单颗粒质谱仪进样装置的设计与模拟 被引量：1

1

作者 刘志影 李磊 +3 位作者 李梅 傅忠 周振 黄正旭 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期216-225,共10页

目前,广泛采用空气动力学透镜-喷嘴作为单颗粒质谱仪的进样装置.针对大气环境污染物PM2.5的研究需要,对单颗粒质谱仪进样装置中空气动力学透镜-喷嘴（聚焦颗粒的空气动力学直径在0.3～3 μm范围内）进行优化设计,并选用Fluent软件对颗... 目前,广泛采用空气动力学透镜-喷嘴作为单颗粒质谱仪的进样装置.针对大气环境污染物PM2.5的研究需要,对单颗粒质谱仪进样装置中空气动力学透镜-喷嘴（聚焦颗粒的空气动力学直径在0.3～3 μm范围内）进行优化设计,并选用Fluent软件对颗粒运动进行数值模拟.仿真结果表明：优化设计的进样装置对粒径0.3～3 μm范围的颗粒聚焦效果较好,在距离装置出口24 cm处的颗粒束宽在0.03 mm以内.因此,优化设计的进样装置能满足单颗粒质谱仪对PM2.5颗粒进样聚焦的要求. 展开更多

关键词 单颗粒质谱仪 PM2 5 空气动力学透镜喷嘴 颗粒聚焦 数值模拟

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单颗粒气溶胶质谱仪研究进展 被引量：21

2

作者 黄正旭 李梅 +5 位作者 李磊 高伟 粘慧青 傅忠 董俊国 周振 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期562-566,共5页

大气气溶胶因其对气候和公众健康的影响而成为当今环境研究领域的中心课题.单颗粒分析是目前国际上大气气溶胶研究的一个前沿领域,该方法具有高的时间和空间分辨率,能够提供全颗粒物分析所无法提供的大量信息.利用自主研制的单颗粒气溶... 大气气溶胶因其对气候和公众健康的影响而成为当今环境研究领域的中心课题.单颗粒分析是目前国际上大气气溶胶研究的一个前沿领域,该方法具有高的时间和空间分辨率,能够提供全颗粒物分析所无法提供的大量信息.利用自主研制的单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS),对广东鹤山地区气溶胶进行在线分析.重点分析含金属颗粒的相关性、数浓度和可能的来源,并简单介绍该仪器的产业化情况. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 大气气溶胶 含金属颗粒物

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利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)研究太原市冬季一次雾霾天气的污染特征及成因 被引量：17

3

作者 冯新宇 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期177-185,共9页

2017年11月5日至6日太原市发生了一次重度污染天气,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据太原市细颗粒源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合激光雷达和气象条件研究了雾霾天气成因.结果表明,雾霾天时颗粒物主... 2017年11月5日至6日太原市发生了一次重度污染天气,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据太原市细颗粒源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合激光雷达和气象条件研究了雾霾天气成因.结果表明,雾霾天时颗粒物主要包括如下9类:有机碳颗粒(OC)、元素碳颗粒(EC)、元素-有机碳混合颗粒(ECOC)、高分子有机碳(HOC)颗粒、富钾颗粒(K-rich)、富钠颗粒(Na-rich)、左旋葡聚糖颗粒、矿物质颗粒及重金属颗粒,9类颗粒中普遍存在的二次成分表明它们都经历了一定程度的老化过程.含碳颗粒物(OC、EC)与二次颗粒物(SO2-4、NO-3、NH+4)的相关性在干净天时高于雾霾天,二次颗粒物的相关性在两种天气状况下都较高.污染物来源解析结果表明,此次重污染过程主要是由机动车尾气和燃煤引起的.激光雷达及气象数据分析表明,此次污染过程是由外来污染物传输以及风速低、湿度高、大气边界层高度降低等不利的气象条件共同作用造成的. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 细颗粒物 污染特征 源解析 雾霾 太原

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单颗粒气溶胶质谱仪自动粒径校正方法 被引量：1

4

作者 李磊 代新 +7 位作者 刘骝 侯志辉 杜绪兵 高伟 李梅 周振 李雪 黄正旭 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期559-566,共8页

