北京、郑州和深圳三城市空气中气溶胶单颗粒特征的扫描电镜分析 被引量：6

1

作者 赵承美 邵龙义 +3 位作者 侯聪 幸娇萍 胡颖 王文华 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期925-931,共7页

分别采集北京、深圳和郑州3个城市气溶胶样品,使用场发射扫锚电镜-能谱仪观察气溶胶单颗粒的显微形貌和元素组成,并利用图像分析系统对PM2.5的粒径进行了分析。结果表明,城市气溶胶单颗粒类型以矿物颗粒、烟尘和球形颗粒(飞灰和二次粒子... 分别采集北京、深圳和郑州3个城市气溶胶样品,使用场发射扫锚电镜-能谱仪观察气溶胶单颗粒的显微形貌和元素组成,并利用图像分析系统对PM2.5的粒径进行了分析。结果表明,城市气溶胶单颗粒类型以矿物颗粒、烟尘和球形颗粒(飞灰和二次粒子)为主。对比3个城市气溶胶中不同颗粒类型数量百分比发现,矿物颗粒数量最多的城市是北京,飞灰和烟尘数量最多的城市是郑州,而规则矿物颗粒数量最多的城市是深圳。3个城市气溶胶单颗粒的数量-粒径分布均呈单峰分布。深圳气溶胶中颗粒物的粒径相对较小,其次为郑州、北京。3个城市气溶胶中颗粒物来源不同程度上都受到交通污染源影响,而燃煤源对北京和郑州气溶胶中颗粒物来源影响仍然不容忽视。 展开更多

关键词 气溶胶单颗粒 场发射扫描电镜 PM2.5 矿物颗粒 烟尘 显微形貌 粒径分布

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燃煤电厂周边气溶胶单颗粒的微观形貌和化学组分 被引量：3

2

作者 赵承美 邵龙义 +2 位作者 侯聪 王文华 幸娇萍 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第21期328-333,共6页

采集燃煤电厂上风向和下风向PM2.5样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒物分成9种类型:富Si、富Ca、富S、富K、富Fe、飞灰、有机、烟尘和其他颗粒.研究表明,燃煤电... 采集燃煤电厂上风向和下风向PM2.5样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒物分成9种类型:富Si、富Ca、富S、富K、富Fe、飞灰、有机、烟尘和其他颗粒.研究表明,燃煤电厂排放的球形富Fe颗粒和飞灰颗粒使下风向气溶胶中球形颗粒的数量增加;下风向气溶胶中富S颗粒和富Ca颗粒的相对丰度高于上风向,这可能与电厂控制SO2排放使用石灰石作脱硫剂有关;电厂下风向具有核壳结构颗粒的数量明显多于上风向,其原因是来自燃煤电厂或上风向的颗粒在合适的条件下(如温度高、相对湿度大、SO2与NOx浓度高等),易与其他物质发生化学反应形成具有核壳结构的复杂颗粒。 展开更多

关键词 燃煤电厂 气溶胶单颗粒 微观形貌 化学组成

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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

3

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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广州秋季灰霾生消过程气溶胶单颗粒组成特征研究 被引量：15

4

作者 王宇骏 李梅 +4 位作者 吴清柱 曾燕君 朱贞樾 廖启丰 黄渤 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期614-620,共7页

为了解广州地区灰霾天气成因及污染特征,更好地为保障空气质量提供基础数据和科技支撑,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)研究了广州市秋季(2013年9月26日─10月10日)灰霾生消过程中大气气溶胶单颗粒组成特征。根据空气质量将观测时段划分... 为了解广州地区灰霾天气成因及污染特征,更好地为保障空气质量提供基础数据和科技支撑,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)研究了广州市秋季(2013年9月26日─10月10日)灰霾生消过程中大气气溶胶单颗粒组成特征。根据空气质量将观测时段划分为优良、轻度污染和重度污染3种类型,并对颗粒物化学组成的变化过程进行分析。研究结果表明,大气颗粒物类型主要可分为8种:元素碳颗粒(EC)、有机碳颗粒(OC)、元素碳有机碳混合颗粒(ECOC)、大分子有机碳颗粒(HOC)、富钾颗粒(K-rich)、左旋葡聚糖颗粒(LEV)、重金属颗粒(HM)和富硅酸盐颗粒(SI),这8种颗粒类型占了监测期间总颗粒的96%。重度污染天气下,从颗粒物平均质谱图来看,颗粒中含有的二次离子(硫酸盐和铵盐)相对于优良天气明显升高;从成分类别来看,富钾颗粒比例从15.1%增加到58.3%,说明来自生物质燃烧一次源的比例大幅增加,结合风速变化推断,灰霾发生的原因主要是由于气象扩散条件不利(平均风速小于3 m·s^(-1)),来自生物质燃烧的颗粒物持续积累,同时二次反应导致气溶胶颗粒更加老化。 展开更多

