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I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534μg／m^2；冬季次之，质量浓度为117．21μg／m^3；夏季浓度最低，平均为65．7μg／m^3；秋季质量浓度98．6μg／m^3。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SO4^2-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1．7μg／m^3，冬季平均浓度为11．5μg／m^3，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11μm（PM11）的气溶胶均占气溶胶总量的90％以上，粒径小于2．1μm（PM21）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2．1μm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。

气溶胶质谱仪在大气气溶胶特征研究中的应用

对气溶胶质谱仪的研究进展作了评述,涉及的主题有气溶胶质谱仪的工作原理、定量方法和结果输出,及其在大气气溶胶特性研究中的应用(引用文献66篇)。

可活化稳定同位素^(70)Zn示踪研究儿童膳食中锌的生物利用率

使用中子活化分析法 ,以国内仅有的低浓缩度70 Zn(18 3 % )作为可活化稳定浓缩同位素示踪剂 ,对我国儿童膳食中锌的生物利用率进行了研究。建立了以阴离子树脂交换法对儿童便样中的锌元素进行富集 ,经反应堆中子辐照、测量和放射化学分离、测定锌的生物利用率方法。提出了普适于各种70 Zn浓缩度锌作为示踪剂、以70 Zn和68Zn或64 Zn的质量丰度进行生物利用率的计算公式。

可活化稳定同位素示踪中子活化分析法研究育龄妇女膳食铁的生物利用率

采用两种浓缩丰度分别为 61 4%和 2 3 4%的可活化稳定浓缩同位素54 Fe和58Fe作为示踪剂 ,结合中子活化分析法研究了北京地区健康育龄妇女膳食铁的生物利用率 ,并以原子吸收分光光度法测定粪便排出的总铁和以不易被吸收的镝元素监测浓缩同位素铁在体内的滞留时间以确定不同试验者的粪便收集次数等多种途径来提高分析结果的可靠性。研究结果显示 ,受试妇女膳食铁的生物利用率为(1 4 9± 3 9) %。

大气气溶胶监测与分析方法概述

大气气溶胶不仅会通过吸收或散射太阳光影响大气能见度产生直接气候效应,对云凝结核、降水的形成等产生间接气候效应,还会影响人类健康。对大气气溶胶特性的监测与分析是认识大气气溶胶,了解污染物形成与老化机理,追溯污染物来源的主要途径。随着大气科学技术的不断发展,大气气溶胶的监测分析方法和仪器层出不穷。不同分析方法和测量手段的工作原理不同,测量的参数不同,不同仪器之间的差别很大。为此,本文整理了目前针对大气气溶胶特性测量广泛使用的监测仪器及主要分析方法,介绍这些监测仪器和分析方法的基本原理及其在实际应用中的优点和缺点,并对未来大气颗粒物及特性监测分析方法进行展望,旨在提升科研工作者对这些监测手段和方法的理解和认知。

北京地区PM_(2.5)的成分特征及来源分析

选用2003--2004年初PM25连续观测资料，统计分析了北京地区PM25的特征、PM25与PM10以及PM25与地面气象要素的相互关系。结果表明：四季中夏季PM25浓度最低，冬、春两季浓度较高。PM25与PM10比值平均为0．55，非采暖期两者比值为0．52，采暖期两者比值为0．62；夏季该比值主要分布在0．3～0．6之间，春、秋两季该比值分布在0．3～0．8之间，冬季采暖期该比值分布在0．4～0．9之间。PM2，与PM10比值日变化与气象条件日变化、人们日常生活习惯密切相关，沙尘天气和交通运输高峰期扬起地面粗颗粒物会导致PM2，在PM10中的比例下降，而冬季取暖以及夏季光化学反应则会引起PM25的比例升高。PM25的浓度与地面气象要素中本站气压、相对湿度和风速有很好的的相关性，与气温的相关性较差。SO4^2-，NO3^-和NH4^＋为北京地区PM25中主要离子。PMF源解析方法确定了北京地区5类细粒子污染源，分别是：土壤尘、煤燃烧、交通运输、海洋气溶胶以及钢铁工业。