单颗粒气溶胶质谱仪通常采用空气动力学透镜进样,通过测量透镜出口每一个颗粒物的速度来推算颗粒物的空气动力学直径。然而,颗粒物速度受透镜前端压力的影响较大,该压力发生微小变化就会导致颗粒物粒径检测发生偏差。本研究提出一种适... 单颗粒气溶胶质谱仪通常采用空气动力学透镜进样,通过测量透镜出口每一个颗粒物的速度来推算颗粒物的空气动力学直径。然而,颗粒物速度受透镜前端压力的影响较大,该压力发生微小变化就会导致颗粒物粒径检测发生偏差。本研究提出一种适用于单颗粒气溶胶质谱仪的自动粒径校正方法,预先记录几组一定透镜前端压力范围内的粒径校准参数,然后根据进样压力的变化,使软件自动通过插值算法拟合相应的粒径校正方程对颗粒物粒径测量值进行校正,从而保证在指定的压力波动范围内粒径测量结果的准确性。实验结果表明,当透镜前端压力在164.92~352.45Pa范围变化时,该方法对于152~3 100nm颗粒物的测径偏差大部分都在10nm以内。模拟结果表明,该方法能够保证仪器在海拔8km范围内粒径测量的准确性,可以应用到所有采用空气动力学进样及激光颗粒物粒径测量的仪器中,能够极大地增加仪器对外界环境的适应性并提高数据结果的可靠性。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 空气动力学透镜 粒径测量 自动校正

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单颗粒气溶胶质谱仪在苏州市污染过程分析中的应用 被引量：7

5

作者 吴也正 《绿色科技》 2016年第2期84-87,共4页

利用单颗粒气溶胶质谱仪,分析了苏州市环境空气中的整体细颗粒物的化学组分。通过对2015年夏季苏州市出现的两次污染过程的在线颗粒物化学组分和来源分析,初步探讨了两次污染过程主要来源和成因。研究表明:第一次污染过程是由于扬尘、... 利用单颗粒气溶胶质谱仪,分析了苏州市环境空气中的整体细颗粒物的化学组分。通过对2015年夏季苏州市出现的两次污染过程的在线颗粒物化学组分和来源分析,初步探讨了两次污染过程主要来源和成因。研究表明:第一次污染过程是由于扬尘、机动车尾气和燃煤源联合作用导致的,而燃煤源是第二次污染过程中污染物的主要来源。 展开更多

关键词 细颗粒物 单颗粒气溶胶质谱仪 源解析 苏州市

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天津市城市扬尘及土壤尘单颗粒质谱特征 被引量：9

6

作者 王海婷 温杰 +4 位作者 徐娇 田瑛泽 史国良 冯银厂 李梅 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期844-852,共9页

为探究城市扬尘及不同类型的土壤尘单颗粒质谱特征,使用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对天津城市扬尘及不同类型土壤尘(菜地、果园、林地、农田)进行分析.结果表明:天津城市扬尘粒径在0.5~1.0μm之间的占比较高;4种土壤尘在不同粒径段的分... 为探究城市扬尘及不同类型的土壤尘单颗粒质谱特征,使用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对天津城市扬尘及不同类型土壤尘(菜地、果园、林地、农田)进行分析.结果表明:天津城市扬尘粒径在0.5~1.0μm之间的占比较高;4种土壤尘在不同粒径段的分布略有差异,整体而言小粒径段(0.2~1.0μm)占比低于大粒径段(1.0~2.0μm),说明土壤尘更易分布在大粒径段.在小粒径段,天津城市扬尘颗粒含有更多的碳组分及硫酸盐,大粒径段含有较多的金属、氯、硝酸盐、磷酸盐及硅酸盐组分.与城市扬尘相比,土壤尘中^(23)Na^+、^(46)NO_2^-峰强显著降低,^(39)K^+、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-峰强增高,通过其峰强比值分布可将城市扬尘与土壤尘明显区分.与城市扬尘相比,土壤尘中含碳颗粒显著减少,同时出现钾类颗粒.城市扬尘作为一种混合源,含碳颗粒可能受多种排放源(机动车、燃煤等)影响,而土壤尘中钾类颗粒可能与农作物施肥有关.两种源类含^(27)Al^+、^(26)CN^-、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-、^(46)NO_2^-、^(76)Si O_3^-、^(79)PO_3^-的颗粒占比均高于50%,其中^(40)Ca^+、^(46)NO_2^-和^(62)NO_3^-颗粒在天津城市扬尘中占比更高,^(76)Si O_3^-颗粒在土壤尘中占比更高,表明天津城市扬尘中更多的颗粒含有钙和硝酸盐组分,土壤尘中含硅酸盐颗粒较多.与机动车尾气、生物质燃烧等排放的颗粒物相比,天津城市扬尘及土壤尘中含^(97)HSO_4^-颗粒占比较低,表明天津城市扬尘及土壤尘颗粒中含有更少的硫酸盐,可作为将天津城市扬尘、土壤尘与其他源类区分的指标. 展开更多