关键词 灰霾生消过程 单颗粒气溶胶 质谱特征

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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：24

5

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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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

6

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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单颗粒气溶胶质谱仪研究进展 被引量：21

7

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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在线单颗粒气溶胶质谱在大气重金属铅污染事故中的应用研究 被引量：18

8

作者 李梅 毕燕茹 +4 位作者 黄正旭 粘慧青 周振 陈多宏 向运荣 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期118-124,共7页

重金属铅由于其对人体健康的影响而广受关注。利用在线单颗粒气溶胶质谱仪对2012年发生在华南地区的一次金属铅污染事故中的含铅颗粒物的质谱特征、粒径分布及排放规律进行了分析。监测发现A、B两个监测点位的含铅颗粒物比例多在夜间或... 重金属铅由于其对人体健康的影响而广受关注。利用在线单颗粒气溶胶质谱仪对2012年发生在华南地区的一次金属铅污染事故中的含铅颗粒物的质谱特征、粒径分布及排放规律进行了分析。监测发现A、B两个监测点位的含铅颗粒物比例多在夜间或凌晨达到高峰,高峰时刻含铅颗粒物数浓度占比最高可达67%,对比广州市区、鹤山超级站的含铅颗粒物浓度占比,可知该地区含铅颗粒物的污染程度较高。两监测点位的含铅颗粒物质谱特征及粒径分布情况非常相似,可能存在相同的排放源或具有相同的形成机制。质谱中都均含有明显的铅、元素碳、硫、硫酸盐等信号,可能来自于燃煤源的排放。通过进一步对比分析燃煤烟气排放的含铅颗粒物质谱特征,判断其为燃煤源排放。 展开更多

关键词 含铅颗粒物 在线单颗粒气溶胶质谱 数浓度 污染来源

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不同气团对广东鹤山大气超级监测站单颗粒气溶胶理化特征的影响 被引量：22

9

作者 陈多宏 何俊杰 +8 位作者 张国华 王伯光 李梅 沈劲 张涛 毕新慧 钟流举 张干 吕小明 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期63-69,共7页

大气气溶胶对健康、环境和气候具有重要影响,研究其理化特征能阐明灰霾的成因及机理,对科学调控大气环境具有重要意义。以广东江门鹤山大气超级监测站为观测平台,使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和气团后向轨迹综合分析了单颗粒气溶胶的... 大气气溶胶对健康、环境和气候具有重要影响,研究其理化特征能阐明灰霾的成因及机理,对科学调控大气环境具有重要意义。以广东江门鹤山大气超级监测站为观测平台,使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和气团后向轨迹综合分析了单颗粒气溶胶的理化特征,揭示了气团轨迹对颗粒物浓度、类型和化学成分的影响。单颗粒气溶胶质谱仪在2012年5月11日至7月31日,共采集了约600万个同时含有粒径和质谱信息的颗粒,它们主要可分为8类:有机碳颗粒(OC)、元素碳颗粒(EC)、元素-有机碳混合颗粒(ECOC)、富钾颗粒(K-rich)、大分子有机碳颗粒(HMOC)、海盐颗粒(Na-K)、金属颗粒(Metal)和富硅颗粒(Si-rich)。各类颗粒的质谱特征在一定程度上反映了颗粒的来源:EC颗粒来自一次污染源;K-rich颗粒主要来自与生物质燃烧有关的过程;Na-K颗粒来自于海盐碎沫;Metal颗粒主要来自工业源或火力发电;Si-rich颗粒则主要来自扬尘。8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大气老化过程。采样期间每隔6 h绘制一条气团后向轨迹图,聚类分析发现这些气团后向轨迹主要有5类:第1类占总轨迹数的14.1%,它代表由内陆经广州、佛山到达采样点的气团;第2类占总轨迹数的10.2%,它代表沿东南部大陆海岸线到达采样点的气团;第3类和第5类在气团后向轨迹中占的比例最高,分别为30.0%和36.8%,它们都来自南海海面,但第3类气团经珠海、澳门到达采样点,而第5类则经阳江到达采样点;第4类占总轨迹数的8.8%,这类气团途经深圳、东莞到达采样点。单颗粒数据结合气团后向轨迹进行统计分析表明:经广州、佛山到达采样点的气团会带来高浓度的颗粒物污染,且颗粒的老化程度较高,而发源于南海海面的气团能带来新鲜海风,对鹤山的大气污染起稀释作用;在颗粒类别上,途经广州、佛山、东莞、深圳这些重污染城市的气团中EC颗粒和ECOC颗粒的含量更高,而途经珠三角南部区域的气团则含有更多的OC颗粒和Metal颗粒。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶 污染物来源分析 后向轨迹 SPAMS