燃放烟花爆竹对北京城区气溶胶细粒子的影响

为了研究燃放烟花爆竹对空气中气溶胶细粒子污染的影响,采用TEOM于2003年1月31日—2月25日对PM2.5和PM10质量浓度和化学成分进行了研究,分析了春节期间北京城区气溶胶细粒子的污染特征。结果显示:燃放烟花爆竹会导致空气中PM2.5在短时间内上升到很高的水平,最大小时平均质量浓度达549μg/m3,平均每小时质量浓度增加100μg/m3左右。并且随着PM2.5质量浓度的上升,PM2.5在PM10中的比例也明显上升,两者质量浓度小时平均值的比值最大可达0.9。稳定天气条件下,燃放高峰期过后随着粒径在2.5～10μm之间的较粗粒子的沉降(约需3～4h),PM10的质量浓度下降,但PM2.5/PM10的比值仍持续偏高。燃放烟花爆竹导致PM2.5中以燃烧为代表的元素(S、P、As)、部分金属元素(Al、Fe、Ti、Se、K)、可溶性离子成分以及OC的升高。这些成分与烟花爆竹的金属粉末、无机盐类,以及复杂的S、P化合物等主要成分吻合。

太原冬季PM_(2.5)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PM2.5,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PM2.5，OC和EC浓度均较高，其中PM2.5日平均浓度变化范围为25．4～419．0μg／m^3，日平均浓度为193．4±102．3μg／m^3，OC平均浓度为28．9±14．8μg／m^3，EC平均浓度为4．8±2．2μg／m^3，OC／EC平均比值是7．0±3．9，即太原市冬季PM2.5和碳气溶胶污染严重。OC在PM2.5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PM2.5，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。

WMO区域本底站气溶胶特征分析

文章通过2002年8月12～27日和2003年7月20日～8月1日在浙江临安县的WMO区域空气污染本底站临安站所采集的气溶胶样品的质量浓度，水溶性离子，有机碳／元素碳（OC／EC）及部分化学元素的特征分析，并与1991年夏季（8月22～28日）气溶胶的某些特征比较，初步研究结果为：1991年至2003年夏季的气溶胶TSP，PM11和PM2．1浓度均呈现出减少的趋势，但是PM11／TSP和PM2．1／PM11则有增加的趋势。1991年、2002年和2003年PM11／TSP的值为90％左右，PM2．1／PM11分别为46．52％，69．33％和72．29％，说明气溶胶以小粒子为主，小粒子又以细粒子为主。1991年、2002年和2003年浓度最高的离子为SO4^2-，其次为NH4^＋。其中SO4^2-占所测离子浓度的百分数分别为65．39％，57．75％和57．27％，并且主要以（NH4）2SO4，（K）2SO4和（Na）2SO4的形式存在。各离子浓度占所测离子浓度的百分数基本上不随年代变化，具有一定稳定性。2002年和2003年气溶胶中的OC浓度分别为29．91μg／m^3和14．14μg／m^3，均为各自的组分之首。2002年和2003年OC的比值PM2．1／PM11分别为64．63％和77．71％，EC的比值PM2．1／PM11分别为69．89％和87．17％，可见气溶胶中OC和EC主要存在于PM2．1的粒子中。元素富集因子分析表明，自然源与人为源对气溶胶中的元素都有重要的贡献。主因子分析结果显示PM2．1和PM11元素源基本相同，自然源主要是地壳、土壤尘和海盐，人为源主要是煤飞灰（煤和焦碳）、冶炼工业和道路机动车辆的排放、废物处理、垃圾焚烧及建筑工业粉尘等。

大气气溶胶散射吸湿增长特性研究进展

大气气溶胶的散射吸湿增长特性反映了相对湿度对气溶胶散射能力的影响。研究气溶胶散射吸湿增长对于评估气溶胶辐射强迫、了解气溶胶对大气能见度的影响具有重要意义。文中对气溶胶散射吸湿增长特性的研究意义、监测方法、中外研究进展、参数化拟合和模型模拟等方面进行了系统回顾和总结,并对未来发展方向做出展望。中国在该领域开展的研究数量偏少,广泛开展气溶胶散射吸湿增长特性研究十分必要。

气团来源对瓦里关地区颗粒物数谱分布的影响

通过对2005年8月到2007年5月在瓦里关全球本底站观测的气溶胶数谱分布资料和同期后向轨迹资料分析,发现气团来源对瓦里关地区颗粒物的数浓度及其谱分布有显著影响.气团起源于瓦里关东北部地区或者途径东北部地区,传输路径较短,传输速度相对较慢,大气中出现较高数浓度的爱根核模态颗粒物;气团来源于瓦里关西部或者西北地区时,传输路径较长,传输速度较快,大气中一般出现较高浓度的核模态颗粒物.

