辽宁地区大气气溶胶粒子的垂直分布特征

详细分析了１９９６、１９９７年春末夏初在辽宁省进行的大气气深胶飞机观测的０～５ｋｍ气深胶粒子数深度和尺度谱分布的垂直、水平变化,初步讨论了它们与温度和相对温度的关系。结果表明,混合层顶上下粒子数深度具有不同的垂直分布特征;粒子谱受不同形成机制影响,表现为多峰分布;水平方向上气溶胶粒子数浓度存在显著变化;温度层结和相对温度对气溶胶粒子的浓度和谱分布有明显影响。     

简评碳气溶胶观测研究中的不确定性

大气碳气溶胶具有重要的气候效应,但其观测研究中的不确定性还很大。作者对目前应用较广泛的气溶胶有机碳(OC)和元素碳(EC)采样观测和分析方法(包括光学法、热学法、热光学法及光学和热学实时在线观测方法)进行了评述。石英滤膜采集和实验室热光学分析方法应用较多,但在升温程序设置、OC/EC的划分和裂解碳校正方面还存在问题,而且需要准确评价样品采集过程中有机气体吸附和滤膜上已采集颗粒物挥发导致的采样偏差。光学和热学在线观测方法有助于避免采样和后期处理过程对颗粒物性质的改变,有利于反映颗粒物在大气中的初始特性,但此类方法尚需改进。对二次有机碳(SOC)的估算,采用将源直接排放的OC进一步划分为燃烧源排放和非燃烧源排放的方案可能更为准确。关于有机物质质量(OM)的估算,尚需开展相关研究以确定适合我国不同环境气溶胶特点的OM/OC估算因子。我国科学家应在碳气溶胶观测方法的改进和完善中做出应有的贡献,努力建立适合我国气溶胶特点的碳气溶胶观测方案和规范。     

临安大气气溶胶理化特性季节变化

分别利用碳成分分析仪、离子色谱仪和原子吸收光谱仪等获取浙江省临安地区大气气溶胶在春、夏、秋、冬四季的质量浓度、离子与碳成分特性,并对不同粒径气溶胶成分分布特点作了较详细分析。结果表明：气溶胶质量浓度、可溶性离子浓度以及碳成分浓度具有明显的季节变化趋势。整个尺度范围内,气溶胶质量浓度季节变化特点为春季浓度最高,达到534 μg/m3;冬季次之,质量浓度为117.21 μg/m3;夏季浓度最低,平均为65.7 μg/m3;秋季质量浓度98.6 μg/m3。可溶性离子成分在气溶胶中所占比例具有明显的季节性,其中夏季最高为49.4%,春季最低为11.3%。硫酸根离子SO42-和氨根离子NH4+和硝酸根离子NO3- 3种离子浓度之和约占离子总量的75%~83%。受温度影响,硝酸根离子NO3-浓度随季节变化幅度较大,夏季平均浓度为1.7 μg/m3, 冬季平均浓度为11.5 μg/m3,是夏季浓度的6.8倍。碳浓度分布特点显示,气溶胶中元素碳浓度春季最高,夏季最低。有机碳浓度春季最高,冬季最低。气溶胶粒度分布特点也非常明显。四季中粒径小于11 μm（PM11）的气溶胶均占气溶胶总量的90%以上,粒径小于2.1 μm（PM2.1）的气溶胶占到气溶胶总量的53%以上。可溶性离子在粒径小于2.1 μm气溶胶颗粒中,以硫酸根离子、氨根离子和硝酸根离子为主。碳成分尺度分布特征为颗粒越小,有机碳及元素碳浓度越高。     

2003年夏季临安地区大气气溶胶离子成分的尺度分布特征

文中利用2003年夏季在浙江临安大气本底污染监测站观测的资料,分析了临安的气溶胶质量浓度、离子成分的尺度分布特点及主要离子间的相互关系。初步结果显示,该期间临安气溶胶主要以粒径小于2.1μm的细粒子为主,约占总质量浓度的66%,其中粒径小于0.65μm的粒子可达总质量浓度的50%,远高于其他各级尺度段上的粒子浓度。与质量浓度分布相似,可溶性无机离子成分主要集中在粒径小于2.1μm(记为PM2.1)的细粒子中,PM2.1粒子中可溶性无机离子约占所有尺度段(包括所有5级)离子质量浓度总和的88%。其中粒径小于0.65μm的亚微米粒子中的离子质量浓度是细粒子的主要部分,占所有尺度段上离子质量浓度总和的77%。SO42-,NH4+和K+是PM2.1中决定性的离子成分。相关分析和离子平衡表明,PM2.1中SO42-与NH4+和K+有很高的相关,在粒径小于0.65μm的亚微米粒子中,非海盐硫酸盐(Nss-SO42-)主要为(NH4)2SO4,由气-粒转化产生;而在粒径为0.65~2.1μm尺度段,Nss-SO42-除(NH4)2SO4外,可能还有K2SO4,Na2SO4等存在。     

