• 제목/요약/키워드: Elemental concentration

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수소 장입된 Zircaloy-4 합금에서의 부식거동 (The Corrosion Behavior of Hydrogen-Charged Zircaloy-4 Alloys)

  • 김선재;김경호;백종혁;최병권;정요환
    • 한국재료학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.268-273
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    • 1998
  • Zircaloy-4 합금판재에 230-250ppm의 수소를 장입시키고 $400^{\circ}C$에서 72시간동안 균질하게 수소화물을 형성시킨후 $350^{\circ}C$의 static autoclave를 이용하여 여러 가지 농도의 LiOH 부식용액조건에서 부식시험을 수행하였다. 부식평가는 시간에 따른 무게증가의 변화로서 측정하였고, 시편의 미세구조는 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 부식시험 후 형성된 산화막에서의 H와 Li의 분포를 확인하기 위해 secondary ion mass spectrometry(SIMS)를 이용해 각 원소의 분포를 두께방향에서 측정하였다. 여러 가지 농도의 LiOH 수용액조건에서 Li+ 이온의 용액농도가 30ppm 이상으로 증가하면 합금의 부식은 급격히 가속화되었다. 이것은 $Li^{+}$가 산화막 내의 $Zr^{4+}$ 자리를 치환함에 따라 산소공공이 증가로 산화반응이 증가되고, 이로 인해 형성되는 수소화물의 양이 증가하기 때문이다. LiOH용액조건에서 부식시험 전에 시편 내에 수소를 장입시켜 수소화물을 형성시키면 수소를 장입하지 않은 시편보다 부식이 더 빨리 가속되지만, 시험기간이 길어지면 오히려 수소를 미리 장입시키지 않은 시편의 부식속도가 더 빨라진다. 이것은 부식시험 전에 수소를 시편에 미리 장입을 시키면 이때 형성된 수소화물에 의해 초기에 부식이 빨리 가속되지만 이미 고용도 이상의 수소가 금속 내부에 존재하므로 부식과정 중에 생기는 수소가 금속의 내부로 확산되어 들어오는 것이 억제되어 부식속도가 둔화되는 것으로 생각된다.

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C/N비가 낮은 하.폐수에서 황입자를 이용한 아질산성질소 탈질 연구(회분식 실험) (Autotrophic Nitrite Denitrification Using Sulfur Particles for Treatment of Wastewaters with Low C/N Ratios (Batch Tests))

  • 윤승준;강우창;배우근;오상은
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.851-856
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    • 2010
  • 본 연구는 단축질소제거(SBNR) 공정의 후속 공정 목적으로 황이용 독립영양탈질을 이용하여 유출수 내 아질산성질소를 제거하고자 황 이용 아질산성질소의 제거특성을 파악하였다. 이를 위하여 알칼리도가 이론적인 양보다 충분한 조건과 부족한 조건에서 아질산성질소와 질산성질소의 황탈질 회분식 실험을 수행하면서 메탄올의 영향을 파악하였다. 충분한 알칼리도와 완전독립영양 조건에서 초기 아질산성질소, 질산성질소 농도가 각각 100 mg N/L에서 배양 27시간 이내에 99% 이상의 질소가 제거 되었다. 탈질 속도는 질산성질소 탈질에 비해 아질산성질소 탈질이 약 1.3배 빨랐다. 아질산성질소 탈질 시 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 4.8 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_2}^-$-N 이었고, 질산성질소 탈질의 경우 13.5 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_3}^-$-N이었다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 아질산성질소는 95% 이상 높은 효율을 보였으나 15시간 정도의 긴 유도기가 관찰되었고, 질산성질소 탈질의 경우 배양기간 동안 전혀 탈질이 이루어지지 않았다. 아질산성질소 탈질에서 제거된 아질산성질소 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 2.6 g이었고 알칼리도 소비량은 1.2 g $CaCO_3$이었다. 모든 알칼리도 조건에서 투여한 메탄올의 아질산성질소 제거 영향은 없었다. 본 연구결과를 바탕으로 황이용탈질의 특성을 파악하여 하수 및 폐수의 특성에 맞게 반응조 운전이 이루어지면 기존 탈질 방법의 단점을 보완한 효율적인 탈질 방법이 될 것으로 판단된다.

