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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
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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 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 颗粒 污染特征 源解析 雾霾 太原
南京江北新区大气单颗粒来源解析及混合状态
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作者 于兴娜 时政 +2 位作者 马佳 李梅 龚克坚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1521-1528,共8页
利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2015年12月1~31日对南京江北新区大气单颗粒进行了测量,共采集到同时含有正负离子谱图的颗粒747.8万个.结果表明,监测期间南京江北新区总体空气质量较差,污染天气占比为49.2%,SPAMS所捕获的颗粒数... 利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2015年12月1~31日对南京江北新区大气单颗粒进行了测量,共采集到同时含有正负离子谱图的颗粒747.8万个.结果表明,监测期间南京江北新区总体空气质量较差,污染天气占比为49.2%,SPAMS所捕获的颗粒数与PM2.5质量浓度的相关性达到0.83,因此颗粒物数浓度在一定程度上能够用来反映大气污染状况,监测点主要污染源包括燃煤源以及机动车尾气源,工业工艺源污染占比居第3位,3种源的总贡献率达到63.5%.从整体上看,PM2.5质量浓度的升高大多伴随着燃煤及机动车尾气占比的升高,EC、混合碳(ECOC)与OC在生物质燃烧、扬尘、汽车尾气排放、燃煤燃烧以及工业源中均与NO-2、NO-3以及SO-4有较高的混合程度. 展开更多
关键词 在线源解析 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 机动车尾 燃煤 混合状态
基于卫星遥感及SPAMS的石家庄市2017年秋冬季首次污染过程研究 预览 被引量:2
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作者 娄拴柱 刘乙淼 +1 位作者 任春雷 王玮 《河北工业科技》 CAS 2018年第5期354-362,共9页
2017年10月26日—28日,石家庄市出现了2017年冬防期以来的第一次重污染天气。为了进一步弄清此次污染过程的主要污染来源,以石家庄市空气质量自动监测站实况数据资料为基础,从气象条件影响、组分特征、时空变化、区域污染分布演变等方... 2017年10月26日—28日,石家庄市出现了2017年冬防期以来的第一次重污染天气。为了进一步弄清此次污染过程的主要污染来源,以石家庄市空气质量自动监测站实况数据资料为基础,从气象条件影响、组分特征、时空变化、区域污染分布演变等方面进行了详细剖析。结果表明,在此次污染过程期间,地面持续处于低压幅合,相对湿度达80%以上,地面为偏南风,区域传输明显,致使26日开始污染物迅速累积。期间PM2.5和PM10在每日晚高峰时段出现明显上升,可能与本地机动车尾气排放与人们下班后活动增加有关;同时,根据对污染过程期间主要污染物PM2.5的组分分析,得出PM2.5的主要组分来源为机动车尾气,贡献率达到了35.3%,说明了机动车尾气排放为本地主要污染排放源。综合以上结果可知,石家庄市自然区位和气象条件先天不利,大气环境容量脆弱,只有采取力度更大的管控和减排措施,尽最大努力降低本地基准污染量和浓度,才能达到污染削峰的目的。 展开更多
关键词 卫星遥感 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 重污染天 石家庄市 组分分析 污染过程
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单颗粒气溶胶质谱仪自动粒径校正方法 预览
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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》 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152~3100nm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 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 动力学透镜 粒径测量 自动校正
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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:3
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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》 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... 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SO4^-、NO2^-和NO3^-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、C2H3O^+、C5H3^+、C6H5^+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SiO3^-,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NH4^+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 灰霾 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 石家庄
基于SPAMS的太原市典型生活区停暖前后PM2.5来源及组成 预览 被引量:1
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作者 曹力媛 《环境科学研究》 CSCD 北大核心 2017年第10期1524-1532,共9页
为分析太原市采暖期和非采暖期PM2.5的特征,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析太原市典型生活区采暖期(2016年3月11—18日)和非采暖期(2016年4月1—7日)PM2.5的来源及组成.结果表明:(1)采暖期(停暖前)颗粒物有机碳、硫酸盐... 为分析太原市采暖期和非采暖期PM2.5的特征,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析太原市典型生活区采暖期(2016年3月11—18日)和非采暖期(2016年4月1—7日)PM2.5的来源及组成.结果表明:(1)采暖期(停暖前)颗粒物有机碳、硫酸盐和多环芳烃等信号强度大于非采暖期(停暖后),而元素碳、硝酸盐、铵盐等反之.(2)为了尽可能排除气象因素的影响,选取风向(东南风)、风级(二级)相同时段的颗粒物进行分析,停暖前后颗粒物主要化学组分为有机碳、混合碳和元素碳,采暖前有机碳占比(达51.9%)最高,非采暖期元素碳占比(32.6%)最高.采暖期有机碳、高分子有机物和左旋葡聚糖占比明显高于非采暖期,元素碳、矿物质和重金属反之.(3)停暖前后首要的两类污染源为燃煤和机动车尾气,二者贡献率之和分别高达70.1%和67.4%,可见本地主要受这两类源的影响.燃煤在采暖期为首要污染源,并且贡献比例高于非采暖期,而机动车尾气在非采暖期为首要污染源,且比例明显高于采暖期.研究显示,采暖和非采暖期虽然首要污染源有所差异,但在污染过程中,机动车尾气源的贡献比例均高于优良时段,说明无论是采暖期还是非采暖期,除燃煤排放的影响外,机动车尾气的影响也需得到重视,建议加强机动车燃油品质的升级,使用清洁煤,并在重污染时段采取相应的管控措施. 展开更多
关键词 颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS) 源解析 太原市 采暖期
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烟花爆竹集中燃放的大气细颗粒物(PM2.5)成分图谱 被引量:3
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作者 谢瑞加 侯红霞 陈永山 《环境科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期1484-1492,共9页
烟花爆竹燃放是大气细颗粒物(PM2.5)来源的途径之一.以泉州城区春节期间为例,研究烟花爆竹燃放对大气细颗粒物的影响,服务大气污染的特殊污染源管理.结果表明,烟花爆竹集中燃放时段,SO2、PM(10)和PM2.5浓度明显升高,尤以PM2.5的升... 烟花爆竹燃放是大气细颗粒物(PM2.5)来源的途径之一.以泉州城区春节期间为例,研究烟花爆竹燃放对大气细颗粒物的影响,服务大气污染的特殊污染源管理.结果表明,烟花爆竹集中燃放时段,SO2、PM(10)和PM2.5浓度明显升高,尤以PM2.5的升高最为显著,城区PM2.5日均浓度峰值约为年均值的4倍,涂山街点位PM2.5小时浓度峰值约为城区年均值的21倍;燃放高峰期Al、Mg、Ba、Cu、Sr等烟花爆竹的特征元素占比迅速上升,Al^+、Mg^+、Ba^+、Cu^+间的小时数浓度高度相关;监测期间泉州城区细颗粒物主要污染源是烟花爆竹燃放和生物质燃烧,贡献占总颗粒物的一半以上,燃煤和工业工艺源的比例相对较低,均低于10.0%;集中燃放时段大气细颗粒物浓度高达0.578 mg·m^-3,此时的烟花源的贡献比例也提升到58.2%;污染过程分析表明PM2.5浓度与烟花源的占比、数浓度的变化趋势具有趋同性.以上结果说明烟花爆竹的集中燃放是春节期间泉州大气环境恶化的主要原因. 展开更多
关键词 泉州 颗粒物(PM2.5) 颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS) 烟花爆竹 污染源
鹤山大气超级站旱季单颗粒气溶胶化学特征研究 预览 被引量:15
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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 颗粒气溶胶 颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)
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