近期，中国科学院地球环境研究所张婷高级工程师等联合国内外多家研究单位对在2015年西安冬季发生的一次极端污染事件（2015年1月9日至1月17日，平均PM_2.5浓度约为250μg m^-3和峰值浓度约为700μg m^-3）期间的水溶性无机离子进行了每小时实时测量。使用热力学模型（ISORROPIA-II）预测了严重雾霾时期的气溶胶水含量和细颗粒物的pH值。研究结果表明，总水溶性离子的小时平均浓度为137.4μg m^-3，平均占PM_2.5的55.3％。SO4^2-，NO^3-和NH⁴⁺的浓度分别为38.3μg m^-3、47.9μg m^-3和33.6μg m^-3。气溶胶水含量在2.8μg m^-3和461.4μg m^-3之间（平均89.3μg m^-3）。pH值在3.6至6.7之间，气溶胶呈中等酸性（4.8±0.4）。NH3的平均浓度为26.2±6.8μg m^-3，过量的氨气对于关中平原严重灰霾天气时PM_2.5的弱酸性至关重要。SOR，NOR和气溶胶水含量之间线性相关，R²分别为0.81和0.55，表明水含量的增加促进了硫酸盐和硝酸盐气溶胶形成的增加。气溶胶水含量通过充当液相和非均相反应的重要介质，大大增强了二次无机气溶胶（尤其是硫酸盐）的形成。NHR和气溶胶水含量呈对数关系，R²=0.65，表明分配到颗粒相中的NH₃的量随气溶胶水含量的增加而增加，直到100μg m^-3气溶胶水含量继续增加不再影响铵的气固分配，分配比稳定在0.6左右。另外，SOR和NOR的增加促进了大气颗粒的产生，尤其是促进了NH₃向NH⁴⁺的转化，大量二次气溶胶的形成是PM_2.5浓度显著增加的重要原因之一。

　　图. SOR，NOR和NHR与气溶胶水含量的散点图（a-c），总水溶性无机离子和PM_2.5浓度与SOR，NOR和NHR的散点图（d-f）.

　　该研究得到国家自然科学基金等多个项目的联合资助，相关成果发表在《Atmospheric Environment》期刊上。

　　详见：Zhang, T., Shen, Z.X., Su, H., Liu, S.X., Zhou, J.M., Zhao, Z.Z., Wang, Q.Y., Prévot, A.S.H., Cao, J.J. Effects of Aerosol Water Content on the formation of secondary inorganic aerosol during a Winter Heavy PM_2.5 Pollution Episode in Xi'an, China. Atmos. Environ., 252, 118304, 2021.

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2021.118304