关键词 城市扬尘 土壤尘 粒径分布 单颗粒 单颗粒气溶胶质谱仪

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运用单颗粒气溶胶质谱技术初步研究广州大气矿尘污染 被引量：71

7

作者 李梅 李磊 +3 位作者 黄正旭 董俊国 傅忠 周振 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期632-636,共5页

自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直... 自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直径和化学组成的同时检测.在连续4 d的采样中,共采集到249 057个粒径在0.2～1.2μm且同时含有正负质谱信息的颗粒物,其中矿尘颗粒物占7.9%.结果表明:矿尘颗粒物的正离子成分以Ca2+,K+,Fe2+和Na+为主,同时还含有Li+,Mg2+,V5+,Ba2+和Ti4+等;负离子成分以NO3-和NO2-为主,另外还含有HSO4-,SiO3-和PO3-等.在广州市大气细颗粒物中,矿尘贡献不如含碳颗粒物和生物质燃烧颗粒物,且在矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、含钠钾颗粒物等)大多是老化的成分. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 广州 粒径和化学组成 矿尘颗粒物 老化

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基于单颗粒质谱技术的石家庄冬春季气溶胶成分特征及混合状态研究 被引量：11

8

作者 周静博 张强 +4 位作者 戴春岭 徐曼 高康宁 罗毅 靳伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期707-713,共7页

利用位于石家庄市大气梯度监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪分析了冬、春季大气环境中气溶胶的化学组成及混合状态,并采用ART-2a分类法对气溶胶分类。结果表明,石家庄市大气中主要存在8类颗粒物,即元素碳(EC)、有机碳(OC,相对分子质量... 利用位于石家庄市大气梯度监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪分析了冬、春季大气环境中气溶胶的化学组成及混合状态,并采用ART-2a分类法对气溶胶分类。结果表明,石家庄市大气中主要存在8类颗粒物,即元素碳(EC)、有机碳(OC,相对分子质量小于150)、高分子有机碳(HOC,相对分子质量大于150)、混合碳(元素-有机碳混合,ECOC)、重金属、左旋葡聚糖碎片(LEV)、矿物质和富钾颗粒。8类颗粒中绝大部分包含SO_4^-、NO_2^-和NO_3^-等二次离子组分,表明采集到的颗粒物大都经历了不同的老化,或与二次组分进行了不同程度的混合。冬季气溶胶的主要成分是OC(数浓度36.1%),谱图含有C2H+3、C_2H_3O^+、C_5H_3^+、C_6H_5^+等离子,主要来自化石燃料、生物质等燃烧产生的一次排放颗粒,以及由挥发性有机物光化学氧化而成的二次有机颗粒;春季气溶胶的主要成分是EC(数浓度43.6%)和矿物质(数浓度15.4%)。EC中含有一系列单质碳峰,来自化石燃料或木材等生物质不完全燃烧的一次排放;矿物质颗粒中含有Mg^+、Al^+、Ca^+、Fe^+及SiO_3^-,主要来自扬尘。发生灰霾时,冬季OC和ECOC颗粒占比增大,EC颗粒占比减小;春季矿物质和ECOC颗粒占比变大,OC颗粒占比变小。随着灰霾天气发生,冬、春季碳气溶胶与二次无机气溶胶颗粒的混合加剧,而NH_4^+与碳气溶胶的混合加剧最为明显。冬季气溶胶的数浓度与气象因素的相关性高于春季,而低风速、高湿度和低气压易导致灰霾出现。石家庄市春季和冬季气溶胶污染应分别从机动车尾气、扬尘及燃煤、制药企业加以管控。 展开更多

关键词 环境学 气溶胶 颗粒物 灰霾 单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 石家庄

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鹤山大气超级站旱季单颗粒气溶胶化学特征研究 被引量：25

