第九届青年地学论坛

气溶胶颗粒中溶解态铁（Fe_S）在总Fe（Fe_T）中的占比，即Fe溶解度（%Fe_S），是衡量气溶胶提供生物可利用性Fe能力的重要指标，大气光化学过程和液相过程是影响气溶胶中Fe溶解的主要因素，可能会导致%Fe_S存在不同的昼夜差异。为探讨我国华北沿海地区气溶胶%Fe_S昼夜变化及影响因素，本研究于2017年春季和2018年春季、秋季在青岛典型沿海城市站点对PM_2.5进行了采集，并分析了光化学过程、液相过程和酸过程在提高气溶胶%Fe_S方面的作用。研究发现，在春季的清洁期，海风盛行且相对湿度较高（RH>80%），白天的平均%Fe_S为8.7%，显著高于夜间（6.3%）；在轻度污染期，夜间相对湿度（76.8%）显著高于白天（62.1%），夜间%Fe_S（5.8%）也显著高于白天（3.7%）。进一步研究表明，在春季清洁期的白天，与草酸有关的光化学过程促进了气溶胶中Fe的溶解；而在轻度污染期，夜间相对湿度显著高于白天使得夜间液相过程与酸过程更强，并进一步提升了气溶胶的%Fe_S。而在秋季，昼夜相对湿度差异不大（<5%）且相对较低（通常<70%），气溶胶液相过程与酸过程无显著昼夜差异，白天%Fe_S（4.8%）略高于夜间（4.1%），白天光化学过程可能是导致气溶胶%Fe_S高于夜间的重要因素。本研究梳理了华北沿海地区不同季节、不同相对湿度条件下主导气溶胶%Fe_S产生不同昼夜差异的规律，揭示了导致气溶胶%Fe_S出现显著昼夜差异的物理化学机制, 可为模式模拟陆源气溶胶Fe元素在大气中的溶解过程提供必要的理论依据和数据支撑。

铁溶解度,昼夜差异,酸过程,光化学,液相过程