친환경 접착제 제조용 아크릴계 반응성 유화제의 합성 (Synthesis and Charaterization of Polymerizable Acryl's Emulsifier to prepare Green Glue)

  • 정노희;박종권;강윤석
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.51-57
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    • 2016
  • 이 연구에서는 계면활성제에 작용기를 첨가하여 유화제 뿐만 아니라 합성에서의 모노머로 작용할 수 있는 반응성 계면활성제를 합성하였다. 반응성 계면 활성제는 메타아크릴 산, 아크릴산과 비이온성 계면 활성제인 폴리 옥시 에틸렌 라우릴 에테르 (POE 23)를 사용하여 합성되었으며 벤젠을 용매로서 사용하였고, P-TsOH를 촉매로서 사용 하였다. 합성된 계면 활성제는 FT-IR, $^1H$-NMR 스펙트럼, 원소 분석을 하였다. 물성 평가는 HLB, Cloud point, 표면 장력, 임계 미셀 농도를 측정 하였다. HLB 값은 11.62~12.09 범위로 평가 하였다. cmc 값은 표면 장력 법으로 측정하였을 때 $1{\times}10^{-4}{\sim}5{\times}10^{-4}$의 값을 가졌다. 실험을 통해 측정된 Cloud point은 35, $39^{\circ}C$ 이었다. 합성 계면 활성제의 유화 특성은 polyoxyethylene lauryl ether보다 낮았다. 또한, 유화력은 벤젠에서 보다 대두유에서 더 좋았다. 실험결과 합성 수율은 93.27 ~ 94.49%로 확인되었다.

제올라이트 분리막 제조를 위한 유기주형 없는 고순도 모데나이트 제올라이트 입자 수열합성에 관한 연구 (Template-free Hydrothermal Synthesis of High Phase Purity Mordenite Zeolite Particles Using Natural Zeolite Seed for Zeolite Membrane Preparation)

  • 이두형;;이혜련;;조철희;한문희
    • 멤브레인
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    • 제26권5호
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    • pp.381-390
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    • 2016
  • 본 연구에서는 고순도의 모데나이트(Mordenite) 입자를 합성하기 위하여 천연 제올라이트를 시드로 사용하여 시드의 농도 및 수열합성 시간에 따른 천연 제올라이트 시드가 합성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 시드가 입자의 형성에 큰 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었고 시드를 3 g/100 g batch 주입하여 $140^{\circ}C$에서 72시간 동안 수열합성을 진행하였을 때 $1-2{\mu}m$ 사이즈의 고순도 모데나이트 입자를 합성할 수 있었다. 이를 통해 모데나이트 입자의 성장 기구를 규명할 수 있었으며, 모데나이트 입자 형성에 있어 시드는 첫째, 구형 모데나이트 전구체 형성 자리 공급의 역할과, 둘째 모데나이트 원료 물질 소스 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 합성된 모데나이트 입자의 가스 흡착량 분석 결과 $CO_2$ 기체의 흡착량이 97.19 mg/g로 다른 가스들에 비해 비교적 높은 흡착성능을 보였으며, $CO_2/H_2$의 선택도가 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과들을 바탕으로 용도에 맞는 고순도 상의 모데나이트 입자를 합성할 수 있음을 확인하였고 보다 낮은 가격으로 우수한 분리성능을 갖는 분리막 소재개발에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

Corrosion Behaviors of Dental Implant Alloy after Micro-sized Surface Modification in Electrolytes Containing Mn Ion

