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中国海洋大学学报(自然科学版)2025年第12期:应用单颗粒质谱解析香港沿海气溶胶中羟甲基磺酸盐的来源及季节变化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韩荣荣;吴冠儒;张佑天;王昕烁;李磊;李梅;周振;郁建珍;周杨;

单位:中国海洋大学海洋与大气学院;暨南大学质谱仪器与大气环境研究所;香港科技大学环境学部;

摘要:羟甲基磺酸盐(Hydroxymethanesulfonate, HMS)是甲醛(HCHO)与二氧化硫(SO_2)在水相中反应生成的有机硫化合物。近些年研究发现,HMS广泛存在于气溶胶中,但中国的相关研究多聚焦于中国北方内陆地区,而沿海与内陆地区的大气环境条件差异显著,可能导致HMS的污染特征和形成机制存在独特性。本研究基于单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometry, SPAMS)对香港冬、春、夏三季的观测数据,结合后向轨迹模型,系统解析了HMS颗粒的来源及季节变化。结果显示,共识别出9类含HMS颗粒,其中与生物质燃烧相关的HMS-K颗粒占比最高,达到82%,且在全年均占主导地位,包括K_ECOC_S(47%)、K_S_N(25%)、K_N(5%)和K_Na_N_S(5%);与工业排放相关的重金属颗粒物Fe_rich(10%)和Pb_rich(5%)在冬春季占比升高,而船舶排放的V_rich颗粒(1%)在夏季显著增加,这一分布特征与气团轨迹密切相关;此外,其他含HMS颗粒主要来自沙尘源(K_Ca_S_N,1%)和烟花爆竹燃放源(Al_K_S_N,1%),分别受大风天气和人类活动的影响,冬季占比突出。气团轨迹分析表明,高HMS污染事件主要与北方生物质燃烧传输相关,而低污染时期则以海洋源为主导。本研究揭示了南方沿海地区HMS的形成机制及污染特征,为区域大气硫循环的研究提供了科学依据和数据支撑。

关键词:羟甲基磺酸盐(HMS);;单颗粒质谱;;沿海城市;;来源解析;;后向轨迹

基金资助:国家自然科学基金项目(42475119);; 山东省自然科学基金项目(ZR2024MD016)资助~~