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广州市2022年臭氧污染特征与成因分析 被引量:9
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作者 黄继章 高健 +9 位作者 余美芳 高锐 裴成磊 杨素霞 张金谱 宋伟 李磊 李银松 郭昊 叶子铭 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3100-3110,共11页
选取2022年O_(3)及其前体物观测数据、气象观测数据和ERA5再分析数据,结合基于观测的模型(OBM)和后向轨迹模型,分析了2022年广州市O_(3)污染特征,识别了O_(3)生成控制区及关键敏感型物种,并从O_(3)前体物排放、气象条件和区域传输3个方... 选取2022年O_(3)及其前体物观测数据、气象观测数据和ERA5再分析数据,结合基于观测的模型(OBM)和后向轨迹模型,分析了2022年广州市O_(3)污染特征,识别了O_(3)生成控制区及关键敏感型物种,并从O_(3)前体物排放、气象条件和区域传输3个方面开展了O_(3)污染成因分析.结果表明:广州市O_(3)生成以VOCs控制和NO_(x)-VOCs协同控制为主,现阶段VOCs和NO_(x)减排比例应不低于1:1;O_(3)生成对含氧VOCs最为敏感,其次是植物源VOCs(BVOCs)、烯烃、芳香烃和烷烃;2022年广州市O_(3)前体物NO_(x)和VOCs浓度同比下降14.7%和30.4%,但副高强盛、台风外围环流影响频繁叠加强辐射、高温、低湿等不利气象条件和区域传输抵消了广州市本地前体物减排的成效,造成O_(3)浓度上升,其中典型O_(3)污染过程(2022年9月16~22日)气流轨迹由西北、西南方向气团转变为东和东南方向气团,易受到来自周边城市区域传输影响.建议下一步持续推动NO_(x)减排,促进O_(3)对NO_(x)敏感性向正敏感性的转变,同时积极构建区域联防联控机制,降低区域传输贡献. 展开更多
关键词 广州市 臭氧污染 基于观测的模型(OBM) 前体物 气象条件 区域传输
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广州市非污染天PM_(2.5)高值期硫酸盐分布特征及成因
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作者 张倩华 韩天玮 +4 位作者 陈彦宁 廉秀峰 陈希 裴成磊 李梅 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期760-770,共11页
于2022年9月在线监测广州市气象条件、气态污染物、水溶性离子、重金属、有机碳(OC)、元素碳(EC)及单颗粒,探究广州市非污染天PM_(2.5)高值期硫酸盐变化特征及成因。结果表明,PM_(2.5)浓度在2022年5月、7月、9月和10月比2021年同期增长... 于2022年9月在线监测广州市气象条件、气态污染物、水溶性离子、重金属、有机碳(OC)、元素碳(EC)及单颗粒,探究广州市非污染天PM_(2.5)高值期硫酸盐变化特征及成因。结果表明,PM_(2.5)浓度在2022年5月、7月、9月和10月比2021年同期增长,其中9月增长达40.9%,同时伴随O_(3)浓度高值,O_(3)污染持续达18 d。采样期间共发生3次PM_(2.5)增长过程,硫酸盐是PM_(2.5)高值期增加最多的组分,硫酸盐浓度增量约占PM_(2.5)增量的25%,其次是OC、硝酸盐和铵盐。高相对湿度和高浓度O_(3)环境有利于SO_(2)转化,PM_(2.5)高值期硫氧化率(SOR=0.437)显著比低值期(SOR=0.334)高。含硫酸盐颗粒的主要类型为K-rich、EC和OC,其次为K-OC、K-Na和Fe。其中,EC和Fe类颗粒在PM_(2.5)高值期对硫酸盐形成有明显促进作用。该研究结果有助于进一步认识非污染天PM_(2.5)浓度增加的成因和硫酸盐形成机制。 展开更多
关键词 硫酸盐 元素碳 混合状态 PM_(2.5) 广州
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单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体对Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的萃取性能及配位化学
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作者 修涛元 刘栎锟 +5 位作者 张萌 洪义 叶国安 矫彩山 袁立永 石伟群 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第3期213-223,共11页