9

作者 蒋斌 陈多宏 +6 位作者 王伯光 张涛 李梅 甘婷 周炎 钟流举 毕新慧 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期670-678,共9页

利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱等仪器在鹤山大气超级站开展综合观测,结合ART-2a自适应共振神经网络聚类算法,将2013年11月4日~2013年12月30日期间监测到的1637330个细颗粒分成9类：EC-Fresh颗粒、EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-EC颗粒、Ca... 利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱等仪器在鹤山大气超级站开展综合观测,结合ART-2a自适应共振神经网络聚类算法,将2013年11月4日~2013年12月30日期间监测到的1637330个细颗粒分成9类：EC-Fresh颗粒、EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-EC颗粒、Ca-EC颗粒、ECOC颗粒、OC-Levoglucosan颗粒、OC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-Nitrate/Sulfate颗粒和Metal-rich颗粒.结果表明：该大气超级站所在地区旱季霾日有利于与水溶性二次无机组分混合的EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-Nitrate/Sulfate颗粒的累积;晴朗天更有利于二次有机组分在气溶胶颗粒中生成,雨天受当地排放源的影响显著,含有较高EC-Fresh和K-EC颗粒.相关性的研究发现,EC-Nitrate/Sulfate颗粒与能见度有良好的相关性,它们对霾的形成有至关重要的作用. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶 霾 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)

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张家口市一次沙尘天气气溶胶单颗粒理化特征和来源研究 被引量：20

10

作者 李思思 黄正旭 +3 位作者 王存美 李惠玲 李梅 周振 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期437-444,共8页

为了从单颗粒角度了解沙尘天气颗粒物特征和来源,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对张家口市2016年春季一次沙尘天气期间的气溶胶颗粒进行了化学组分、粒径分布和来源的分析。根据颗粒的质谱图特征,将其分为沙尘(Dust)和非沙尘(N... 为了从单颗粒角度了解沙尘天气颗粒物特征和来源,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对张家口市2016年春季一次沙尘天气期间的气溶胶颗粒进行了化学组分、粒径分布和来源的分析。根据颗粒的质谱图特征,将其分为沙尘(Dust)和非沙尘(Non-dust)颗粒两大类,两者占比分别为12.9%和87.1%。Dust颗粒粒径主要分布在0.5~1.1μm,包含沙尘-铝(Dust-Al)、沙尘-硅(Dust-Si)、沙尘-金属(Dust-metal)、沙尘-钙(Dust-Ca)颗粒4个主要子类别,比例均超过20%,表现出明显的矿尘颗粒特征。非沙尘类颗粒分布在0.4~0.8μm粒径段,包含4个子类别:含碳(Carbonaceous)、富钾(K-rich)、工业金属(Industrial Metal)和其他颗粒(Other)。结合后向轨迹分析,沙尘颗粒可能主要来自新疆、蒙古、内蒙古等地区的沙尘源,少部分来自当地、山西等地的矿尘源、工业源;非沙尘颗粒可能主要来自当地及周边地区工业排放和燃煤;Dust颗粒的NO_3^-/HSO_4^-(颗粒数)比值为1.31,颗粒老化程度较高。含Cl的Dust颗粒物占比为32%,说明颗粒中混有人为组分。研究结果表明SPAMS可用于沙尘天气颗粒物理化特征和来源的在线分析,可为沙尘防治提供参考信息。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 沙尘 单颗粒 源解析

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基于单颗粒气溶胶质谱技术的源解析新算法 被引量：2

11

作者 徐娇 张邓毅 +1 位作者 张英磊 冯银厂 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期575-584,共10页

针对现有单颗粒气溶胶质谱技术的颗粒物快速来源解析方法不能提供基于质量浓度单位源解析结果的问题,提出一种新型单颗粒快速源解析算法ArtPMF.选择淮河平原某能源工业城市2021年2~3月的单颗粒质谱监测数据对ArtPMF算法进行应用.结果表... 针对现有单颗粒气溶胶质谱技术的颗粒物快速来源解析方法不能提供基于质量浓度单位源解析结果的问题,提出一种新型单颗粒快速源解析算法ArtPMF.选择淮河平原某能源工业城市2021年2~3月的单颗粒质谱监测数据对ArtPMF算法进行应用.结果表明监测期间二次源、工业源、机动车尾气源、燃煤源、扬尘源、生物质燃烧源和烟花燃放源对PM_(2.5)的贡献占比分别为23%、22%、20%、12%、10%、6%和6%.结合监测点位周边工业企业实际分布方位、气态污染物和气象监测数据等对模型结果评估表明,该模型解析的燃煤源、燃烧源、工业源、机动车尾气源贡献高值的方位分布均符合现场工业企业和功能区划的实际情况,说明该模型结果可信且能够为污染防治提供准确信息支撑. 展开更多