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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

10

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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昆明城区夏季单颗粒气溶胶质谱特征及来源分析 被引量：4

11

作者 向峰 李建文 +2 位作者 韩新宇 施择 史建武 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期924-930,共7页

使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2015年8月1日至7日,对大气中细颗粒连续监测,有8万多个颗粒具有测径和电离信息,SPAMS所捕获的颗粒数与PM_(2.5)浓度的相关性达到0.78,表明在一定程度上颗粒物数浓度能够反映大气污染变化趋势.分析表明,... 使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2015年8月1日至7日,对大气中细颗粒连续监测,有8万多个颗粒具有测径和电离信息,SPAMS所捕获的颗粒数与PM_(2.5)浓度的相关性达到0.78,表明在一定程度上颗粒物数浓度能够反映大气污染变化趋势.分析表明,捕集到的大气颗粒物可分为具有代表性的8类:元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、有机碳(OC)、高分子有机碳(HOC)、富钾(K-rich)、矿物质(KWZ)、左旋葡聚糖(LEV)和重金属(Metal)颗粒,不同类型颗粒粒径分布差异较为明显.颗粒类型以ECOC和OC颗粒为主,约占到电离颗粒数的50%以上.ECOC和OC颗粒数百分比在1:00 am至12:00 am左右,先上升后下降;EC颗粒主要受到机动车尾气排放影响,所占比例白天高于夜间;燃烧源排放颗粒物的增加和低风速是造成PM_(2.5)浓度上升阶段的主要原因;源解析结果表明,拓东体育馆周围大气污染源以机动车尾气为主,贡献率为28.5%;其次为燃煤源,贡献率为23.8%. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶 质谱特征 粒径分布 来源解析 PM2.5 昆明市

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利用单颗粒气溶胶质谱仪研究石家庄市采暖结束前后大气细颗粒物污染特征及成因 被引量：10

12

作者 李治国 周静博 +2 位作者 路娜 王玮 洪纲 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第14期110-119,共10页

2016年3月1日~20日期间,石家庄市区于采暖期结束前后出现两次重污染天气。为探究重污染天气成因,利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对两次重污染天气期间的细颗粒物化学组成进行分析;并结合颗粒物质量... 2016年3月1日~20日期间,石家庄市区于采暖期结束前后出现两次重污染天气。为探究重污染天气成因,利用位于石家庄市大气自动监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对两次重污染天气期间的细颗粒物化学组成进行分析;并结合颗粒物质量浓度和气象条件等对重污染天气成因进行了推定。结果表明,3月采暖期(3月1日~15日)期间共发生为期1 d的重度污染天气,主要成因为来自燃煤(贡献率42.6%)和工业工艺源(26.4%)的颗粒物严重累积;采暖期结束后(3月16日~20日)出现了连续3 d的重度污染天气,前期主要成因为来自机动车尾气(25.5%~25.9%)和工业工艺源(23.0%~25.5%)的颗粒物严重累积;后期首要污染源变为燃煤(28.6%)和工业工艺(27.4%)。监测过程中,PM_(2.5)与气象条件的相关性较高,r_(湿度/2.5)=0.76,r_(大气压/2.5)=-0.58,r_(风速/2.5)=-0.65,r_(温度/2.5)=0.35。综合来看,高湿状态下空气的低压静稳和低空传输,共同促使燃煤及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧后导致3月4日的重污染天气;而采暖期结束后,在同样不利于扩散的气象条件下,机动车尾气及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧,从而导致3月17和18日污染小高峰;不同于前两日,燃煤和工业工艺源的累积,二次转化加剧,导致了3月19日凌晨的污染小高峰。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶谱仪(SPAMS) 细颗粒物 采暖期 采暖结束 污染特征 成因分析

