一种在线测量大气中气态氨和颗粒相铵离子浓度的方法

自主研制了氨检测模块并应用于测量大气中气态氨和大气气溶胶中铵离子。该模块与气体-气溶胶收集系统（GAC）联用,可实现气态氨和铵离子的在线测量。重点介绍了氨检测模块的组成结构和运行流程,以及对氨检测模块的条件测试。该模块已于2006年应用于广州市空气质量的外场观测,观测结果与颗粒物-液体转换采集系统（PILS）测量的数据比对的线性相关系数（R）为0.820 7,夜间观测结果的相关系数为0.970 3。估计白天温度的波动会对检测模块的测量造成影响。氨检测模块获得的PM_2.5中的NH₄⁺浓度是PILS测得的PM₁₀中NH4₄⁺的92％,且具有良好的相关性,证实了铵离子主要集中在细粒子PM_2.5中。     

在线大气汞分析仪在外场观测的应用及问题讨论——以无锡冬季观测为例

利用实验组自主研发的在线大气汞分析仪,于2010年12月30日至2011年1月14日在无锡市曹张子站(E120°17′40″,N31°33′36″)对大气气态总汞(TGM)进行了连续监测。观测期间,汞分析仪运行稳定,测得无锡市TGM浓度范围为2.33~66.85 ng/m3,平均值为7.37 ng/m3。观测中发现在线大气汞分析仪能够对环境大气中汞之外的其他物质产生信号响应。推测该物质为与汞同源排放于大气中的锌,实验室加标实验及观测数据为该推测提供了正面支持。这一发现为日后仪器的改进提供了思路,经进一步的证实和条件优化后有望实现在线大气汞分析仪同时监测大气中汞的特殊来源(金属冶炼)。     

基于化学发光–光解转化法的大气氮氧化物精确测量原理与数值修正

2017年夏季和冬季,将两台自主研发的蓝光光解转化–化学发光法(BLC-PCL)NO_x分析仪与传统的钼转化法(MCL) NO_x分析仪(Thermo 42i-TL)进行同期性能对比实验,详细阐述两种方法实现大气氮氧化物精确测量的原理,并重点讨论PCL法测量结果的光化学零点、水汽和光化学干扰的数值修正方法。数据显示,两种方法对NO的测量性能稳定(R²=0.994,斜率为0.98),MCL法对NO₂的测量比PCL法偏高25%～30%。干扰的修正结果表明,观测期间水汽干扰可造成NO_x信号被低估0.2%～13.2%;光化学干扰可导致NO信号被低估0～13.3%,还可导致NO₂信号被高估0～8.8%。以上结果表明,在NO_x的常规监测与数据处理中,对上述干扰的修正非常必要,为降低干扰,需要谨慎地设计光解转化效率、管路停留时间以及管路湿度控制等相关参数。     

气溶胶中有机碳及元素碳分析方法进展

大气气溶胶中的有机碳、元素碳因其独特的环境、气候效应以及对人类健康的影响而成为世界各国环境科学家共同关注的热点。其检测方法有很多,各种检测方法因实验原理不同所以实验结果也相差很大,即使是实验原理完全相同的光热法,两台不同厂家的仪器所测的元素碳结果也相差很大,差别可达 70%～80％。本文介绍了现阶段气溶胶有机碳和元素碳的各种检测方法,将其大体分为光学法和热学法(光热法)两类,分析了各种方法的优缺点并提出自己的观点,最后展望了气溶胶有机碳、元素碳的研究前景。     

城市大气中OH和HO2自由基生成和消除的定量关系

大气氧化能力是城市和区域大气环境的本质特征. 而大气OH和HO₂自由基则是表征大气氧化能力的关键物种. 选择广州市为案例, 在全面监测大气光化学烟雾的主要污染物O₃, NO_x, VOC_s, H₂O₂, HNO₂以及CO, SO₂等的基础上, 利用水杨酸浸渍膜捕集-高效液相色谱技术进行了同步的大气OH自由基现场测量, 分析了OH自由基的影响因素. 基于目前对OH和HO₂自由基化学过程的认识, 定量计算了大气中OH和HO₂自由基的生成和去除速率, 结果显示大气OH, HO₂的源和汇基本平衡, 而且OH和HO₂自由基之间的相互转化是其源与汇的主导过程, 广州市大气中HNO₂和HCHO的光解也分别是OH和HO₂自由基不可忽视的来源     

望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究

采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM_2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境,PM_2.5平均质量浓度为68.2 μg/m³, GAC测得的SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, NH₄⁺ 和K⁺分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m³, 占PM_2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化:SO₂, SO₄^2-, NO₃^-, NH₄⁺ 和Cl^-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO₃的峰值出现在下午, 而NH₃主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。