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。

北京PM_1中的化学组成及其控制对策思考

通过分析北京城区2007年夏季和秋季、2008年冬季和春季4个季节PM_1中硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物和黑碳等气溶胶化学组成,结合对我国及全球主要区域PM_(10)中上述气溶胶组分及矿物气溶胶组成的评估,发现因受干旱区产生的沙尘和城市逸散性粉尘的共同影响,整个亚洲大陆,尤其是我国的矿物气溶胶浓度与欧美国家城市区域气溶胶总和的平均值相当或更高。我国在重视控制PM_(2.5)等细粒子污染的同时,不应忽视对PM_(2.5)～PM_(10)之间粗粒子的控制力度;北京城区春、夏、秋、冬的PM_1平均质量浓度分别约为94,74,66μg·m^(-3)和91μg·m^(-3),全年平均约为81μg·m^(-3),其中有机物气溶胶约占41%,硫酸盐占16%,硝酸盐占13%,铵盐占8%,黑碳和氯化物分别占11%和3%,细矿物气溶胶约贡献7%。对于PM_(2.5)污染的控制,关键是消减PM_1中主要气溶胶粒子的排放与转化,其中对有机物的控制更为重要,尽管对于北京而言进一步污染控制的难度已经很大。从科学上来说,即使我国的控制措施能百分之百实现,也很难稳定地达到欧美国家的空气质量水平,因为我国本底矿物气溶胶的浓度较高。应进一步评估各项控制措施的适用性,并制定考虑我国人群健康状况的PM_(2.5)空气质量标准。

北极黄河站秋季气团传输影响下大气气溶胶数谱分布特征

2013年9月在北极黄河站开展了气溶胶数谱(10~400 nm)的短期观测实验.数浓度小时平均值主要出现在300~400 cm^(-3),平均值为350 cm^(-3),高于新奥尔松Zeppelin全球大气本底站及环北极海洋大气7-9月航测报道的浓度.大气气溶胶的三个模态(核模态、爱根核模态和积聚模态)数浓度平均分别为35、122和193 cm^(-3).观测期间没有发生新粒子生成事件,平均数谱分布呈现双模态的分布特征,模态峰值分别出现在30 nm和115 nm,由积聚模态主导.平均数谱分布的几何中值粒径出现在约100~110 nm.从单颗粒分析结果来看,观测期间黄河站地区大气气溶胶主要以海盐气溶胶为主,但是在来自挪威海域和北欧大陆的气团影响下,也观测到煤烟颗粒、富硫颗粒物和含碳颗粒物等人为气溶胶.

可持续发展背景下的黑碳减排

黑碳气溶胶是环境大气中浓度较低的一种气溶胶粒子组分,因其对光的吸收作用,及其对空气质量和人体健康的影响,而成为当前国际气候变化和环境研究中关注的热点问题之一。本文围绕黑碳的减排问题,介绍黑碳的来源、全球分布,讨论全球温室气体减排和区域空气质量控制对黑碳减排的影响,综述控制和改善燃烧条件、减少开放式生物质燃烧和黑碳封存等减排黑碳的措施。文章还分析了黑碳未能成为全球减排共识的原因,并对中国有关黑碳减排的政策选择提出了建议。