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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

13

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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天井山空气背景站单颗粒气溶胶有机硫酸酯初步研究 被引量：5

14

作者 王安侯 张沈阳 +6 位作者 王好 龚道程 张诗炀 宋伟 陈多宏 周磊 王伯光 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第5期1663-1669,共7页

运用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)在雨季(2015年8月18日~9月7日)于广东南岭天井山国家背景空气站,首次从二次有机气溶胶(SOA)中发现了有异戊二烯参与生成的有机硫酸酯(IEPOX-derived organosulfate),并初步研究了其变化规律.运用... 运用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)在雨季(2015年8月18日~9月7日)于广东南岭天井山国家背景空气站,首次从二次有机气溶胶(SOA)中发现了有异戊二烯参与生成的有机硫酸酯(IEPOX-derived organosulfate),并初步研究了其变化规律.运用自适应共振理论神经网络算法(ART-2a)将细颗粒物按化学成分分为9类,元素碳(EC)、有机碳(OC)、元素/有机混合碳(ECOC)、左旋葡聚糖颗粒(LEV)、富钾颗粒(K-rich)、富钠颗粒(Na-rich)、金属颗粒(Metal)、富硅颗粒(Si-rich)和有机胺(Amine).并运用示踪离子法研究森林中与异戊二烯氧化相关的有机硫酸酯的变化规律,发现其变化趋势与O_3较为相关,与SO_2和CO几乎不相关.另外,有机硫酸酯在相对湿度大于90%和在温度小于18℃时更容易形成.在夜间观测到的有机硫酸酯较白天高出49%,这可能与森林夜间湿度更高,温度更低有关.本研究证实了该森林地区已经受到人为源污染的影响,并且可以生成人为源二次有机气溶胶(ASOA). 展开更多

关键词 有机硫酸酯 单颗粒气溶胶 二次有机气溶胶 森林排放 光化学反应

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西安城区冬季污染天单颗粒气溶胶的化学组分特征及混合状态 被引量：3

15

作者 严梦园 程燕 +4 位作者 田杰 李丽 张勇 刘卉昆 王启元 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期823-833,共11页

本研究利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年12月6—12日在西安市开展高时间分辨率的实时在线观测。观测期间颗粒物数浓度和PM_(2.5)质量浓度变化趋势一致,表明颗粒物数浓度可以反映大气污染状况。结合自适应共振神经网络算法和人工... 本研究利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年12月6—12日在西安市开展高时间分辨率的实时在线观测。观测期间颗粒物数浓度和PM_(2.5)质量浓度变化趋势一致,表明颗粒物数浓度可以反映大气污染状况。结合自适应共振神经网络算法和人工分类方法,将颗粒物共分为7类,分别是元素碳颗粒(EC)、有机碳与元素碳混合颗粒(OCEC)、有机碳颗粒(OC)、富钾颗粒(K-rich)、生物质颗粒(BB)、扬尘颗粒(Dust)、重金属颗粒(Metal),其中占比最大的是含碳颗粒(包括EC、OCEC和OC),总占比达到66.9%。颗粒物的粒径分布表明,88.6%的颗粒物粒径分布在200—500 nm之间。OCEC、EC和OC颗粒在整个测径范围内占比较大。在污染期间,EC颗粒和K-rich颗粒的占比升高较为明显,表明此次污染事件在很大程度上受到了燃烧源以及颗粒物老化的影响。混合状态结果表示,污染期颗粒物与无机离子组分的混合程度高于清洁期,表明污染期颗粒物的老化程度更深。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶 粒径分布 化学组分 混合状态 西安城区 冬季污染天