随着核医学的快速发展,医用同位素m^(99)Tc^(m)的母体核素m^(99)Mo的需求量不断增加。m^(99)Mo主要通过反应堆辐照高浓铀/低浓铀靶件生产,因此Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)分离对于高纯度m^(99)Mo的获取至关重要。相较于其他分离方法,溶剂萃取具有操作... 随着核医学的快速发展,医用同位素m^(99)Tc^(m)的母体核素m^(99)Mo的需求量不断增加。m^(99)Mo主要通过反应堆辐照高浓铀/低浓铀靶件生产,因此Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)分离对于高纯度m^(99)Mo的获取至关重要。相较于其他分离方法,溶剂萃取具有操作相对简单和分离效率高等优点,其中高效萃取剂的设计制备是液液萃取法分离Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的关键。本研究合成了三种单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体,并在不同硝酸浓度、时间和配体浓度下进行了萃取实验,详细探讨三种配体对Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的分离性能。通过红外吸收光谱(FTIR)、紫外(UV-Vis)滴定和核磁(NMR)滴定进行了相关配位化学研究。结果表明:三种配体均对Mo(Ⅵ)表现出更优的亲和力,在低酸度下可实现Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)之间的高效分离,分离因子(SF(Mo/U))在最优条件下达到23;单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体相较于邻菲啰啉二酰胺类配体动力学更快,这主要是因为其侧链更少,空间位阻更小,更有利于金属离子的配位;斜率分析拟合得到配体与Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)生成1∶1型配合物;紫外滴定分析和核磁滴定分析证实,配体与U(Ⅵ)生成1∶1型配合物。 展开更多
关键词 邻菲啰啉 酰胺 溶剂萃取 配位化学
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食品中82种毒品与毒物的自动切片式液相色谱质谱法同时筛查
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作者 张巍青 王斌 +7 位作者 王宏伟 乔佳 黄渤 何翠红 张健锋 吴盛哲 胡斌 李梅 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第5期97-104,共8页
[目的]食物中毒品与毒物的快速筛查是保障食品安全的关键环节,尤其在涉及大规模人员活动聚集的现场,亟需建立高效、精准的驻场分析技术。旨在利用国产三重四极杆液相色谱质谱联用仪(LC-MS/MS),建立了一种基于自动切片式扫描模式的筛查方... [目的]食物中毒品与毒物的快速筛查是保障食品安全的关键环节,尤其在涉及大规模人员活动聚集的现场,亟需建立高效、精准的驻场分析技术。旨在利用国产三重四极杆液相色谱质谱联用仪(LC-MS/MS),建立了一种基于自动切片式扫描模式的筛查方法,通过系统优化质谱参数和色谱条件,实现扫描效率的最大化,完成对食品中多种毒品和毒物的快速、同步检测。[方法]针对食品基质中的82种毒品和毒物,包括常见毒品、鼠药、农药、巴比妥类药物等,开发了一种高效LC-MS/MS分析方法。采用自动切片扫描技术,根据各目标物的保留时间窗口动态分配质谱扫描时间,实现在单次分析中同时监测超过100个离子对,显著提高了扫描效率和信号稳定性。[结果]该方法在1.0~200.0 ng·mL^(-1)的浓度范围内对82种目标物均表现出良好的线性关系,相关系数(R2)均大于0.99。方法检出限(LOD)为0.05~1.0 ng·mL^(-1),日内精密度和日间精密度为分别为1.19%~4.94%和1.12%~4.97%,加标检测准确度为80.2%~118.3%,显示良好的同时筛查大量监测目标的分析性能。[结论]与传统的多反应监测模式相比,自动切片模式具有灵敏度高、准确性好的特点,适用于现场快速筛查与大规模样本的高通量监测。该方法可为重大活动食品安全保障、突发中毒事件应急检测和食品安全风险预警提供可靠的技术支持,具有重要的实际应用价值和推广前景。 展开更多
关键词 液相色谱质谱联用仪 食品安全 毒品 毒物 切片式扫描模式
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基于全二维气相色谱-飞行时间质谱鉴别宁夏中宁枸杞的特征标志物 被引量:2
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作者 蔡尉彤 曹烙文 +6 位作者 宋诗清 姚凌云 孙敏 王化田 于闯 柳倩 冯涛 《食品科学技术学报》 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
为对宁夏中宁枸杞产地进行鉴别,研究采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱法分析检测来自宁夏中宁、新疆精河、甘肃靖远、青海西宁、内蒙古乌拉特前旗等5种产地的枸杞样品中挥发性化合物的相对含量,利用主成分分析(princi... 为对宁夏中宁枸杞产地进行鉴别,研究采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱法分析检测来自宁夏中宁、新疆精河、甘肃靖远、青海西宁、内蒙古乌拉特前旗等5种产地的枸杞样品中挥发性化合物的相对含量,利用主成分分析(principle component analysis,PCA)和层次聚类分析法(hierarchical cluster analysis,HCA)初步完成分离5种产地枸杞的目的,并通过正交偏最小二乘判别分析法(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPL S-DA)进一步找出宁夏中宁枸杞与新疆精河、甘肃靖远、青海西宁和内蒙古乌拉特前旗等4种枸杞相比的潜在差异化合物。