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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着经济的飞速发展，城市化进程也在不断提高，随之而来的环境问题也越来越严重。其中，由颗粒物造成的大气污染问题日益突出，气溶胶成为地球环境科学研究的热点(周秋菊，2010)。细颗粒物也称pm_2.5，在空气动力学中是指直径小于2.5微米的大气颗粒物，也叫可吸入颗粒物。许多研究表明（石广玉等，2008），大气颗粒物浓度的快速增长会产生显著的气候效应。

和较粗的颗粒物比起来，pm_2.5具有粒径小，毒素含量大的特点，直径在1微米以下的细颗粒由于重力小，所受浮力大，因此沉降速度慢，在大气中的滞留时间也就较长，在大气动力作用下能够吹送到很远的地方，所以细颗粒物的污染范围会很广，并带来严重危害，以致成为全球性的问题。虽然pm_2.5在地球大气中含量相对较少，但对大气环境和人体健康能产生巨大的威胁（chen j，qiu s et al.,2014；郭新彪，魏红英 等，2013），如对光的强散射作用能降低大气能见度（石广玉，2008），相应地就会容易造成交通事故；此外，这些细粒子容易进入人体呼吸道，会引起人的呼吸系统和心血管等方面的疾病（刘巍巍，2014）。对细颗粒物（pm_2.5）的研究可以为以后的城市建设规划提供相应的依据，同时还可以为不同区域的大气污染防治提供可靠的科学依据。

颗粒物的化学组分十分复杂，包括水溶性无机离子、有机碳（organiccarbon，oc）、元素碳（elemental carbon，ec）及各种微量元素等（clvoa i et al.,2013）。其中， ec和oc对气候和人类健康有非常重要的影响，ec主要是来自一次污染，是高聚合物，并且难以氧化，通常情况下由化石燃料或生物质的不完全燃烧产生并由污染源直接排放，并且对可见光和红外光有强烈的吸收作用，也是导致地球变暖的主要物质之一（刘凤娴，2015）。oc来源有所不同，不仅会有一次污染，还会存在二次污染等，更为复杂。通过对oc和ec 的分析，研究其与水溶性无机离子的相关性，可以初步判断水溶性无机离子的来源。sna是no₃^-、so₄^2-、nh₄ 的统称，是水溶性无机离子的重要组分，多数研究显示，no₃^-、so₄^2-、nh₄ 在pm_2.5中的比重较大，是重点研究对象。有研究表明（he k b et al.，2001；hu m et al.,2002），水溶性无机组分约占城市pm_2.5的30%以上，由于其具有吸湿作用，通过对光的吸收和散射作用，影响大气的消光系数，从而降低大气能见度；对霾的形成具有重大作用，此外还影响云的形成和气候变化。因此，研究pm_2.5中水溶性无机离子的特征及来源等相关信息对更进一步认识pm_2.5有很重要的意义，针对水溶性无机离子的污染源，能够提出切实可行的控制途径，如减少农事中的焚烧活动，以此来减少大气污染，提高环境质量。

2. 研究的基本内容

远距离传输对广西郊区大气细颗粒物影响的相关研究较少，并且相较于发达地区污染较小，为探究该地区PM_2.5中水溶性无机离子的污染特征和来源，以及长距离传输对PM_2.5离子组成有何影响，具体研究内容分为：（1）采样点PM_2.5及其水溶性无机离子浓度随时间变化情况、特征；（2）来源解析：通过对无机离子与OC、EC的相关性分析，初步判断离子组分的来源；通过硝酸根和硫酸根离子浓度的比较，判断有无二次转化以及判断排放源是固定源还是移动源；利用主成分分析法和后向轨迹法，结合卫星火点图进一步分析判断主要无机离子的来源。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 实施方案

以常隆村为采样点代表，（1）首先是进行样品采集，于2017年11月-2018年10月，共45个样品，冬季16个，春季10个，夏季11个，秋季8个。（2）样品膜预处理：石英膜放入马弗炉进行灼烧，炉内温度为450℃，一次焙烧时间为6 小时；膜需放入干燥皿中进行平衡72小时。（3）实验室分析：样品称重两次，精确到0.1 mg，并且使两次称重误差小于0.5 mg。（4）离子色谱分析：使用直径为16 mm的punch在滤膜上切1次并放入IC瓶子中，并用移液枪加入12 ml的超纯水，然后将IC瓶子放入超声震荡仪中震荡30分钟，后用0.22 μm的水相针式滤器过滤两次样品，每次4 ml左右，分别装到两个进样管中，等待检测样品中的阴阳离子，使用的是Thermo Scientific公司研发的IC 5000 高压离子色谱分析仪，来对采样的石英模中的水溶性无机离子进行分析。使用的阳离子的淋洗液为20mmolL-1 MSA溶液；阴离子使用超纯水梯度淋洗。（5）数据分析处理：离子浓度计算，相关性计算等。（6）OC、EC分析：判断其来源。（7）主成分分析（PCA）：不同季节不同分析。（8）后向气流轨迹分析：结合同时段的卫星火点图，分析长距离传输对PM_2.5离子组成有何影响。(9)综合分析，得出结论：长距离传输对PM_2.5离子组成有何影响。

1)2017年11月-2018年11月进行样品采集，并查阅大量文献，做好前期准备工作；

2)2018年11月-12月进行实验分析，以及任务书的撰写

3)2018年1月-4月完成开题报告、文献翻译、毕业论文的撰写，多次修改，力求完美。

3 .预期效果

通过对采样点大气细颗粒物中水溶性无机离子的研究，能够得出广西郊区PM_2.5的组成情况，以及季节变化特征，此外得到长距离传输对其组成的影响。

4. 参考文献

[1]周秋菊.气溶胶研究[j].科学观察,2010,5(2):41-46.

[2] 石广玉,王标,张华.大气气溶胶的辐射与气候效应[j].大气科学,2008,32(4):826-840.