新疆和田市沙尘气溶胶浓度及粒径分布特征研究

沙尘气溶胶不仅影响天气和气候,而且对海洋生态及全球物质循环具有重要的作用.塔克拉玛干沙漠作为我国和东亚地区重要的沙尘气溶胶源区,其西南缘和田市沙尘气溶胶浓度及粒径分布特征尚不明确,将不利于该区域沙尘气溶胶远距离输送和沉降的机理研究.因此,本文利用粒子分级采样仪,通过对和田市不同天气(晴天、浮尘、扬沙天气)下沙尘气溶胶浓...     

保定市大气颗粒物中含碳组分粒径分布

北京-天津-河北地区工业城市保定大气颗粒物(Particulate matter,PM)污染严重,保定大气颗粒物尤其是细粒子和超细粒子污染严重,其中含碳组分具有重大贡献,PM1.1、PM2.1和PM2.1-9.0中含碳气溶胶总量(total carbonaceous aerosols,TCA)分别占到(49±20)%、(45±19)%和(19±7)%。PM9.0中的含碳气溶胶主要富集在PM2.1乃至PM1.1中。颗粒物浓度谱分布及含碳气溶胶富集量呈显著季节变化,由于采暖过程秋冬季各粒径段有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的浓度均增加,秋、冬季节细颗粒物中OC浓度可高达44.0±38.3、78.5±30.2μg m-3,EC浓度分别为3.5±1.6、8.5±6.8μg m-3。各个季节OC和EC在总悬浮颗粒物(total suspended particulate,TSP)中的几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均集中在较小粒径段。粗颗粒物中OC的GMD在春夏季较高,秋季减少,而冬季最低。而粗颗粒物中EC的GMD则是冬季最高,夏季最低。保定0.4μm的颗粒物中OC/EC比值4个季节的水平较为稳定,春、夏、秋、冬季OC/EC比值分别为5.2、3.5、4.1和5.4,来源主要为交通和燃煤。其余几个粒径段的颗粒物的来源更为复杂,其来源主要为燃煤、木材和生物质。     

大气气溶胶粒径分布特征与气象条件的相关性分析

通过温度、相对湿度和风速等气象因素与不同粒径大气气溶胶粒子数浓度和质量浓度的相关性,分析气象条件对大气气溶胶的影响和作用机制。结果表明：气象因素对0.2—0.6 μm的气溶胶影响最大。温度升高既有利于增强大气扩散作用也有利于二次气溶胶生成,因此温度与超细气溶胶(小于0.1μm)呈正相关性,而与粒径较大的气溶胶呈负相关。风速主要影响气溶胶的水平扩散,对超细气溶胶无显著影响,而与粗粒径气溶胶呈负相关。相对湿度会促进超细气溶胶的聚积,使之生成较大粒径气溶胶。因此相对湿度与超细气溶胶呈较强的负相关,而与较粗粒径气溶胶呈正相关。     

石家庄地区夏季气溶胶飞机探测资料分析

利用石家庄地区2005年6月21日的一次晴空飞机探测资料,分析了气溶胶粒子的垂直分布特征及粒子谱分布特征,并初步讨论了气象因子对气溶胶分布的影响。结果表明,边界层内气溶胶平均数浓度达到4902cm-3,主要是由霾造成的。高空风场对气溶胶浓度的分布有着重要影响,风速较大的情况下,气溶胶在该层的水平输送较为活跃,出现气溶胶浓度低值带;城市的地理位置以及城市热岛效应也影响气溶胶粒子的分布,同一高度上往往市区内气溶胶的浓度比郊区要高。气溶胶粒子谱呈单峰分布,高度越高,粒子数浓度变化越小;低层尺度谱最宽,中高层较窄。利用幂函数N(D)=AD-B可以很好的对不同高度的气溶胶粒子谱进行拟合。     

珠穆朗玛峰地区大气气溶胶元素成分的监测及分析

对珠穆朗玛峰地区大气气溶胶化学民分进行了观测和分析。初步分析结果表明，珠峰地区大气气溶胶以Al,Ca,Si,K,Fe等地壳元素为主，地壳元素占总元素浓度的82％以上。S,Pb等与人类活动影响有关的污染元素含量很低。元素S浓度为91．64ng.m^-3，元素Pb浓度仅为2．93ng.m^-3，接近于格陵兰地区的浓度，从气富集因子来看，来自地壳成分元素的富集因子要小于北京地区。而As,Pb等与人类活动有关的气溶胶元素的富集因子也比北京地区低得多。研究表明，人类活动对珠峰地区的影响很小。     