结果表明,5种产地枸杞样品共有的挥发性化合物有85种,相对峰面积含量占比较大的有壬酸甲酯、己酸甲酯、3-甲基丁醛等;通过PCA和HCA分析,发现宁夏中宁枸杞与其余4种产地的枸杞样品能很好地分离,且通过OPL S-DA分析得到宁夏中宁枸杞和其他枸杞的15种潜在差异化合物,其中10种仅在宁夏中宁枸杞中检测得到,如六氢假紫罗酮、(E,E)-2,4-己二烯醛,而包含辛酸乙酯、丁酸甲酯在内的5种化合物在宁夏枸杞中未被检出。希望研究可为宁夏中宁枸杞的成分分析和产地鉴别提供参考依据和技术指导。 展开更多
关键词 全二维气相色谱 宁夏枸杞 产地鉴别 挥发性物质 潜在差异化合物
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挥发性离子对反相液相色谱-串联质谱法检测冷链鱼虾中16种生物胺 被引量:1
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作者 吴建欣 王宗义 +4 位作者 于淼 毕桂宾 张巍青 董子琦 马小童 《食品科学》 北大核心 2025年第10期282-289,共8页
针对冷链鱼虾产品,基于液相色谱-串联质谱法建立无衍生化检测二甲胺、三甲胺、氧化三甲胺、章鱼胺、多巴胺、酪胺、5-羟色胺、苄胺、腐胺、尸胺、组胺、胍丁胺、2-苯乙胺、色胺、亚精胺和精胺共16种生物胺的新方法。样品经1%(V/V)甲酸-8... 针对冷链鱼虾产品,基于液相色谱-串联质谱法建立无衍生化检测二甲胺、三甲胺、氧化三甲胺、章鱼胺、多巴胺、酪胺、5-羟色胺、苄胺、腐胺、尸胺、组胺、胍丁胺、2-苯乙胺、色胺、亚精胺和精胺共16种生物胺的新方法。样品经1%(V/V)甲酸-80%(V/V)乙腈溶液均质提取,正己烷除脂,使用Waters XSelect^(TM) HSS T3柱,以5 mmol/L九氟戊酸溶液和5 mmol/L九氟戊酸-乙腈溶液为流动相进行梯度洗脱,进行挥发性离子对反相色谱分离,在电喷雾电离离子源正离子模式下,以多反应监测模式进行质谱检测,以二甲胺-D_(6)和1,7-二氨基庚烷为内标进行定量。结果表明,各生物胺均能有效分离,在10~1 000 ng/mL范围内线性良好,R~2>0.995,检出限为0.15~1.50mg/kg,定量限为0.5~5.0 mg/kg,平均加标回收率为81.15%~109.90%,相对标准偏差均小于10%。实际样品检测结果表明,市售冷链鱼虾产品中除色胺、5-羟色胺、多巴胺和章鱼胺外,其他12种生物胺均有不同程度检出。该方法样品前处理简单、灵敏度高、准确性和精密度良好,可为无衍生的液相色谱-串联质谱法高效检测生物胺与以生物胺为标志物的冷链鱼虾产品质量综合评价提供技术参考。 展开更多
关键词 生物胺 冷链鱼虾 挥发性离子对 液相色谱-串联质谱法
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江苏兴化里下河地区地表水季节性低溶解氧驱动因素及污染溯源
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作者 何娟 申华杰 +3 位作者 薛锐 刘颖 张庆军 李嘉琪 《中国环境监测》 北大核心 2025年第3期83-93,共11页
为探究里下河地区溶解氧的时空分布规律、主要驱动因素及污染来源,以江苏中部兴化里下河地区为研究对象,基于历史数据,采用GIS、聚类统计等技术进行可视化展示,结合相关系数矩阵开展驱动因素定量分析,并运用全二维气相色谱-飞行时间质... 为探究里下河地区溶解氧的时空分布规律、主要驱动因素及污染来源,以江苏中部兴化里下河地区为研究对象,基于历史数据,采用GIS、聚类统计等技术进行可视化展示,结合相关系数矩阵开展驱动因素定量分析,并运用全二维气相色谱-飞行时间质谱、光谱比对等方法开展污染溯源研究。结果表明:该地区溶解氧的季节性差异显著,夏秋季节河道水质溶解氧偏低;地表水污染来源主要分为2支,一支分布于兴化中北部地势低洼地区等,以溶解氧、氨氮、总磷污染为主;另一支集中于兴化东北片区,以高锰酸盐指数、化学需氧量、溶解氧等污染为主。趋动因素分析结果表明:水温、pH、浊度等水质因子是驱动溶解氧本底水平差异的自然因素;地形条件、水动力条件是驱动地表水溶解氧下降的客观因素;汛期强降雨造成的径流污染是驱动溶解氧突降的直接因素;溶解氧与主要污染指标仅在夏秋季表现为高度负相关,因此,夏汛期间农业、养殖等外源输入性耗氧及底质内源性耗氧是最主要的驱动因素。溯源结果表明:LDCN点位主要受生活污染影响,各支流水质基本处于Ⅳ~Ⅴ类水平,且与该点位具有高度同源性,是溶解氧下降的主要原因。结合图谱比对和非靶向筛查结果,支流4周边某企业可能存在雨污混排等问题,对LDCN点位产生直接影响,因此不排除其降低溶解氧水平的可能。另外,浮水植物水葫芦生长耗氧也是该点位出现低溶解氧现象的原因之一。 展开更多
关键词 平原河网 低溶解氧 相关系数矩阵 驱动因素 非靶向筛查 光谱比对 溯源
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影响长沙市臭氧污染的关键排放源研究