关键词 大气颗粒物 单颗粒气溶胶质谱仪 ArtPMF模型 在线源解析

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南京雾、霾期间含碳颗粒物理化特征变化分析 被引量：11

12

作者 胡睿 银燕 +4 位作者 陈魁 王红磊 蒋惠 朱彬 郝囝 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第6期2007-2015,共9页

利用单颗粒飞行时间质谱仪(SPAMS)对南京2014年8~9月内清洁、霾及雾时段内含碳颗粒物的理化特征进行分析,归类得到EC-fresh、EC-SN、NaK-EC、OC、ECOC、ECOC-S、ECOC-SN和Ammonium等8大类含碳颗粒物.雾和霾时段内,OC占比出现明显降低,而... 利用单颗粒飞行时间质谱仪(SPAMS)对南京2014年8~9月内清洁、霾及雾时段内含碳颗粒物的理化特征进行分析,归类得到EC-fresh、EC-SN、NaK-EC、OC、ECOC、ECOC-S、ECOC-SN和Ammonium等8大类含碳颗粒物.雾和霾时段内,OC占比出现明显降低,而EC-SN和NaK-EC的占比约为清洁时段内的2倍.清洁时段内含碳颗粒物总占比的减小率>雾>霾.雾时段内各含碳颗粒物中硝酸组分出现富集,有更多小粒径段的OC生成.EC-SN和NaK-EC的颗粒物酸度(R_(va))表现为清洁时段<霾<雾,OC和ECOC-SN的Rva值则在清洁时段达到最大.此次分析得到的含碳气溶胶理化特征有助于对南京不同天气条件下大气碳气溶胶的来源及其在大气中的传输与演变过程的理解. 展开更多

关键词 单颗粒飞行时间质谱仪 含碳气溶胶 粒径分布 混合状态 南京

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两种典型污染时段鹤山市大气细颗粒污染特征及来源 被引量：6

13

作者 张琼玮 成春雷 +4 位作者 李梅 陈多宏 区宇波 马理 周振 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期657-668,共12页

PM2.5和O3浓度超标是我国大气污染的主要特征,研究两种典型污染时段的细颗粒化学组成、混合状态和来源对治理大气污染具有重要意义.2016年11月10—20日广东省鹤山市先后出现了PM2.5和O3超标的污染事件.污染期间,采用SPAMS(单颗粒气溶胶... PM2.5和O3浓度超标是我国大气污染的主要特征,研究两种典型污染时段的细颗粒化学组成、混合状态和来源对治理大气污染具有重要意义.2016年11月10—20日广东省鹤山市先后出现了PM2.5和O3超标的污染事件.污染期间,采用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对细颗粒进行实时采样分析,共采集到有正负化学组成信息的颗粒422 944个,占总颗粒数的19.2%.基于单颗粒质谱数据特征,使用自适应共振神经元网络算法(ART-2a),对单颗粒数据进行自适应分类.颗粒物划分为OC(有机碳)、EC(元素碳)、ECOC(元素-有机碳混合)、HOC(高分子有机碳)、Pb-rich(富铅)、Si-rich(富硅)、LEV(左旋葡聚糖)、K-Secondary(钾二次)、Na-rich(海盐)和HM(重金属)颗粒共10类.结果表明:两个PM2.5污染时段EC颗粒和K-Secondary颗粒的占比高,EC颗粒分别占46.5%和61.1%,K-Secondary颗粒分别占14.3%和10.3%;O3污染时段EC颗粒占比(39.4%)最高,其次是OC颗粒占比17.0%;两种污染时段OC组分与HSO4-和NO3-的混合程度都有明显的上升,说明污染有利于有机气溶胶的老化.由源解析结果可知,PM2.5污染时段,细颗粒主要来源于燃煤、机动车尾气和扬尘,而O3污染时段细颗粒主要来源于燃煤、生物质燃烧和扬尘;此外,两种污染时段燃煤源对细颗粒的贡献都有较大提升.研究显示,控制燃煤源的排放对污染物的降低有着重要影响. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 单颗粒 混合状态 来源解析

