近日，城市院赵普生研究员课题组在大气科学知名期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》发表题为“Aerosol pH and its driving factors in Beijing”的论文，并被选为欧洲地理学会（EGU）亮点文章（Highlight Article）。
气溶胶中存在大量吸湿性物质，其中主要为水溶性离子。气溶胶在大气中绝大多数时间以潮解态存在，受相对湿度(RH)和水溶性物质的影响，气溶胶液态水本身具有特定的酸碱性（pH值），pH值的强弱对于气溶胶二次生成过程、吸湿性及辐射特性等方面有着非常重要的影响。目前对华北地区气溶胶pH值的研究还不够系统，对影响其变化的因素和相关机理还缺乏足够的梳理和总结。
研究利用气溶胶水溶性离子组分以及分级化学组分资料，结合ISO-2模型对北京地区气溶胶的酸碱性进行计算和分析，对模型模拟效果进行系统评估。通过分析，对北京地区不同季节及污染状况下PM2.5 pH值变化以及各不同粒径等级粒子pH值分布特征进行细致讨论。通过敏感性分析，确定气溶胶pH值的主要影响因素及影响机制。
此外，进一步给出了北京地区气溶胶中污染贡献和辐射影响最大的二次离子组分的气粒分配特点和影响条件。研究表明，北京地区PM2.5在四季中呈现弱酸性，冬季pH值最高，夏季pH最低。当气溶胶呈现弱酸性的时候，重金属以及HONO对于二次气溶胶转化可以起到重要作用。硫酸根和温度对不同季节气溶胶pH值均有影响，而钙离子和RH分别对春季和夏季的pH值有明显影响。随着污染加重，粗模态粒子pH值有明显降低趋势。
近几年，由于硫酸盐大幅降低，硝酸盐比重增加，且大气中的氨含量较高，导致北京地区气溶胶的酸性明显弱于欧洲和北美地区。目前北京地区大部分时间氨处于过量状态，氨的浓度远高于硫酸和硝酸转化成离子所需水平，绝大部分的硝酸以硝酸根状态存在，必须将氨的浓度大幅降低才能降低气态硝酸向颗粒态的转化，但目前氨来源广泛，较难有效控制，所以控制硝酸盐仍需将重点放在氮氧化物的减排上。（城市院）
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