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作者 曾鸣 周杨 +6 位作者 贾钧淇 易勇 刘慧君 肖笑 王钟 范茂清 张鑫 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1508-1516,共9页
臭氧已成为影响长沙市空气质量的关键污染物。本文基于站点观测数据,结合基于观测的模型(OBM)和正定矩阵因子分析法(PMF)分析了长沙市臭氧本地生成能力、臭氧生成敏感性及挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NO_(x))来源,确定了影响臭氧生成... 臭氧已成为影响长沙市空气质量的关键污染物。本文基于站点观测数据,结合基于观测的模型(OBM)和正定矩阵因子分析法(PMF)分析了长沙市臭氧本地生成能力、臭氧生成敏感性及挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NO_(x))来源,确定了影响臭氧生成的关键排放源。结果表明:①长沙市臭氧污染主要体现在暖季(4-10月),暖季臭氧本地生成贡献率为28%,且高温季节臭氧本地生成贡献率进一步升高。②臭氧生成整体处于VOCs和NO_(x)协同控制区,人为源VOCs,尤其是芳香烃和烯烃是敏感性物种。③不同月份臭氧生成控制区发生明显变化,4-7月从VOCs控制区转为VOCs和NO_(x)协同控制区,NO_(x)的贡献逐渐升高;8-10月整体处于VOCs和NO_(x)协同控制区,但NO_(x)的贡献逐渐下降。④VOCs和NO_(x)综合来源解析结果表明,柴油车尾气源和化石燃料燃烧源对VOCs的贡献率占主导地位,分别为34.3%和12.2%,两类排放源对NO_(x)的贡献率(57.0%和7.0%)同样突出。⑤结合OBM和PMF方法开展臭氧生成对不同VOCs和NO_(x)排放源的敏感性解析,发现臭氧生成对油气挥发源最为敏感,其相对增量反应性(RIR)为0.23,其次为植物释放源和柴油车尾气源,其RIR分别为0.12和0.10。(6)VOCs控制区减排柴油车尾气源等高NO_(x)排放源不利于臭氧污染防控,VOCs和NO_(x)协同控制区减排柴油车尾气源等高NO_(x)排放源将有助于缓解臭氧污染,且VOCs蒸发排放源(油气挥发和溶剂使用)在污染时期对臭氧生成的贡献进一步升高。研究显示,长沙市不同季节影响臭氧生成的关键前体物排放源会发生变化,建议春、秋两季优先控制高VOCs、低NO_(x)排放源,夏季协同加强柴油车尾气源等高NO_(x)排放源的控制,在臭氧污染时期加强VOCs蒸发排放源的管控。 展开更多
关键词 臭氧 VOCS 臭氧生成敏感性 源解析 控制策略
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清洁燃油政策后船舶排放颗粒物的源解析方法研究及在上海浦东新区的应用
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作者 马慧 王在华 +4 位作者 温炎炜 雷志鹏 李梅 周洋 杨帆 《地球化学》 北大核心 2025年第4期564-574,共11页
对比清洁燃油政策实施前后,船舶排放颗粒物的成分变化,利用实测建立的船舶、汽油车、柴油车和燃煤源的特征单颗粒源谱,研究示踪离子法、相似度算法和示踪离子法结合相似度算法(结合算法)对船舶排放颗粒物源解析的适用性,并进一步评估船... 对比清洁燃油政策实施前后,船舶排放颗粒物的成分变化,利用实测建立的船舶、汽油车、柴油车和燃煤源的特征单颗粒源谱,研究示踪离子法、相似度算法和示踪离子法结合相似度算法(结合算法)对船舶排放颗粒物源解析的适用性,并进一步评估船舶排放对上海浦东新区空气质量的影响。结果表明,清洁燃油政策实施后,低硫油(LS)颗粒物以有机碳-硫酸盐(OC-S,38.7%)、元素碳有机碳(ECOC,28.6%)、有机碳-硝酸盐(OC-N,13.9%)和元素碳有机碳-钒(ECOC-V,9.9%)为主,含V颗粒物的占比较政策实施前的高硫油(HS)显著降低,且低硫油排放颗粒物同汽油车、柴油车和燃煤源的质谱化学特征存在显著差异。因此,在实施清洁燃油政策后,基于V元素的示踪离子法会严重低估船舶排放贡献,而结合算法的计算结果同实际情况更吻合。浦东新区PM2.5在研究时段内主要受移动源影响,平均占比为26.6%,移动源中船舶源(32.0%)与汽油车源(32.1%)和柴油车源(35.9%)占比相近。船舶源对大气总颗粒物的贡献平均为8.4%,可见船舶源的贡献不容忽视。后向轨迹和潜在源贡献分析结果显示,来自内陆方向的船舶排放有明显贡献,需加强内河船舶管理和临省的区域协同管控。 展开更多
关键词 上海浦东 船舶排放 示踪离子法 相似度算法 清洁燃油政策
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LC-MS/MS检测十字花科蔬菜中抗癌活性物吲哚-3-甲醇
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作者 赵毅 王宗义 +4 位作者 赵青原 张巍青 马小童 董子琦 吴建欣 《北京农学院学报》 2025年第2期102-105,共4页
