大气颗粒物中碳组分测定结果比较：元素分析和热光反射方法

采用元素分析(EA)和热光反射(TOR)2种方法对108个大气颗粒物样品(PM10和PM2.5)中的碳组分同步进行测定,分析2组测量结果的差别,并从原理上阐述2种方法的异同和优缺点.结果表明,EA法所得的ρ(TC)和ρ(OC)分别是TOR法测得的ρ(TC)和ρ(OC)的1.52和1.15倍.造成ρ(TC)结果相差很大的主要原因可能是2种方法的升温程序和控温时间不同,检测器不同;通过"归一化"讨论,从ρ(TC)和ρ(OC)测定结果上验证了EA法和TOR法在原理上的区别.为碳数据分析比较提供了一种思想,即通过TOR法测得的裂解碳(OP)在OC中的质量分数来校正EA法测得的ρ(OC);虽然EA法和TOR法对OC和EC的定量分析存在一定差别,但2种方法测出的ρ(OC)和ρ(EC)在季节分布规律上相同.

大气有机碳和元素碳测量热光透射法和热光反射法对比研究

大气有机碳(OC)和元素碳(EC)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。热光法是OC、EC公认较成熟的测量方法,根据使用的光学修正方法不同,分为热光透射法(TOT)和热光反射法(TOR),两种方法测量原理相近,但所得测量结果相差较大。通过深入分析热光法的测量原理,研制了热光透射法和热光反射法模拟实验平台,通过对比实验发现导致二者测量结果差异的原因是TOR的激光分割点要比TOT的提前一些。

对热光反射法测量黑碳的误差校正

通过对3种不同类型样品的黑碳测量,获取热光反射法测量黑碳时的误差校正方法,得到3点结论:截距的产生可能和仪器有关,但不是系统误差,和样品特性有关,与样品量无关;对气溶胶样品来说,所测碳含量与样品量有很好的线性相关关系,截距产生的误差对结果的影响不容忽视,采用不同样品量求结果与样品量线性相关直线斜率的方式获得黑碳是有必要的;截距产生的误差对样品中黑碳含量的测量有影响,但不影响其在序列上的变化趋势.

不同热光分割方式对碳质气溶胶测定结果分析

膜采样-离线分析大气细颗粒物的有机碳(OC)和元素碳(EC)是研究碳质气溶胶的重要手段。该文采用3种不同的升温程序IMPROVE-A(A法)、NIOSH 870(N法)和EUSAAR2(E法),分别使用热光透射(TOT)和热光反射(TOR)模式计算并讨论了OC和EC的差异原因。结果表明,N法的TOT模式计算出的OC、EC相关性较差,其他模式均有较好相关性;3种升温协议的TOT的OC/EC分割点位均比TOR更滞后,造成EC偏小,OC偏大;TOT模式下的OC/EC分割点影响因素主要是惰性气氛下的最大温度和样品碳浓度,高温和高浓度均会延迟OC/EC分割时间点,为膜采样离线分析实际样品起到了重要参考作用。

光学法和热光反射法测量黑碳的比较

光学法和热光反射法(TOR)是黑碳含量测量中比较常用的方法,目前主要用于气溶胶的黑碳分析中。本研究选取3种不同性质的样品,包括炭屑、黄土沉积物及气溶胶,分别采用两种方法进行测量,对比所得结果:1)对于炭屑样品,用热光反射法所得黑碳BC_(TOR)约等于22倍光学方法所得黑碳结果BC_(OT21),对于黄土样品,BC_(TOR)是BC_(OT21)的4.5倍,对于黑碳气溶胶,BC_(TOR)≈BC_(OT21);2)不同样品中黑碳组分不同造成的颗粒粒径大小变化,可能是BC_(TOR)/BC_(OT21)比值变化的主要原因;3)用光学法和TOR两种方法测量黑碳含量,对比两种方法所得结果,可以获得更为可靠的黑碳记录。

福州地区大气PM_(2.5)中OC、EC特征及来源解析

利用热光反射法测定2021年3月~8月福州大气PM_(2.5)中有机碳(OC)、元素碳(EC)。对OC和EC的浓度水平、相关性、OC/EC值及二次有机碳(SOC)的分布特征进行了探讨。结果表明,福州PM_(2.5)中OC的浓度范围为1.32~11.6μg/m^(3),均值为4.25μg/m^(3);EC的浓度范围为0.25~3.79μg/m^(3),均值为0.87μg/m^(3);OC与EC相关性显著,说明OC、EC污染来源较为相近;OC/EC的比值均大于2,说明福州市PM_(2.5)中存在二次有机碳;SOC的平均浓度值为1.78μg/m^(3),占OC比例为41.9%,大气中的二次转化过程不容忽视。

激发物激光角膜手术系统

日本Nidek公司研制成一种EC—5000型氩氟(ArF)激发物激光装置,它能产生193nm波长的紫外光,采用光蚀法能无热地摘除角膜组织。这种手术装置能作光反射角膜切开术(PRK)和光治疗角膜切开术(PTK),对于纠正近视采用大面积消蚀,而对纠正散光采用横切术,对角膜表面疾病则采用点蚀。角膜消蚀可做得很均匀。通过一同轴手术显微镜和TV监视器可直接观察手术情况。手术采用氩氟激光,波长为193nm。

重庆三大城区夏季PM_(2.5)中有机碳和元素碳的污染特征

以重庆市渝北区、南岸区和渝中区3个主要城区为研究对象,采集夏季PM2.5样品,应用DRI Model 2001A热/光分析仪,采用IMPROVE-TOR方法测定了PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量,并对3地的OC、EC污染特征进行了评价,探讨了PM2.5中含碳物质的来源。结果表明,南岸区OC、EC质量浓度分别为(5.8±1.5)、(2.5±0.8)μg·m-3,低于渝北区((8.9±3.2)、(4.2±1.6)μg·m-3))和渝中区((8.8±2.2)、(4.6±1.3)μg·m-3),与PM2.5质量浓度的分布一致,表明渝北区和渝中区的含碳污染物的排放可能较为严重。渝北区、南岸区和渝中区的OC与EC均显著正相关,表明三大城区OC和EC可能分别具有相似的一次污染源。排除降雨天和O3浓度较高的晴天,利用m(OC)/m(EC)比值法对渝北区、南岸区、渝中区二次有机碳(SOC)进行估算,SOC质量浓度分别为(2.0±1.8)、(1.0±0.7)、(2.3±2.0)μg·m-3,占OC比例均低于30%。渝中区SOC对OC的贡献率最高,这可能是因为该地区易于形成城市热岛效应,且热量和辐射效应更加明显,有助于SOC的生成。通过计算PM2.5中8个碳组分丰度,初步判断机动车尾气排放可能是三大城区碳质组分的主要来源。