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基于单颗粒气溶胶质谱的人体呼出颗粒物粒径分布与化学成分的分析方法研究 被引量：5

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作者 金丹丹 Anthony S.Wexler +3 位作者 陈文年 刘荔 周振 李雪 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期906-912,共7页

人体呼出气中内源性颗粒物和外源性颗粒物的粒径和化学成分信息可为肺部疾病诊断、环境暴露评价等研究提供参考。该文初步考察了单颗粒气溶胶质谱(Single particle aerosol mass spectrometry,SPAMS)同时获取人体呼出气中颗粒物(Exhaled... 人体呼出气中内源性颗粒物和外源性颗粒物的粒径和化学成分信息可为肺部疾病诊断、环境暴露评价等研究提供参考。该文初步考察了单颗粒气溶胶质谱(Single particle aerosol mass spectrometry,SPAMS)同时获取人体呼出气中颗粒物(Exhaled breath particles,EBPs)粒径分布和化学成分的可行性。结果表明,健康成人的EBPs数浓度为227~1 043个/L,获取具有统计意义的粒径分布所需的EBPs检出限为2 500个颗粒物,粒径范围为200~1 000 nm,峰值出现在460 nm。与环境空气颗粒物的粒径分布相比,EBPs更多分布在200~300 nm和440~660 nm,从化学成分来看,这两段粒径范围内的EBPs含有更多的碳元素,不易在体内发生吸湿增长,提高了被呼出的概率。EBPs的化学成分可能反映内源性颗粒物和外源性颗粒物组成,如HSO_4^-、PO_3^-、CN^-、CNO^-和C_xH_yO_z^+(x=1~3,y=1~7,z=1~3)可能与内源性颗粒物中的蛋白含量、磷酸酯酰甘油等成分有关,碳簇峰C_3^-、C_4^-、C^+、C_3^+、C_3H^+和C_4^+推测与外源性颗粒物中的碳元素有关。 展开更多

关键词 人体呼出气 气溶胶颗粒物 单颗粒气溶胶质谱 粒径分布 化学成分

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焦作市大气重污染过程单颗粒气溶胶特征分析 被引量：3

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作者 王西岳 喻国强 +5 位作者 马社霞 高博 吕延山 邹维欢 刘晓东 项金超 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期262-269,281,共9页

利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2015年12月9-30日对焦作市高新区监测站新办公楼观测站大气单颗粒粒径及其化学组成进行了在线测量,共采集到具有粒径信息的颗粒物9 391 749个,其中有正负质谱图的颗粒2 189 337个,其粒径主要集中... 利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2015年12月9-30日对焦作市高新区监测站新办公楼观测站大气单颗粒粒径及其化学组成进行了在线测量,共采集到具有粒径信息的颗粒物9 391 749个,其中有正负质谱图的颗粒2 189 337个,其粒径主要集中在0.2~2.0μm。利用自适应共振神经网络分类方法(Art-2a)对SPAMS采集的数据进行了成分分类,最终确定了8类颗粒物,焦作市监测期间占比前三的成分分别为有机碳(46.6%)、元素碳(16.1%)和富钾颗粒(11.8%),这3类颗粒物占比达70%以上,左旋葡聚糖(5.7%)、富硅(5.1%)和重金属(4.1%)占比相当,钠钾颗粒占比最少,仅为2.2%。监测期间PM_(2.5)源解析结果显示首要污染源为燃煤源,其次为工业工艺源,第三是机动车尾气,三者分别占32.6%、24%和16.6%,紧随其后的为扬尘源(13%),二次无机源稍低于扬尘源,为9.7%,生物质燃烧仅占3%。并对多次出现严重污染天气的监测过程进行了分析,第一次污染过程PM_(2.5)质量浓度出现爆表,严重污染天气持续时间长,PM_(2.5)质量浓度最高达551μg/m^3,并且多次出现迅速上升的趋势,在此次污染过程中主要污染源为燃煤源和工业工艺源;第二次污染过程空气质量略有好转,但严重污染持续时间也较长,PM_(2.5)质量浓度最高达345μg/m^3,机动车尾气大体上呈现PM_(2.5)质量浓度出现高峰时,比例随之增大,说明本次空气质量变差和机动车尾气有着密切的关系。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶 化学组成 重污染过程 来源解析