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生物质锅炉排放细颗粒物质谱特征研究 被引量：7

14

作者 张金文 李梅 +5 位作者 成春雷 程鹏 白莉 刘军 周洋 黄渤 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1167-1174,共8页

使用单颗粒气溶胶质谱仪,研究了5种生物质成型燃料(咖啡渣、秸秆-花生壳、稻壳、混合型、木屑-刨花)锅炉烟气中细颗粒物的排放特征。木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~2.00μm,呈双峰分布。其余的生物质锅炉排放细颗粒物... 使用单颗粒气溶胶质谱仪,研究了5种生物质成型燃料(咖啡渣、秸秆-花生壳、稻壳、混合型、木屑-刨花)锅炉烟气中细颗粒物的排放特征。木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~2.00μm,呈双峰分布。其余的生物质锅炉排放细颗粒物的粒径介于0.20~1.20μm,呈单峰分布。受燃料类型、锅炉负荷、炉膛温度等因素影响,木屑-刨花生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以含碳组分(17.4%(数浓度占比,下同)~29.7%)、含钾组分(26.2%)为主。其余生物质锅炉排放细颗粒物化学成分以无机矿物质与金属的混合物(3.0%~92.7%)、含钾组分(9.7%~53.4%)为主,明显不同于传统的生物质燃烧源。 展开更多

关键词 生物质锅炉 生物质成型燃料 粒径分布 化学成分 单颗粒气溶胶质谱仪

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北京郊区秋季灰霾天气下细颗粒物化学成分及其混合特征研究 被引量：7

15

作者 马乾坤 成春雷 +4 位作者 李梅 黄祖照 桂华侨 张礁石 周振 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期195-203,共9页

于2014年11月在北京郊区利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)高时间分辨率观测了大气中细颗粒物的化学成分。通过Art-2a对单颗粒化学成分进行分类,主要包括8类颗粒物:有机碳(OC)、元素碳(EC)、元素碳有机碳(ECOC)、钾二次颗粒(K-Sec)、钠钾... 于2014年11月在北京郊区利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)高时间分辨率观测了大气中细颗粒物的化学成分。通过Art-2a对单颗粒化学成分进行分类,主要包括8类颗粒物:有机碳(OC)、元素碳(EC)、元素碳有机碳(ECOC)、钾二次颗粒(K-Sec)、钠钾二次颗粒(NaK-Sec)、矿尘颗粒(Dust)、左旋葡聚糖颗粒(Lev)、含铅颗粒(Pb)。清洁期(2014年11月5日15:00至2014年11月15日0:00, PM_(2.5)平均质量浓度27.4μg/m^3)和灰霾期(2014年11月19日0:00至2014年11月30日10:00, PM_(2.5)平均质量浓度116.4μg/m^3)对比研究发现,清洁期OC颗粒占比最高,占总颗粒数的33.0%,其次是EC和ECOC颗粒,分别占总颗粒数的29.7%和16.4%;灰霾期OC颗粒物显著增加,比例高达46.1%,其次是ECOC,增至22.4%,而EC颗粒降至18%。此外,灰霾期二次组分HSO_4~–、NO_3~–的信号强度与二次组分数浓度均大于清洁期,表明灰霾期无机盐(HSO_4~–、NO_3~–)在颗粒物中的贡献增大。通过分析相对湿度与SO_2、NO_x和含硫酸盐、硝酸盐颗粒之间的关系,发现含硫酸盐和硝酸盐颗粒数浓度随环境湿度增加而增加,表明液相反应对硫酸盐生成有促进作用,同时相对湿度的增加可能对硝酸盐的形成有一定的贡献。混合状态分析表明,含碳气溶胶与HSO_4~–和NO_3~–的混合程度较强,与铵盐混合程度较弱。研究结果反映二次气溶胶形成特别是有机物颗粒的增加对于北京市灰霾形成具有重要的贡献。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 灰霾 单颗粒 硫酸盐 混合状态