  • Kang, Jung-In;Son, Mee-Kyoung;Choe, Han-Cheol
    • Journal of Korean Dental Science
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    • 제11권2호
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    • pp.71-81
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    • 2018
  • Purpose: The purpose of this study was to investigate the corrosion behaviors of dental implant alloy after microsized surface modification in electrolytes containing Mn ion. Materials and Methods: $Mn-TiO_2$ coatings were prepared on the Ti-6Al-4V alloy for dental implants using a plasma electrolytic oxidation (PEO) method carried out in electrolytes containing different concentrations of Mn, namely, 0%, 5%, and 20%. Potentiodynamic method was employed to examine the corrosion behaviors, and the alternatingcurrent (AC) impedance behaviors were examined in 0.9% NaCl solution at $36.5^{\circ}C{\pm}1.0^{\circ}C$ using a potentiostat and an electrochemical impedance spectroscope. The potentiodynamic test was performed with a scanning rate of $1.667mV\;s^{-1}$ from -1,500 to 2,000 mV. A frequency range of $10^{-1}$ to $10^5Hz$ was used for the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The amplitude of the AC signal was 10 mV, and 5 points per decade were used. The morphology and structure of the samples were examined using field-emission scanning electron microscopy and thin-film X-ray diffraction. The elemental analysis was performed using energy-dispersive X-ray spectroscopy. Result: The PEO-treated surface exhibited an irregular pore shape, and the pore size and number of the pores increased with an increase in the Mn concentration. For the PEO-treated surface, a higher corrosion current density ($I_{corr}$) and a lower corrosion potential ($E_{corr}$) was obtained as compared to that of the bulk surface. However, the current density in the passive regions ($I_{pass}$) was found to be more stable for the PEO-treated surface than that of the bulk surface. As the Mn concentration increased, the capacitance values of the outer porous layer and the barrier layer decreased, and the polarization resistance of the barrier layers increased. In the case of the Mn/Ca-P coatings, the corroded surface was found to be covered with corrosion products. Conclusion: It is confirmed that corrosion resistance and polarization resistance of PEO-treated alloy increased as Mn content increased, and PEO-treated surface showed lower current density in the passive region.

안정화제로 사용된 황산칼슘비료의 물리적 형태에 따른 토양 비소 및 수은의 안정화와 식물체 전이특성 (Transfer of Arsenic and Mercury from Stabilized Farmland Soil to Lettuce using Calcium Sulfate Fertilizer with Different Physical Properties as a Stabilizing Agent)

  • 고일하;권요셉;이민현;김정은;박소영;고주인;지원현
    • 자원환경지질
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    • 제56권5호
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    • pp.619-628
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    • 2023
  • 본 연구에서는 토양 내 비소 및 수은의 안정화제로 황산칼슘비료의 적용 가능성을 검토하였다. 아울러 황산칼슘비료의 물리적 특성(입자상, 미분상, 용액상)에 따른 비소 및 수은의 안정화 특성을 상추 재배 포트실험으로 비교?검토하였다. 34일 간의 상추재배를 통해 확인한 비소 및 수은의 전이감소 효과는 대체적으로 70% 이상인 것으로 나타나 안정화제로서의 적용성을 확인하였다. 다만, 용액상 안정화제 처리조건에서 성장한 상추의 생체량은 대조구의 46% 수준으로 가장 낮았는데, 이는 안정화제로부터 유래된 영양물질의 유효도가 극단적으로 높아 오히려 식물체 성장을 저해한 것으로 판단되었다. 토양 내 비소 및 수은의 분획특성 확인결과 수은에서만 존재형태의 변화가 크게 나타났다. 수은은 안정화 처리된 토양에서 원소수은의 감소와 잔류형/황화물 형태의 증가가 확인되었는데, 이러한 경향은 용액상 > 미분상 > 입자상의 순서로 나타났다. 본 연구를 통해 대형 교반장비의 진입이 어려운 농경지에서는 용액상 처리제의 살포만으로 안정화 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 다만, 높은 영양물질 유효도로 인해 염해토양의 특성을 보일 수 있으므로, 투여량 조절을 통해 농작물 위해를 사전 제어할 필요가 있다.

고성만과 강진만에서 현탁물 섭식자에 유용한 입자물질 양과 질의 계절 변동 (Seasonal Variation of the Quantity and Quality of Seston as Diet Available to Suspension-Feeders in Gosung and Kangjin Bays of Korea)

