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SPAMS打击率影响因素与仪器状态分析 被引量:2
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作者 王莉华 刘保献 +3 位作者 张大伟 张人太 安欣欣 魏强 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期36-45,共10页
在北京市环境保护监测中心空气质量综合观测实验室,使用气溶胶单颗粒飞行时间质谱(SPAMS)对2013年1~12月空气颗粒物开展综合观测。实验结果表明,SPAMS打击率与测径颗粒数(siz)、大气相对湿度、颗粒物组分以及粒径有关。仪器状态正常时,... 在北京市环境保护监测中心空气质量综合观测实验室,使用气溶胶单颗粒飞行时间质谱(SPAMS)对2013年1~12月空气颗粒物开展综合观测。实验结果表明,SPAMS打击率与测径颗粒数(siz)、大气相对湿度、颗粒物组分以及粒径有关。仪器状态正常时,打击率在siz数量小、大气相对湿度低时较高,与含K^+、HSO_4^-、OCEC、NO_3^-的颗粒物以及粒径为0.2~0.3μm、0.3~0.4μm、0.4~0.5μm的颗粒物数量呈正相关,与0.1~0.2μm、0.5~0.6μm、0.6~0.7μm的颗粒物数量呈负相关,含NH_4^+、SiO_3^-颗粒物数量的关系与污染特征及其他环境有关。本研究通过分析打击率数值及打击率与各影响因素的关系判断仪器状态是否正常,这为提前发现常规方法难以发现的仪器故障提供了一种思路。 展开更多
关键词 PM25 单颗粒气溶胶飞行时间质谱(spams) 打击率 仪器故障
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利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)研究太原市冬季一次雾霾天气的污染特征及成因 被引量:17
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作者 冯新宇 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期177-185,共9页
2017年11月5日至6日太原市发生了一次重度污染天气,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据太原市细颗粒源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合激光雷达和气象条件研究了雾霾天气成因.结果表明,雾霾天时颗粒物主... 2017年11月5日至6日太原市发生了一次重度污染天气,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析了细颗粒物的化学组成,根据太原市细颗粒源谱库对主要成分进行了来源解析,并结合激光雷达和气象条件研究了雾霾天气成因.结果表明,雾霾天时颗粒物主要包括如下9类:有机碳颗粒(OC)、元素碳颗粒(EC)、元素-有机碳混合颗粒(ECOC)、高分子有机碳(HOC)颗粒、富钾颗粒(K-rich)、富钠颗粒(Na-rich)、左旋葡聚糖颗粒、矿物质颗粒及重金属颗粒,9类颗粒中普遍存在的二次成分表明它们都经历了一定程度的老化过程.含碳颗粒物(OC、EC)与二次颗粒物(SO2-4、NO-3、NH+4)的相关性在干净天时高于雾霾天,二次颗粒物的相关性在两种天气状况下都较高.污染物来源解析结果表明,此次重污染过程主要是由机动车尾气和燃煤引起的.激光雷达及气象数据分析表明,此次污染过程是由外来污染物传输以及风速低、湿度高、大气边界层高度降低等不利的气象条件共同作用造成的. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪(spams) 细颗粒物 污染特征 源解析 雾霾 太原
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利用SPAMS研究西安市重污染天气细颗粒物污染特征及来源 被引量:12
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作者 闫璐璐 刘焕武 +2 位作者 黄学敏 高健 张文杰 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1841-1848,共8页