天津武清地区单颗粒黑碳气溶胶特征观测分析

该文介绍了单颗粒黑碳测量仪的观测原理,该仪器利用红外波段的连续激光束对黑碳粒子加热并使之燃烧,通过粒子发出的散射光信号和黑碳粒子燃烧时发出的光信号,来分析每一个黑碳粒子的特性,并通过两种信号的时间差判断黑碳粒子的混合状态。其原理有别于传统的黑碳气溶胶观测方法,可以提供单个黑碳气溶胶粒子特性信息。2009年12月使用单颗粒黑碳测量仪在天津市武清地区进行了为期近1个月的观测。结果表明:粒径为50～500nm的气溶胶粒子中,黑碳气溶胶粒子占57.2%,平均数浓度为1504 cm^(-3),黑碳气溶胶粒子的平均质量浓度为8.1 5μg/m^3,包衣较厚的混合型黑碳气溶胶粒子占黑碳气溶胶粒子的51.5%。

北京乡村地区分粒径气溶胶OC及EC分析

利用北京上甸子区域大气本底站2004年观测的分粒径大气气溶胶资料,分析了气溶胶中有机碳(OC)及元素碳(EC)的质量浓度水平、季节变化、尺度分布特征、OC与EC比值及其相关性。结果显示:上甸子站总悬浮颗粒物(TSP)中OC平均质量浓度为7.5～31.5μg·m^(-3),EC质量浓度为1.4～6.6μg·m^(-3);PM_(2.5)(粒径小于2.1μm)中OC质量浓度为4.0～19.1μg·m^(-3),EC质量浓度大约为0.8～4.3μg·m^(-3)。冬季OC及EC质量浓度明显高于其他季节,其中冬、夏、秋季OC及EC峰值粒径出现为0.65～2.1μm,但在春季峰值粒径移至2.1～4.7μm。观测期间,OC与EC质量浓度比值平均为4～6,该比值略高于文献报道的我国一些城市地区的观测结果。

两种气溶胶质量重建方法的比较及气溶胶质量闭合研究

通过在WMO GAW区域大气本底污染监测站——临安大气本底污染监测站采集的气溶胶样品的化学成分的分析结果,分别用Malm(1994)和Stelson(1981)提出的方法(分别记为Malm方法和Stelson方法)重建气溶胶质量浓度,并与称重获得的质量浓度进行对比,发现虽然Stelson方法和Malm方法所考虑的物质组成及所使用的化学成分个数并不相同,其计算结果略有差异,但总的来说2种方法都能较好的反映绝大部分的气溶胶质量,在实际应用中可以根据所分析的化学成分数据情况和研究的目的采用不同的质量重建方法.

天津武清地区云凝结核变化特征

利用2009年11—12月在天津武清气象局测量的云凝结核(CCN:Cloud Condensation Nuclei)浓度资料以及气溶胶数谱分布的观测资料,分析了武清地区在不同过饱和度(0.1%～1.0%)下云凝结核浓度及活化率的变化特征。结果表明:武清地区冬季CCN数浓度变化范围很大,过饱和度1%时,浓度变化范围为4000～32000cm-3,且浓度受风速影响明显,风速2级以下CCN数浓度很高,过饱和度1%时,其平均浓度可达16000cm-3,但对于4级风速以上CCN平均浓度为4000cm-3左右;在过饱和度0.1%～0.4%间CCN浓度变化较大,过饱和度每增加0.1%,CCN浓度增加值平均约为过饱和度0.4%～1.0%间浓度增量的5倍。低过饱和度(0.1%、0.2%)下,活化率受风速影响明显,1级风速下的CCN活化率约为4级风速下的3倍,但在过饱和度1%时活化率则相差不大。CCN浓度的日变化呈双峰型,峰值时刻为北京时间08:00和18:00左右,活化率的日变化则呈双谷型,这主要是受局地排放影响的结果。利用指数函数拟合各风速下CCN浓度过饱和度谱,表明该地谱型为典型的大陆型。

人发、小麦国家标准物质中超痕量稀土元素的NAA定值研究

以放化分离和仪器中子活化分析相结合对已经认证、但稀土元素 (REE)含量尚未定值的国家一级标准物质人发 (GBW 0 910 1)、小麦 (GBW 0 85 0 3)中的稀土元素进行了超痕量定值分析 ,利用单步放化分离流程同时定量分离了稀土元素以及涉及到裂变和γ能谱干扰校正的U和Ba ,对含量为 0 1～ 30ng/ g的La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb、Lu等 8种稀土元素进行定值分析。并针对此例讨论了ICP MS和NAA对部分稀土元素进行超痕量分析的优势和劣势。