天津大气气溶胶化学组分的粒径分布和垂直分布

2006年8月在天津气象铁塔的10、120、220 m 3个不同高度.利用Andersen分级采样器同步进行大气气溶胶采样,样品用离子色谱和电感耦合等离子体质谱仪进行分析.结果表明,K元素主要集中在细粒子,Mg、Ca、Al、Fe元素主要集中在粗粒子,Na元素则具有双峰结构;总离子浓度随着高度的升高有增加的趋势,SO42-、N3-、NH4+、Ca2+是最主要的水溶性尤机离子;二次源是水溶性离子重要的贡献源.NO3-、SO42-、NH4+随着高度升高,浓度有向小粒径集中的趋势;各层气溶胶阴阳离子平衡值小于1,表明气溶胶偏碱性,与天津地处北方,土壤偏碱性,且非采暖期地面扬尘是主要的气溶胶来源有关;各层NO3-/SO42-平均值为0.48,表明非采暖期固定排放源(燃煤)仍然是天津大气细粒子中水溶性离子的主要来源.     

临安大气污染本底站气溶胶特征分析

本文分析和讨论了1991年8月上旬至11月下旬在浙江临安大气污染本底站（属WMO）所监测的大气气溶胶及气溶胶中元素和离子的浓度、浓度的粒径分布、富集程度、型态特征及其相互关系等物理化学特征，还讨论了天气及某些气象要素对气溶胶浓度分布特征的影响，对气溶胶的来源也作了简单探讨。     

区域站和基准站气溶胶的分析

文章讨论了秋季（1994年10月）和冬季（1995年1月）在中国西部青海省共和县瓦里关山（36°17′N,100°54′E,海拔3816 m）基准站和中国东北黑龙江省五常县的龙凤山（44°44′N,127°36′E,海拔331 m）及中国东南沿海的浙江省临安县的横畈乡（30°18′N,119°44′E,海拔131 m）两个区域本底站（上述3站均属WMO）所采集的气溶胶样品的质量浓度、可溶性离子浓度的时空分布特征和变化规律。初步得出：气溶胶质量浓度和可溶性离子浓度以临安为最高。其次是龙凤山,而瓦里关山为最低     

Size-Resolved Aerosol Characterization for a Polluted Episode at the IfT Research Station Melpitz in Autumn 1997

Inorganic ions, organic carbon (OC), elemental carbon (EC) and a variety of organic single species in airborne particles have been determined at the research station of the Leibniz – Institut für Troposphärenforschung (IfT) in Melpitz (Germany) in autumn 1997.Samples of eight selected measurement events were divided in two groups in order to investigate differences in the chemical composition of particles originating from southwesterly (SW – developed EU countries) or from easterly directions (E – less developed eastern countries). Differences between these two groups were tested statistically by Student's t-test.Five stage cascade impactor samples show nitrate as most abundant in the accumulation mode in the SW group. EC and sulphate show the most abundant mass fractions in the E group. That can be considered as a consequence of domestic coal heating and coal-fired power plant emissions in the region of westerly Poland, northern Czech Republic and easterly Germany. Higher nitrate concentrations in the SW group can be explained by stronger NO _x emissions caused by the leeward plume of the conurbation of Leipzig, as well as by the still higher traffic density in western Germany.The methane sulphonic acid (MSA) mass fraction was higher for SW air masses in accumulation mode particles, probably indicating marine origin. Succinic acid also showed higher mass fractions for the SW group. This could be caused by primary emission in automobile exhaust gases and photochemical formation during transport from SW. Indeed, during SW sampling, solar radiation intensity was higher than during E sampling.The observed differences in the particle composition are an expression of the still existing technology gradient in Europe. Future campaigns could show the development to a joint economy with smaller differences in anthropogenic emissions.     