为了对西安市冬季重污染过程中的细颗粒物进行动态源解析,于2016年12月5—22日,利用SPAMS (单颗粒气溶胶质谱仪)在西安市城市运动公园开展连续观测.将观测期分为4个阶段,结合气象条件对不同阶段细颗粒物的污染特征进行分析比较.依据质... 为了对西安市冬季重污染过程中的细颗粒物进行动态源解析,于2016年12月5—22日,利用SPAMS (单颗粒气溶胶质谱仪)在西安市城市运动公园开展连续观测.将观测期分为4个阶段,结合气象条件对不同阶段细颗粒物的污染特征进行分析比较.依据质谱特征,将所采集到的颗粒分为EC (元素碳)、OC (有机碳)、ECOC (混合碳)、HM (重金属)、LEV (左旋葡聚糖)、Si O3(矿尘)、K (钾)、Na (钠)、HOC (有机大分子)及Other (其他)类.结果表明:观测期间所采集到的OC类颗粒物数量最多,在重污染阶段OC、K和EC类颗粒物占颗粒总数的70%以上,是重污染天气的主要组成颗粒.在雾霾消散期,OC、LEV和Si O3类颗粒是主要类型颗粒物.根据颗粒物的化学类型及离子特征,利用PMF (正交矩阵因子分解)模型法得到6种污染源贡献率分别为27. 7%(燃煤源)、22. 3%(二次污染源)、20. 4%(交通源)、10. 4%(生物质燃烧源)、9. 7%(工艺过程源)、6. 5%(扬尘源)及3. 0%(其他未知源).研究显示:在重污染阶段,燃煤源与交通源占比大幅上升,与二次污染源共同造成了此次重污染天气;在雾霾消散期,扬尘源及生物质燃烧源成为大气细颗粒物的主要污染源. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱 细颗粒物 正交矩阵因子分解模型 来源解析
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基于SPAMS的兰州市PM_(2.5)来源季节性差异 被引量:3
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作者 李子璇 杨兆莉 +8 位作者 常莉敏 黄娟 张丽园 刘鹏 张英俊 张静 谭立 高宏 黄韬 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期711-719,共9页
基于单颗粒物气溶胶质谱仪(SPAMS)分析兰州市四季的大气细颗粒物(PM_(2.5))粒径分布及化学组分的在线连续监测数据,获取并分析具有正、负离子质谱信息的颗粒物共1 148 062个,利用基于Matlab软件的自适应共振神经网络分类算法(ART-2a),... 基于单颗粒物气溶胶质谱仪(SPAMS)分析兰州市四季的大气细颗粒物(PM_(2.5))粒径分布及化学组分的在线连续监测数据,获取并分析具有正、负离子质谱信息的颗粒物共1 148 062个,利用基于Matlab软件的自适应共振神经网络分类算法(ART-2a),将具有正、负离子质谱信息的PM_(2.5)按组分归为9类;根据兰州市PM_(2.5)源谱对PM_(2.5)进行来源解析,最终归为8类来源:扬尘、生物质燃烧、餐饮、汽车尾气、燃煤、工业工艺源、二次无机源和其他源.结果表明,兰州市PM_(2.5)粒径主要分布于0.2~1.2μm,冬、春、夏、秋季的平均粒径分别为0.598 5、0.554 5、0.646 2和0.607 6μm;四季中占比最高的PM_(2.5)类型均为不同类型的含碳颗粒:冬(OCEC, 43.53%)、春(OC, 18.64%)、夏(EC, 22.36%)、秋(OCEC, 21.18%);冬、春、夏、秋季PM_(2.5)最大的贡献源均为汽车尾气,占比分别为35.11%、27.20%、30.80%和22.72%.四季中9类PM_(2.5)中都含有^(18)NH_(4)^(+)、^(96)SO_(4)^(-)、^(97)HSO_(4)^(-)、^(46)NO_(2)^(-)、^(62)NO_(3)^(-)等二次组分,含有这些组分的PM_(2.5)数量占总PM_(2.5)数量的比例较高,表明兰州市即使在冬季也存在一定程度的大气光化学反应. 展开更多
关键词 兰州市 单颗粒气溶胶质谱仪 PM_(2.5)在线源解析 季节性差异
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基于SPAMS的太原市典型生活区停暖前后PM_(2.5)来源及组成 被引量:5
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作者 曹力媛 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1524-1532,共9页
为分析太原市采暖期和非采暖期PM_(2.5)的特征,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析太原市典型生活区采暖期(2016年3月11—18日)和非采暖期(2016年4月1—7日)PM_(2.5)的来源及组成.结果表明:(1)采暖期(停暖前)颗粒物有机碳、硫酸盐和多... 为分析太原市采暖期和非采暖期PM_(2.5)的特征,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)分析太原市典型生活区采暖期(2016年3月11—18日)和非采暖期(2016年4月1—7日)PM_(2.5)的来源及组成.结果表明:(1)采暖期(停暖前)颗粒物有机碳、硫酸盐和多环芳烃等信号强度大于非采暖期(停暖后),而元素碳、硝酸盐、铵盐等反之.(2)为了尽可能排除气象因素的影响,选取风向(东南风)、风级(二级)相同时段的颗粒物进行分析,停暖前后颗粒物主要化学组分为有机碳、混合碳和元素碳,采暖前有机碳占比(达51.9%)最高,非采暖期元素碳占比(32.6%)最高.