，让基层分析工作引起很多的困惑。
分析结果：首先硫酸盐化速率的计算公式如下：

如上图为环境空气水溶性颗粒物阴离子计算公式。
目前国家开展的污染物源解析如火如荼，而地方监测单位一直在进行降尘和硫酸盐化速率的例行分析，二者的相关关系如何探讨，一个月与24小时应该有必然的联系，可否结合一块进行数据分析呢？