  • 이필용;강창근;최우정;양한섭
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.340-347
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    • 2001
  • 한반도 남해안의 고성만과 강진만에 대한 입자유기물질 양과 현탁물식자를 위한 먹이로서의 질의 월별변동을 밝히기 위하여 부유입자물질의 원소 및 생화학 조성에 대한 현장조사를 1999년7월부터 2000년 8월까지 실시하였다. 두 해역의 총 부유입자물질은 해역간에 유사한 농도 분포로 뚜렷한 월별 변동 양식을 나타내지 않았다. 그러나 이들 생물군의 잠재 먹이원인 입자유기물질 조성성분들은 두 해역 모두 여름철에 뚜렷이 높은 농도를 보이는 계절 변동성을 나타내었다. 한편, 입자유기물질의 원소나 생화학 조성 성분의 높은 농도가 나타나는 시기는 chlorophyll a와 잘 일치하여 식물플랑크톤 생산이 입자유기물질의 중요한 조절자라는 것을 가리킨다. 그러나, chlorophyll a와 입자유기물질 조성성분(입자 단백질, 탄수화물 및 지질)들 사이에 유의한 상관관계는 나타나지 않았고, 이들 생화학 성분들 간에도 높은 상관성은 발견되지 않았다 이와 같은 결과들은 식물플랑크톤 생물량이 낮은 시기에 연구 해역들의 입자유기물질에 대한 또 다른 과정들에 의한 기여가 있다는 것을 시사하였는데, 가을에서 봄철사이에 높은 C:Chl a, C:N 비 및 입자 탄수화물의 높은 농도 등은 입자유기물질의 생화학성분 농도가 표층 퇴적물 재부유나 양식생물의 배설과 같은 과정들에 의해 영향을 받고 있다는 것을 나타낸다. 본 조사해역에서 입자유기물질 중 생화학 성분들의 합으로 나타낸 먹이물질은 그것들의 에너지 값과 함께 가을부터 봄철사이에는 다소 높은 농도가 관찰되었지만, 가장 높은 농도는 여름철에 나타났다. 총 부 유입자물질 중 먹이물질이 차지하는 비율로서 표시한 먹이지수는 대체로 $6\%$를 넘지 않는 수준으로 입자유기물질의 영양상태에 있어서 다소 낮은 질을 나타내는 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 식물플랑크톤 변동과 함께 입자유기물질의 먹이물질과 먹이지수 변동을 동시에 측정함으로서 현탁물 섭식자 생물군의 성장과 비만 및 생리생태를 이해하기 위한 자연의 먹이환경으로서 입자유기물질 농도나 질을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다는 것을 보인다.

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불소 바니쉬 도포 후 초기 치근 우식 발현에 대한 정량원소분석 (Elemental analysis of the fluoride varnish effects on root caries initiation)

  • 박세은;이기욱;김혜영;손호현;장주혜
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권4호
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    • pp.290-299
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    • 2011
  • 연구 목적: 우식 저 위험군에서 저 농도 불소 바니쉬가 초기 치근 우식 예방 및 치료에 미치는 영향을 검증하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 건전한 하악 소구치 10개를 준비하여 치관부를 제거하고 협설, 근원심 방향으로 치아 장축에 평행하게 절단 후 백악-법랑질 경계부 4 mm 하방에서 절단하여 40개의 시편을 제작하였다. 각각의 치근 표면에 형성된 4 mm ${\times}$ 1 mm 크기의 창에 Fluor Protector (1,000 ppm 불소 함유)를 도포하였다. 한 치아에서 나온 4 개의 시편을 다음과 같은 4개 실험군에 각각 배정하였다. A군: pH cycling 없이 불소 바니쉬 도포; B군: pH cycling시행 후 불소 바니쉬 도포; C군: 불소 바니쉬 도포 후 pH cycling시행; D군: pH cycling을 시행한 뒤 불소 바니쉬 도포 후 pH cycling 재 시행. 시편을 정중부에서 절단하고 단면 부위를 연마한 뒤 전자현미경으로 표면을 관찰하였다. X선 분광분석을 통하여 Ca과 P의 중량 비를 측정하고 공 초점 레이저 현미경으로 바니쉬가 도포된 치근 면을 관찰하였다. 결과: 치근 표면에는 평균 12.3 (2.6) ${\mu}m$ (single cycling) 과 19.6 (3.8) ${\mu}m$ (double cycling) 깊이의 우식이 형성되었다. 표층의 칼슘 함량은 정상 치근에 비해 유의할만한 차이가 없었으나(p > 0.05), 표층 하 탈회 영역의 칼슘 함량은 유의할만하게 감소하였다(p < 0.05). 불소 바니쉬의 적용은 건전한 치근이나 초기 우식이 있는 치근에 적용했을 경우 모두에서 유의할만한 차이를 가져오지 않았다(p > 0.05). 바니쉬의 치근 상아질 투과 깊이는 표면 15 ${\mu}m$ 이내에 한정되었다. 결론: 표층이 건전한 20 ${\mu}m$ 이내의 초기 치근 우식 병소의 양상과 산 공격에 대한 변화를 관찰한 결과, 저 농도의 불소 바니쉬를 단기간 적용하는 것은 치근의 탈회 반응에 영향을 주지 못하였다.