【目的】建立常见十字花科蔬菜中抗癌活性物吲哚-3-甲醇(I3C)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测方法。【方法】样品经均质、磷酸缓冲罐溶液孵育水解,取1 mL水解液,用3 mL乙酸乙酯分3次萃涡旋萃取,氮气吹干,甲醇复溶,LC-MS/MS多反应监测... 【目的】建立常见十字花科蔬菜中抗癌活性物吲哚-3-甲醇(I3C)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测方法。【方法】样品经均质、磷酸缓冲罐溶液孵育水解,取1 mL水解液,用3 mL乙酸乙酯分3次萃涡旋萃取,氮气吹干,甲醇复溶,LC-MS/MS多反应监测(MRM)模式检测,外标法定量。【结果】检测方法线性良好,R^(2)>0.999,检出限(LOD)为0.040μg/g,定量限为0.133μg/kg,加标回收率为88.12%~109.8%,相对标准偏差为1.96%~7.78%;对6种不同产地的十字花科蔬菜的实际检测显示,I3C平均含量在1.5μg/g以上的有在西兰花和羽衣甘蓝,平均含量为0.5~1.5μg/g的有圆白菜、菜花和紫甘蓝,低于0.5μg/g的为油菜。【结论】该方法有效简化了样品前处理,提高了检测效率,有更低的检出限和定量限,为相关蔬菜I3C含量检测提供了方法参考;实际样品的检测结果,为健康饮食或调理食材的选择提供了依据。 展开更多
关键词 吲哚-3-甲醇 十字花科蔬菜 液相色谱-串联质谱法
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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
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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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小型空间同位素质谱仪器的搭建 被引量:1
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作者 王学智 孙健 +4 位作者 杨喆 李刚 苏海波 谭国斌 高伟 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期357-366,I0002,共11页
空间同位素探测对人类进一步探索太空有着重要意义。磁质谱具有分辨率高、动态范围宽、丰度灵敏度高等优点,主要用于同位素定量分析。然而,传统的磁质谱仪体积庞大、能耗高、造价及维护费用昂贵,使其在空间探测领域的应用面临着较大挑... 空间同位素探测对人类进一步探索太空有着重要意义。磁质谱具有分辨率高、动态范围宽、丰度灵敏度高等优点,主要用于同位素定量分析。然而,传统的磁质谱仪体积庞大、能耗高、造价及维护费用昂贵,使其在空间探测领域的应用面临着较大挑战。本研究设计并搭建了一套小型化的马赫型磁电双聚焦质谱仪,主要结构包括电子轰击电离源、静电分析器、磁分析器以及荧光屏检测器。质谱仪的物理部分尺寸24 cm×12 cm×9 cm,磁分析器场强0.85 T,采用荧光屏检测离子信号。实验采用标准氮气(m/z28)测试仪器性能,经离子成像处理软件计算可得m/z 28处的分辨率为65,灵敏度为3.28×10^(4) V/Pa,可检测质量范围达70 u。通过对仪器的关键部件进行小型化设计,可满足空间同位素探测任务的需求。 展开更多
关键词 同位素质谱 小型化 磁分析器 电子轰击电离源
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水自由基阳离子与苯及其衍生物反应的质谱研究
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作者 杨黄丽 高校飞 +3 位作者 谭国斌 张兴磊 周振 陈焕文 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期482-491,I0002,共11页
研究水自由基阳离子的化学性质对阐释水相化学反应机理有着重要意义。本文研究了在线制备的(H_(2)O)_(2)^(+·)(m/z 36)与苯及其衍生物反应的特点。结果表明,当(H_(2)O)_(2)^(+·)与苯(C_(6)H_(6))、苯甲醚(C_(7)H_(8)O)、2,4-... 研究水自由基阳离子的化学性质对阐释水相化学反应机理有着重要意义。本文研究了在线制备的(H_(2)O)_(2)^(+·)(m/z 36)与苯及其衍生物反应的特点。结果表明,当(H_(2)O)_(2)^(+·)与苯(C_(6)H_(6))、苯甲醚(C_(7)H_(8)O)、2,4-二甲基苯胺(C_(8)H_(11)N)等没有吸电子基团的化合物反应时,除产生对应的电子转移反应产物(C_(6)H_(6))^(+·)(m/z 78)、(C_(7)H_(8)O)^(+·)(m/z108)或质子转移反应产物(C_(8)H_(11)N+H)+(m/z 122)外,还发现苯酚相关产物(C_(6)H_(5)OH)^(+·)(m/z 94)、(C_(7)H_(7)O-OH)^(+·)(m/z 124)以及(C_(8)H_(10)NOH+H)+(m/z 138)。同位素标记实验表明,苯酚相关产物中的OH来源于水自由基阳离子。然而,当(H_(2)O)_(2)^(+·)与苯甲腈(C_(6)H_(5)CN)或硝基苯(C_(6)H_(5)NO_(2))等有强吸电子基团的取代苯反应时,主要通过取代反应产生(C_(6)H_(5)CN+H_(2)O)^(+·)(m/z 121)和(C_(6)H_(5)NO_(2)+H_(2)O)^(+·)(m/z 141),并未发现羟基化产物。由以上结果可知,(H_(2)O)_(2)^(+·)与底物分子的反应可通过电子转移(底物自由基阳离子)、质子转移(质子化产物)、解离电子转移(羟基化产物)和取代等4个过程发生,这可能与(H_(2)O)_(2)^(+·)存在(H_(2)O)H^(+)-^(·)OH和[H_(2)O∴OH_(2)]^(+·)_(2)种互变结构有关。本研究推测,苯环上的吸电子基团有利于[H_(2)O∴OH_(2)]^(+·)结构的存在,从而发生取代反应,当苯环上没有吸电子基团时,苯环上的富电子体系有利于(H_(2)O)H^(+)-^(·)OH结构的存在,而质子转移结构中的羟基自由基可以将苯氧化成苯酚,该结果有助于阐明苯及其衍生物与(H_(2)O)_(2)^(+·)相关的化学反应过程。 展开更多