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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

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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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基于单颗粒气溶胶质谱法的雾霾过程中细颗粒物组分分析及来源研究 被引量：11

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作者 王帆 刘焕武 +2 位作者 王奕潇 牟国桃 李文韬 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期263-267,共5页

为了解雾霾过程中细颗粒物的组分与来源,采用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)法,于2015年12月在西安城市运动公园对雾霾过程进行连续观测。根据细颗粒物的质谱特征,将其化学组分分为10类,为有机碳(OC)、元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、左旋葡聚糖(L... 为了解雾霾过程中细颗粒物的组分与来源,采用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)法,于2015年12月在西安城市运动公园对雾霾过程进行连续观测。根据细颗粒物的质谱特征,将其化学组分分为10类,为有机碳(OC)、元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、左旋葡聚糖(LEV)、矿尘(MD)、重金属(HM)、富钾颗粒物(RK)、富钾钠颗粒物(RNa K)、富铵颗粒物(RNH+4)以及其他颗粒物。将本次雾霾过程分为5个阶段,各个阶段占比最大的化学组分均为OC、EC、ECOC;在雾霾生长阶段,RK、RNa K及RNH+4增长明显。将细颗粒物来源分为8类:机动车(36.3%)、燃煤(22.5%)、扬尘(7.1%)、生物质燃烧(5.1%)、工业(7.3%)、餐饮(0.5%)、二次合成(7.9%)和其他来源(13.3%)。结果表明,机动车和燃煤是本次雾霾的主要来源,二次合成对雾霾生长和消退有重要作用。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱 雾霾过程 细颗粒物 化学组成 来源

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基于单颗粒气溶胶质谱技术的典型污染过程研究:以浙江省淳安县为例 被引量：3

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作者 余传冠 陶士康 +7 位作者 楼晟荣 朱书慧 周敏 乔利平 贾世超 方文华 黄成 陈长虹 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期273-286,共14页

基于单颗粒气溶胶质谱技术,开展浙江省淳安县冬季典型时段大气颗粒物观测研究。基于人工神经网络算法,将本次采集到的颗粒物组分分为元素碳-有机碳(14.9%)、铵盐(13.7%)、硫酸盐-硝酸盐(13.6%)、地壳元素(13.1%)、老化元素碳(12.3%)、... 基于单颗粒气溶胶质谱技术,开展浙江省淳安县冬季典型时段大气颗粒物观测研究。基于人工神经网络算法,将本次采集到的颗粒物组分分为元素碳-有机碳(14.9%)、铵盐(13.7%)、硫酸盐-硝酸盐(13.6%)、地壳元素(13.1%)、老化元素碳(12.3%)、有机碳(11.6%)和元素碳(8.0%)等共计10种类别。观测期间,捕捉到3次典型的污染过程,分别为污染积累-爆发增长阶段(Case 1)和两次轻度污染过程(Case 2、Case 3)。不同污染过程显示出不同组分粒径增长率的差异性,其中小粒径段(小于0.7μm)组分构成差别不大,具有较好的一致性,而大粒径段(大于0.7μm)颗粒物类别构成在不同污染过程中差异较大。长距离输送时颗粒物老化严重,硝酸盐等二次组分增多,局地源排放为主时,一次颗粒物元素碳增加,同时铵盐也有增加。研究表明,不利气象条件及区域性外围传输是导致本次高污染的主要原因。高污染期间,颗粒物主要来自北方和西南方向,各占40.2%,其次为长江三角洲本地源贡献,占19.2%。污染爆发增长阶段(Case 1-2),元素碳、元素碳-有机碳和老化元素碳组分明显增多,分别为污染积累阶段(Case 1-1)的2.4倍、3.2倍和3.2倍,表明移动源排放及其老化的二次产物对淳安地区高浓度细颗粒物具有重要贡献。淳安地区富氨现象明显,与本地排放及区域输送密切相关。 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱 细颗粒物 组分类型 淳安县

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