한반도 권역별 대기 중 입자상 탄소 특성 연구 (Characteristics of Particulate Carbon in the Ambient Air in the Korean Peninsula)

  • 이영재;박미경;정선아;김선정;조미라;송인호;유영숙;임용재;김정훈;정해진;이상욱;최원준;안준영;이민희;강현정;박승명;서석준;정동희;현주경;박종성;황태경;홍유덕;홍지형;신혜정
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.330-344
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    • 2015
  • Semi-continuous measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon were made for the period of January to October 2014, at six national air monitoring stations in Korea. OC and EC concentrations showed a clear seasonal variation with the highest in winter (January) and the lowest in summer (August). In winter, the high carbonaceous concentrations were likely influenced by increased fuel combustion from residential heating. OC and EC concentrations varied by monitoring stations with 5.9 and $1.7{\mu}g/m^3$ in Joongbu area, 4.2 and $1.2{\mu}g/m^3$ in Honam area, 4.0 and $1.3{\mu}g/m^3$ in Yeongnam area, 3.7 and $1.6{\mu}g/m^3$ in Seoul Metropolitan area, 3.0 and $0.8{\mu}g/m^3$ in Jeju Island, 2.9 and $0.7{\mu}g/m^3$ in Baengnyeong Island respectively. The concentrations of OC and EC comprised 9.6~ 15.5% and 2.4~ 4.7% of $PM_{2.5}$. Urban Joongbu area located adjacent to the intersection of several main roads showed the highest carbon concentration among six national air monitoring station. On the other hand, background Baengnyeong Island showed the lowest carbon concentration and the highest OC/EC ratio (4.5). During the haze episode, OC and EC were enhanced with increase in $PM_{2.5}$ about 1.3~ 3 and 1.3~ 4.0 times respectively. The concentrations of OC, EC in the Asian dust case are about 1~ 2.4 times greater than in the nondust case. The origins of air mass pathways arriving at Seoul, using the backward trajectory analysis, can be mostly classified into 6 groups (Sector I Northern Korea including the sea of Okhotsk, Sector II Northern China including Mongolia, Sector III Southern China, Sector IV South Pacific area, Sector V Japan, Sector VI Southern Korea area). When an air mass originating from northern China and Mongolia, the OC concentrations were the most elevated, with a higher OC/EC ratio (2.4~ 3.3), and accounting for 17% of $PM_{2.5}$ mass on average.

겨울 및 여름철 백령도와 서울에서 측정한 PM2.5 오염 특성 (Pollution Characteristics of PM2.5 Observed during Winter and Summer in Baengryeongdo and Seoul)

  • 유근혜;박승식;박종성;박승명;송인호;오준;신혜정;이민도;임형배;김현웅;최진영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.38-55
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    • 2018
  • Hourly measurements of $PM_{2.5}$ mass, organic and elemental carbon (OC and EC), and water-soluble ionic species were made at the air quality intensive monitoring stations in Baengryeongdo (BR) and Seoul (SL) during the winter (December 01~31, 2013) and summer (July 10~23, 2014) periods, to investigate the increase of $PM_{2.5}$ and secondary ionic species and the reasons leading to their increase during the two seasons. During winter, $PM_{2.5}$ and its major chemical species concentrations were higher at SL than at BR. Contribution of organic mass to $PM_{2.5}$ was approximately 1.7 times higher at BR than at SL, but the $NO_3{^-}$ contribution was two times higher at SL. Total concentration of secondary ionic species ($SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$) at BR and SL sites accounted for 29.1 and 40.1% of $PM_{2.5}$, respectively. However, during summer, no significant difference in chemical composition of $PM_{2.5}$ was found between the two sites with the exception of $SO{_4}^{2-}$. Total concentration of the secondary ionic species constituted on average 43.9% of $PM_{2.5}$ at BR and 53.0% at SL. A noticeable difference in chemical composition between the two sites during summer was attributed to $SO{_4}^{2-}$, with approximately twofold concentration and 10% higher contribution in SL. Low wind speed and high relative humidity were important factors in secondary formation of water-soluble ionic species during winter at SL, resulting in $PM_{2.5}$ increase. While the secondary formation during summer was attributed to strong photochemical processes in daytime and high relative humidity in nighttime hours. The increase of $PM_{2.5}$ and its secondary ionic species during the winter haze pollution period at SL was mainly caused either by long-range transport (LTP) from the eastern Chinese regions, or by local pollution. However, the increased $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$ during summer at SL were mainly caused by LTP, photochemical processes in daytime hours, and heterogeneous processes in nighttime hours.