关键词 水自由基阳离子 苯及其衍生物 质子转移结构 两中心三电子结构 质谱
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广东省2020-2023年细颗粒物化学组分特征及来源分析研究 被引量:2
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作者 沈劲 黄国锋 +6 位作者 陈多宏 翟宇虹 周炎 袁晓玉 常旺 张涛 刘军 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期189-203,共15页
细颗粒物(PM_(2.5))是影响空气质量进一步好转的关键因素之一。该研究在2020-2023年对广东省11个城市的13个监测点位进行了PM_(2.5)及其化学组分的连续监测,通过富集因子分析和正定矩阵因子分析(PMF)等方法,深入研究了PM_(2.5)的污染特... 细颗粒物(PM_(2.5))是影响空气质量进一步好转的关键因素之一。该研究在2020-2023年对广东省11个城市的13个监测点位进行了PM_(2.5)及其化学组分的连续监测,通过富集因子分析和正定矩阵因子分析(PMF)等方法,深入研究了PM_(2.5)的污染特征及其来源。研究结果显示,广东省的PM_(2.5)浓度在2020-2023年间呈波动下降趋势,年均浓度介于19.6~22.0μg/m^(3)之间,季节性浓度分布为冬季最高(28.1μg/m^(3)),夏季最低(12.4μg/m^(3))。有机碳年均浓度呈上升趋势,占PM_(2.5)质量浓度的19.32%~21.78%,元素碳浓度逐年下降,占比4.40%~5.96%。水溶性离子总浓度年均值介于9.94~12.25μg/m^(3),占PM_(2.5)浓度的46.24%~55.66%,其中SNA(硫酸盐、硝酸盐和铵盐)为主要成分。金属元素年均浓度介于1577.38~2107.31 ng/m^(3),占PM_(2.5)浓度的8.04%~9.58%,主要包括铝、硅、钾、钙、铁和锌。颗粒物来源解析结果表明,二次源是PM_(2.5)的主要贡献源,占比45%~54%,其中二次硝酸盐生成的贡献高于二次硫酸盐(夏季除外);生物质燃烧在冬季贡献显著,占比达25%;机动车排放在春季、夏季、秋季和冬季的贡献分别为15%、16%、14%和3%;地面扬尘、高氯源、工业过程、油品燃烧、冶金工业源、散煤燃烧、电子制造以及烟花爆竹燃放等也是重要的PM_(2.5)来源。后向轨迹聚类分析表明,夏季主要受海洋清洁气流影响,PM_(2.5)浓度较低;冬季则受内陆气流影响,PM_(2.5)浓度较高;主导气流类型的季节性差异是PM_(2.5)浓度夏低冬高的原因之一。潜在源区分析显示,广州、东莞、深圳和惠州等机动车保有量较大的地区是主要的PM_(2.5)源区。 展开更多
关键词 PM_(2.5) 组分特征 PMF 潜在源区 广东省
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泰州市一次典型臭氧污染过程及生成机制研究 被引量:1
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作者 王玉祥 陆炜梅 +4 位作者 程滢 吴莹 杨文武 徐亮 温焱炜 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期671-679,共9页
基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O_(3))污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机... 基于2022年8月6—18日一次典型臭氧(O_(3))污染过程监测的数据,从时间、空间维度开展挥发性有机物(VOCs)浓度水平、臭氧生成潜势(OFP)分析,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和基于观测的箱体模型(OBM)识别VOCs的主要来源和O_(3)生成机制。结果表明:本次O_(3)污染过程中,受不利气象条件的影响,泰州市VOCs体积分数和NO_(2)浓度在污染中阶段比污染前阶段分别升高了8.2%、24.2%,是O_(3)污染加重的主要原因。对OFP贡献较高的是烯/炔烃、芳香烃,间/对二甲苯是3个监测站点污染前阶段OFP贡献最高的物种,异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯分别是兴化市、姜堰区、海陵区监测站点污染中和污染后阶段OFP贡献最高物种。源解析结果显示,溶剂使用源(26.5%)、工业源(20.9%)、移动源(20.5%)是泰州市污染期间VOCs的主要污染源。此次O_(3)污染过程中泰州市的O_(3)生成机制存在显著的时空差异性。时间上,由于各监测站点大气中氮氧化物(NO_x)比例递减,O_(3)生成对于NO_x的敏感性递增,整体呈现出由VOCs控制区转变为协同控制区,再转变为NO_x控制区的趋势;空间上,泰州北部区域和城区主要处于VOCs控制区,近城区处于协同控制区。基于以上结果,建议在NO_x排放量较大的北部及城区,应侧重于VOCs减排;在VOCs排放量较大的近城区,实行NO_x和VOCs协同减排,以实现O_(3)污染的精准防治。 展开更多