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高湿天气硝酸盐促进三甲胺颗粒相分配过程研究

16

作者 马佳 《绿色科技》 2022年第16期104-109,共6页

于2018年4月在华北某城市开展了基于单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)的连续在线监测,期间发现了一次伴随降水过程的颗粒相三甲胺增长过程。采集的颗粒物平均谱图中含有明显的三甲胺(TMA)信号((CH_(3))_(3)N^(+),m/z=59),含有TMA颗粒... 于2018年4月在华北某城市开展了基于单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)的连续在线监测,期间发现了一次伴随降水过程的颗粒相三甲胺增长过程。采集的颗粒物平均谱图中含有明显的三甲胺(TMA)信号((CH_(3))_(3)N^(+),m/z=59),含有TMA颗粒物占59.4%。随相对湿度增长,TMA占比增加,颗粒物出现明显的吸湿增长,整体向大粒径段偏移。TMA峰面积表现出与硝酸盐、亚硝酸盐峰面积的同步增加,且亚硝酸盐的影响更为显著。整体形成了“高湿—气粒转化—吸湿增长—TMA峰面积增长”的一种相互促进的机制。 展开更多

关键词 三甲胺 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 高湿 吸湿增长 硝酸盐

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不同烟草制品烟气气溶胶的粒径和成分对比研究 被引量：2

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作者 杨继 刘春波 +7 位作者 尹志豇 唐石云 司晓喜 李振杰 蒋薇 承强 冯洪涛 李晖 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期85-90,共6页

该文通过自行设计的在线捕集稀释装置采集烟气气溶胶,采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)测定不同烟草制品主流烟气气溶胶中粒状物的粒径分布和含特定成分的粒状物数浓度随粒径的变化规律。结果表明三种烟草制品烟气气溶胶粒相物粒径的尺寸... 该文通过自行设计的在线捕集稀释装置采集烟气气溶胶,采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)测定不同烟草制品主流烟气气溶胶中粒状物的粒径分布和含特定成分的粒状物数浓度随粒径的变化规律。结果表明三种烟草制品烟气气溶胶粒相物粒径的尺寸在0.15μm到0.6μm之间服从正态分布规律,且在0.3~0.45μm范围内分布最为集中。三种烟草制品中含有芳香烃、有机碳和烟碱成分的粒状物占有较高比例,且不同类型的化合物在不同粒径气溶胶中呈现的分布趋势大致相同。含有特征化合物烟碱的粒状物呈现出传统卷烟<电子烟<加热不燃烧卷烟的总体趋势。致癌或促癌的化合物,包括芳香烃和重金属在传统卷烟、电子烟和加热不燃烧卷烟烟气气溶胶中的相对含量呈现逐渐增加的趋势。该文成果有助于研究烟草制品的烟气产生方式和产生条件对烟气气溶胶粒状物粒径和成分的分布规律影响。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 实时在线监测 烟气气溶胶

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不同天气类型广东大气超级站细粒子污染特征初步研究 被引量：21

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作者 陈多宏 何俊杰 +6 位作者 张国华 钟流举 谢敏 王伯光 毕新慧 张干 周振 《地球化学》 CAS CSCD 2014年第3期217-223,共7页

2012年5月至7月期间,以广东大气超级监测站为观测平台,利用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）和其他多种环境监测仪器对大气污染现象进行高时间分辨的长期连续观测。以能见度和相对湿度为参考,将天气类型划分为2次灰霾、1次暴雨和多次晴朗天... 2012年5月至7月期间,以广东大气超级监测站为观测平台,利用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）和其他多种环境监测仪器对大气污染现象进行高时间分辨的长期连续观测。以能见度和相对湿度为参考,将天气类型划分为2次灰霾、1次暴雨和多次晴朗天气过程。观测结果表明, SPAMS捕获的颗粒物数浓度与PM2.5和PM1的相关性（R2）分别达到0.538和0.448,呈现出一定的相关性。大气颗粒物浓度在不同天气条件下,浓度变化较大,其中,灰霾天气下, PM2.5和PM1浓度最大小时均值分别达到0.132 ng/m3和0.094 ng/m3。观测结果表明,粒径处于600～800 nm的细颗粒物对该区域的灰霾形成过程起了最为关键的作用。该地区的大气颗粒物类型主要可分为7种：元素碳（EC）、有机碳（OC）、元素-有机碳混合（ECOC）、大分子有机碳（HMOC）、海盐（Na-K）、富钾颗粒（K-rich）和富铅颗粒（Pb-rich）。灰霾天气,各类型颗粒物数量浓度均有一定程度的增加,其中以EC和K-rich的增加最为明显。分析表明,第一次灰霾主要是由于大气光化学反应起到主导作用,而生物质燃烧又增大了灰霾程度；第二次灰霾过程,生物质燃烧产生的影响更大。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 灰霾 污染特征 广东省

