西安市重污染过程中PM2.5单粒子的污染特征

研究运用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)在线观测,对西安市重污染过程中(2016年1月4日~2016年1月20日)采集到的3 492 815个大气细颗粒物进行分类,并分析了主要颗粒类型的占比情况、粒径分布、空气相对湿度影响和来源解析等。结果表明,冬季重污染过程中细颗粒物粒径主要分布在0.4~1.4μm之间,有机碳颗粒(OC)、混合碳颗粒(ECOC)、富钾颗粒(K)占比较大。优良天相对污染过程,有机碳颗粒(OC)和左旋葡聚糖颗粒(LEV)占比有所上升,元素碳颗粒(EC)、混合碳颗粒(ECOC)和富钾颗粒(K)有所下降,矿尘颗粒(Mdust)和重金属颗粒(HM)的占比变化幅度不大。当相对湿度>60%时,元素碳颗粒(EC)、混合碳颗粒(ECOC)和重金属颗粒(HM)的丰度增加,高分子有机碳颗粒(HOC)对湿度变化不敏感。在低湿度下富钾颗粒(K)、富钠颗粒(Na)和矿尘颗粒(Mdust)的丰度增加。西安市冬季细颗粒物主要来源于燃料燃烧和工业排放,而且高湿低温的环境下容易促使二次颗粒的生成。

西安城北地区秋季PM_(2.5)中的矿尘颗粒污染特征

采用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)对西安市大气矿尘颗粒物进行连续12 d在线分析,共采集到107 425个同时含有正负质谱信息的矿尘颗粒,矿尘颗粒物占PM_(2.5)样本数的8.44%。结果表明,矿尘颗粒物的正离子碎片成分以Na^+、K^+、Al^+、Ca^+、CaO^+、Fe^+为主,同时还含有Pb^+等,负离子碎片成分以NO^-_2和NO^-_3为主,另外还含有HSO^-_4、SiO^-_3、HSiO^-_3、H(NO_3)^-_2等。在西安市大气细颗粒物中,矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、铁氧颗粒物等)大多是老化的成分。将观测阶段采集到的矿尘颗粒纳入本地污染源谱进行来源分析,其主要来源为扬尘源、工业源、燃煤源和汽车尾气源等。

基于单颗粒气溶胶质谱法的雾霾过程中细颗粒物组分分析及来源研究

为了解雾霾过程中细颗粒物的组分与来源,采用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)法,于2015年12月在西安城市运动公园对雾霾过程进行连续观测。根据细颗粒物的质谱特征,将其化学组分分为10类,为有机碳(OC)、元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、左旋葡聚糖(LEV)、矿尘(MD)、重金属(HM)、富钾颗粒物(RK)、富钾钠颗粒物(RNa K)、富铵颗粒物(RNH+4)以及其他颗粒物。将本次雾霾过程分为5个阶段,各个阶段占比最大的化学组分均为OC、EC、ECOC;在雾霾生长阶段,RK、RNa K及RNH+4增长明显。将细颗粒物来源分为8类:机动车(36.3%)、燃煤(22.5%)、扬尘(7.1%)、生物质燃烧(5.1%)、工业(7.3%)、餐饮(0.5%)、二次合成(7.9%)和其他来源(13.3%)。结果表明,机动车和燃煤是本次雾霾的主要来源,二次合成对雾霾生长和消退有重要作用。

使用单颗粒质谱仪(SPAMS)对PM2.5中的含碳颗粒污染特征及混合程度的研究

本文通过采用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪对西安市大气含碳颗粒物进行在线分析,实现了含碳颗粒物的空气动力学直径和化学组成的同时检测.