关键词 臭氧污染过程 挥发性有机物 关键活性组分 生成机制 来源解析
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轨道阱边缘场效应及其补偿方法的研究 被引量:1
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作者 王俊恬 任熠 +2 位作者 黄正旭 陈政阁 丁力 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期237-245,共9页
静电轨道阱(Orbitrap)自推出以来已被证明是一款强大的离子分析器,其分辨率受电极结构中边缘场的影响。因此,亟需研究由离子入射孔和外电极间隙共同导致的畸变场对分辨率的影响,并提出边缘场效应的解决方法。本实验利用离子光学仿真软件... 静电轨道阱(Orbitrap)自推出以来已被证明是一款强大的离子分析器,其分辨率受电极结构中边缘场的影响。因此,亟需研究由离子入射孔和外电极间隙共同导致的畸变场对分辨率的影响,并提出边缘场效应的解决方法。本实验利用离子光学仿真软件(SIMION)分别建立了理想、畸变和矫正3种结构模型,以测量不同初始轴向振幅和不同轨道半径对应的轴向振动周期分散来衡量轨道阱可以达到的极限分辨率。通过对比理想模型的实验结果与理论结果,验证了仿真参数选取和离子运动计算方法的可靠性;在畸变模型实验中,探究外电极间隙和离子入射孔导致的边缘场效应引起的离子轴向运动周期分散情况,及其对分辨率产生的影响;在矫正模型实验中证明了可以通过调节2个补偿电极的电压来修正畸变场,从而克服离子入射孔和外电极间隙共同产生的边缘场效应,乃至其他缺陷所引起的场畸变问题,仿真得到轨道阱对m/z 100离子的极限质量分辨率可达2500000。 展开更多
关键词 轨道阱 边缘场 补偿电极 分辨率 仿真模拟
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基于便携GC-MS和HS/SPME-GC×GC-TOF MS分析化州橘红与广西橘红成分差异
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作者 李凯旋 黄罗旭 +4 位作者 吴曼曼 徐经纬 谭国斌 罗思凡 周振 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期631-639,共9页
为探究不同产地橘红挥发性成分之间的差异,本研究采用便携气相色谱-质谱(GC-MS)和顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)技术分析化州橘红和广西橘红的挥发性成分。结果表明,便携GC-MS只能初步区分化州橘... 为探究不同产地橘红挥发性成分之间的差异,本研究采用便携气相色谱-质谱(GC-MS)和顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)技术分析化州橘红和广西橘红的挥发性成分。结果表明,便携GC-MS只能初步区分化州橘红和广西橘红,不能确定化州橘红的特征标志物;利用主成分分析法(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS-DA)对GC×GC-TOF MS实验数据进行处理,根据|p(corr)|>9和|p|>0.06结合VIP>1.1,共筛选出10种化州橘红标志物。该研究为化州橘红药材的质量评价与鉴定提供了依据,也为其他中药质量评价提供了方法参考。 展开更多
关键词 橘红 便携气相色谱-质谱 全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS) 顶空固相微萃取(HS/SPME) 化学计量学分析
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VOCs走航系统在响水环境应急监测中的探索应用 被引量:10
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作者 徐亮 宋兴伟 +4 位作者 梁宵 王攀攀 康晓峰 苏海波 高伟 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期66-71,共6页
文章介绍了以移动监测车为载体的集成了VOCs在线质谱仪、GPS信息记录仪、气象参数仪等设备的VOCs走航观测系统,该系统对VOCs的测定限优于10-9(V/V)。在连续走航模式下,可在5 s、27 m内产生一组监测数据,实现了VOCs的高时空分辨监测。在... 文章介绍了以移动监测车为载体的集成了VOCs在线质谱仪、GPS信息记录仪、气象参数仪等设备的VOCs走航观测系统,该系统对VOCs的测定限优于10-9(V/V)。在连续走航模式下,可在5 s、27 m内产生一组监测数据,实现了VOCs的高时空分辨监测。在江苏响水"3·21"特别重大爆炸事故中,将该系统探索性地应用于对事故核心区域附近VOCs的高时空分辨率的连续走航观测(2019年3月22日-26日)及核心区域外围点位的定点观测(2019年3月27日-30日)。监测过程发现:苯为主要污染物,最高瞬时浓度为43.4 mg/m^(3),其次为甲苯、二甲苯等有机污染物;2019年3月22日开始,污染物浓度有逐渐降低的趋势;爆炸点600 m范围内VOCs浓度较高;主要受影响区域为爆炸点2 km范围内,另外VOCs的分布有着巨大的时空差异;定点观测发现,事故处置期间在距离爆炸点1.4 km处偶有检出较高浓度的苯。 展开更多