Elemental and Single Particle Aerosol Characterisation at a Background Station in Kazakhstan

Aerosol sampling in Kazakhstan was performed at a remote astronomical observatory in the Tien Shan mountain region. The background character of the site was considered by comparing the elemental concentrations, obtained by Energy Dispersive X-Ray Fluorescence (EDXRF), with those reported for other remote stations. On the basis of the variability of the elemental concentrations and the source of origin, the elements could be classified into two main groups. These findings, complemented with enrichment factor calculations revealed the first group of elements to be originating mainly from local sources, and the second group to be related to long-range transport of anthropogenic aerosol. Automated individual particle analysis by electron probe X-ray microanalysis (EPXMA) and subsequent cluster analysis resulted in the identification of 12 distinct aerosol particle types. Relative particle type abundances were converted to absolute abundances by estimating the particle number concentrations for the detected particles, exploring the seasonal particle variation. Based on the absolute abundances, a strong seasonal pattern was found for Si-Al-Fe-, Si-, Ca-S-Si-, Ca-Si-, Fe-Si- and Ti-Si-rich particles. These particle types can mainly be attributed to the local soil source. For most of the remaining particle types, a completely different seasonal trend was found, which can be related to anthropogenic emissions. Their abundance in winter can be related to long-range transport of anthropogenic aerosols. As a result, these data can be representative for the Tien Shan site and may be useful to climate modellers and environmentalists.     

太原冬季PM2.5中有机碳和元素碳的变化特征

2005年12月—2006年2月在太原市区持续观测了气溶胶细粒子PM_2.5, 并应用Sunset碳分析仪进行了有机碳 (organic carbon, OC) 和元素碳 (elemental carbon, EC) 的测定。结果表明:太原冬季PM_2.5, OC和EC浓度均较高, 其中PM_2.5日平均浓度变化范围为25.4~419.0 μg/m3, 日平均浓度为193.4±102.3 μg/m3, OC平均浓度为28.9±14.8 μg/m3, EC平均浓度为4.8±2.2 μg/m3, OC/EC平均比值是7.0±3.9, 即太原市冬季PM_2.5和碳气溶胶污染严重。OC在PM _2.5中占18.6%, EC占2.9%, 这表明碳气溶胶是太原大气细粒子污染控制的关键组分。在太原市冬季, 采暖燃烧的煤是OC和EC的主要贡献源, 造成OC大大高于EC, 从而使OC/EC比值增大。各种气象条件对PM_2.5, OC, EC和OC/EC比值的变化都有不同程度的影响, 特别是大雾天气、相对湿度、风速和降雪是影响碳气溶胶浓度变化的重要因素。     

南京北郊气溶胶中多环芳烃的污染特征及来源解析

利用2010年8月采集的南京北郊气溶胶样品,使用GC-MS对美国环保总局推荐的16种优先控制的多环芳烃含量、分布特征进行了研究。在此基础上,用特征比值法、主因子分析法分析得到南京市北郊大气中PAHs的主要来源为车辆尾气、燃煤、天然气和草木秸秆燃烧,并应用绝对因子分析法进一步定量计算主要源对PAHs的浓度贡献率。结果表明:1)大气颗粒物中16种多环芳烃的平均总质量浓度为135.85 ng/m~3,多环芳烃以4环为主,在可吸入颗粒物中的浓度占总浓度的88.7%;2)PM10中多环芳烃呈双模态分布,在9~10μm的粗模态和0.65~1.10μm的积聚模态上各出现一个峰值;3)天然气等对PAHs的贡献率为5.7%~44.1%,燃煤源的贡献率为20.7%~57.8%,汽车尾气的贡献率为4.6%~46.7%,木材燃烧的贡献率为2.9%~38.1%。本地交通排放和燃料燃烧是南京北郊大气颗粒物中PAHs的主要来源,远距离输送也对南京北郊气溶胶中的PAHs有重要贡献。     

气溶胶元素碳的测量及其与虚折射率的相关性

大气气溶胶的虚折射率是大气气溶胶的一个重要物理参数,它表示气溶胶对光辐射的吸收特性。大气气溶胶中的元素碳是重要的吸光物质。因此,对大气气溶胶中元素碳的测量及与大气气溶胶虚折射率测量的相关性研究具有重要意义。 本文提供了利用240C元素分析仪测量大气气溶胶中元素碳含量的方法,并对大气气溶胶元素碳含量与大气气溶胶虚折射率的测量结果作了相关性分析。结果表明,两者之间存在明显的正相关。     

Polarimetric Study of the Fine Aerosol Fraction in Beijing

Measurements of aerosol optical characteris- tics were carried out with a Photoelectric Aerosol Nephelometer （PhAN） in Beijing and at Xinglong Obser- vatory, which is located 150 km northeast of Beijing. Aerosol size distributions were retrieved by means of the inverse problem solution. Mean volume size distributions of the fine aerosol fraction were unimodal with the maximum radius in the range 0.11-0.15 pm. Accumula- tion of aerosol matter in the air basin of Beijing takes place mainly due to the growth of particle size, but not their number. A simple optical method to detect aerosol nonsphericity is proposed.