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厦门岛南部沿岸大气气溶胶成分谱分布特征 被引量：9

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作者 颜金培 陈立奇 +2 位作者 林奇 张远辉 李忠 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 2013年第4期455-460,共6页

采用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）对厦门岛南部沿岸大气气溶胶颗粒进行了实时在线分析,获得了大气气溶胶颗粒的粒径和化学组成的谱分布特性,并对大气气溶胶的浓度、组成及其来源进行了分析.结果表明：厦门近海大气气溶胶在测量范围内呈... 采用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）对厦门岛南部沿岸大气气溶胶颗粒进行了实时在线分析,获得了大气气溶胶颗粒的粒径和化学组成的谱分布特性,并对大气气溶胶的浓度、组成及其来源进行了分析.结果表明：厦门近海大气气溶胶在测量范围内呈单峰分布,峰值粒径在0.6 μm左右,且主要为亚微米级颗粒物;含NOx-、HSO4-、Cl-、NH4＋和Na＋等的气溶胶颗粒具有明显的谱分布特性,含有NOX-、HSO4-和NH4的颗粒特征峰值在0.4～0.8μm之间.含NOX-、HSO4-、Cl-和Na＋的细颗粒具有明显的日变化特征,第一次较高颗粒数峰值发生在上午08：00～12：00之间;第二次较弱的峰值发生在23：00～03：00点之间.气溶胶颗粒中元素碳（EC）和有机碳（OC）占有较大的比重,二者占总颗粒物的28.96％,且主要分布在小粒径段颗粒;生物质燃烧颗粒和二次气溶胶颗粒分别占总颗粒数的21.77％和17.68％,说明该地区大气细颗粒中存在较为严重的二次气溶胶污染问题;海盐颗粒和粉尘颗粒主要集中分布在1.0～1.5μm的粒径段,其中海盐颗粒占总颗粒数的11.79％,说明海盐粒子对近海大气气溶胶的组成具有较大影响. 展开更多

关键词 海洋化学 气溶胶 成分谱 分布 单颗粒气溶胶质谱仪

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2015～2016年石家庄市国庆节期间生物质燃烧源的成分及排放特征研究 被引量：1

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作者 周静博 李会来 +2 位作者 李雷 高康宁 靳伟 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第21期128-135,共8页

利用位于石家庄市大气自动监测站的单颗粒气溶胶质谱仪;并综合空气污染监测资料、卫星遥感火点监测资料、气象观测和气流后向轨迹模拟,对2015年和2016年国庆节期间石家庄发生的两次空气污染事件进行分析。结果表明,2015年生物质燃烧源... 利用位于石家庄市大气自动监测站的单颗粒气溶胶质谱仪;并综合空气污染监测资料、卫星遥感火点监测资料、气象观测和气流后向轨迹模拟,对2015年和2016年国庆节期间石家庄发生的两次空气污染事件进行分析。结果表明,2015年生物质燃烧源对细颗粒物的贡献在13%~35%间,2016年在2%~24%间,2016年较2015年有所减轻。生物质燃烧颗粒的主要成分为左旋葡聚糖(50%)和有机碳(35%),主要排放高峰集中在夜间21~24时。国庆假期前后,河北省东部、南部地区有火点,但明显少于西南和东南方向的周边省市。后向轨迹分析显示两次污染过程低空均以西南、东南及南部输送为主。石家庄生物质燃烧污染是本地排放和区域传输共同作用的结果。两次污染过程500 hPa高空均以偏西气流控制为主,地面为均压场或弱气压场,垂直和水平扩散能力均较差,造成污染物累积上升,导致重污染过程持续。 展开更多

关键词 细颗粒物 国庆节 生物质燃烧 单颗粒气溶胶质谱仪 石家庄市

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