关键词 挥发性有机物 走航观测系统 在线质谱仪 “3·21”爆炸事故 应急监测
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南京北郊冬春季大气颗粒物中含氮无机水溶性离子组分特征 被引量:3
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作者 吕睿 于兴娜 +3 位作者 马佳 安俊琳 肖思晗 赵丽霞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期129-135,共7页
为了解南京北郊大气颗粒物中含氮二次水溶性离子组分特征,2014年冬春两季使用Anderson 9级采样器对南京北郊大气颗粒物进行分级采样,利用离子色谱仪分析得到了各粒径范围颗粒物中的含氮二次无机组分质量浓度,结合能见度、相对湿度、颗... 为了解南京北郊大气颗粒物中含氮二次水溶性离子组分特征,2014年冬春两季使用Anderson 9级采样器对南京北郊大气颗粒物进行分级采样,利用离子色谱仪分析得到了各粒径范围颗粒物中的含氮二次无机组分质量浓度,结合能见度、相对湿度、颗粒物浓度等观测数据探讨了不同天气状况下大气颗粒物中含氮二次水溶性离子组分的含量及其粒径分布特征。结果表明:冬季和春季平均PM_(2.5)质量浓度分别达到了80.81μg·m^(-3)和52.57μg·m^(-3),明显超过二类标准限值。PM_(10)中NO_3^-和NH_4^+表现出较好的一致性,相关系数高达0.92,表明两种离子的来源比较相似;NO_2^-与NO_3^-和NH_4^+均呈现明显的负相关关系。就季节平均而言,冬季NO_3^-和NH_4^+质量浓度明显高于春季,尤其在0.43~2.1μm粒径范围内,这与冬季二次细颗粒物污染加剧有关;其他粒径段的浓度值季节差异不明显。不同能见度下,NO_3^-和NH_4^+质量浓度谱均呈三峰分布;当水平能见度>3 km时,NO_3^-和NH_4^+最大谱峰大多在9.0~10μm粗粒径段;能见度降至3 km以下时,谱最大峰值出现在1.1~2.1μm粒径段。能见度水平越低,NO_3^-和NH_4^+的质量浓度越高,表明随着NO_3^-和NH_4^+浓度增加气溶胶的消光作用有所增强,从而导致能见度降低。霾天细模态中NH_4^+和NO_3^-的浓度较非霾天明显增加,粗模态无明显变化。NO_2^-作为中间产物其性质极不稳定,谱分布也比较复杂,但任何天气状况下均在粗粒径段出现高峰值。 展开更多
关键词 大气颗粒物 含氮无机水溶性离子 粒径分布 南京
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SPME结合GC×GC-TOFMS测定白酒中的氨基甲酸乙酯 被引量:3
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作者 李欣 杜娟 +9 位作者 刘阳晴雪 吴刚 杨丽华 仇凯 常迪 屠振华 宋妍妍 周靖 刘冰 高红波 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期270-274,共5页
基于顶空固相微萃取(head space solid phase microextraction,HS-SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOFMS)建立了一种准确定量... 基于顶空固相微萃取(head space solid phase microextraction,HS-SPME)结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOFMS)建立了一种准确定量白酒中氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)的方法。实验对HS-SPME方法进行了优化,在酒精度12%vol、加NaCl 3 g、萃取温度70℃,萃取时间40 min的条件下,能够显著提高目标物的响应值。实验以D_(5)-氨基甲酸乙酯(D_(5)-EC)为内标,对不同浓度的样品溶液进行GC×GC-TOFMS定量分析。结果表明,EC在10~500μg/L范围内线性关系良好,回归系数(R^(2))>0.998,检出限为0.19μg/L,定量限为0.64μg/L,平均回收率为97.57%,精密度为8.66%。测定结果与国标方法相比无显著性差异(P>0.05)。该方法前处理简单,检测灵敏度更高,为白酒中EC自动化定量测定提供了新思路。 展开更多
关键词 氨基甲酸乙酯(EC) D_(5)-氨基甲酸乙酯(D_(5)-EC) 顶空固相微萃取(HS-SPME) 全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS) 白酒
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