采暖期有机碳、高分子有机物和左旋葡聚糖占比明显高于非采暖期,元素碳、矿物质和重金属反之.(3)停暖前后首要的两类污染源为燃煤和机动车尾气,二者贡献率之和分别高达70.1%和67.4%,可见本地主要受这两类源的影响.燃煤在采暖期为首要污染源,并且贡献比例高于非采暖期,而机动车尾气在非采暖期为首要污染源,且比例明显高于采暖期.研究显示,采暖和非采暖期虽然首要污染源有所差异,但在污染过程中,机动车尾气源的贡献比例均高于优良时段,说明无论是采暖期还是非采暖期,除燃煤排放的影响外,机动车尾气的影响也需得到重视,建议加强机动车燃油品质的升级,使用清洁煤,并在重污染时段采取相应的管控措施. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪(spams) 源解析 太原市 采暖期
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基于SPAMS的典型污染天气PM_(2.5)来源解析
6
作者 吴萍萍 《河北环境工程学院学报》 CAS 2022年第5期38-42,共5页
利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对泉州市典型污染天气的PM_(2.5)进行快速来源解析。结果表明,二次无机源(21.2%)为首要污染源,其次为燃煤(19.1%)、机动车尾气(18.2%)和生物质燃烧(11.0%)。受春节烟花爆竹大量燃放和静稳不利气象条件的... 利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对泉州市典型污染天气的PM_(2.5)进行快速来源解析。结果表明,二次无机源(21.2%)为首要污染源,其次为燃煤(19.1%)、机动车尾气(18.2%)和生物质燃烧(11.0%)。受春节烟花爆竹大量燃放和静稳不利气象条件的双重影响,泉州市于研究时段内出现三个典型的PM_(2.5)污染过程。PM_(2.5)污染主要受颗粒物二次反应的影响,烟花源的贡献明显高于其他污染源,建议泉州市春节期间重点加强对燃放烟花爆竹的管控。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 典型污染 PM_(2.5)来源解析
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不同烟草制品烟气气溶胶的粒径和成分对比研究
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作者 杨继 刘春波 +7 位作者 尹志豇 唐石云 司晓喜 李振杰 蒋薇 承强 冯洪涛 李晖 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期85-90,共6页
该文通过自行设计的在线捕集稀释装置采集烟气气溶胶,采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)测定不同烟草制品主流烟气气溶胶中粒状物的粒径分布和含特定成分的粒状物数浓度随粒径的变化规律。结果表明三种烟草制品烟气气溶胶粒相物粒径的尺寸... 该文通过自行设计的在线捕集稀释装置采集烟气气溶胶,采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)测定不同烟草制品主流烟气气溶胶中粒状物的粒径分布和含特定成分的粒状物数浓度随粒径的变化规律。结果表明三种烟草制品烟气气溶胶粒相物粒径的尺寸在0.15μm到0.6μm之间服从正态分布规律,且在0.3~0.45μm范围内分布最为集中。三种烟草制品中含有芳香烃、有机碳和烟碱成分的粒状物占有较高比例,且不同类型的化合物在不同粒径气溶胶中呈现的分布趋势大致相同。含有特征化合物烟碱的粒状物呈现出传统卷烟<电子烟<加热不燃烧卷烟的总体趋势。致癌或促癌的化合物,包括芳香烃和重金属在传统卷烟、电子烟和加热不燃烧卷烟烟气气溶胶中的相对含量呈现逐渐增加的趋势。该文成果有助于研究烟草制品的烟气产生方式和产生条件对烟气气溶胶粒状物粒径和成分的分布规律影响。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 实时在线监测 烟气气溶胶
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用于生物气溶胶质谱检测的泵送逆流虚拟切割器研究
8
作者 黄罗旭 苏展民 +5 位作者 杜绪兵 黄正旭 李梅 周振 李雪 李磊 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期913-920,共8页
单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)可以提供高时间分辨率和高灵敏度的颗粒物粒径分布和质谱数据组成,广泛应用于大气气溶胶检测和大气科学研究领域。大气环境中的微米级大颗粒数浓度远小于亚微米级小颗粒物,在单颗粒气溶胶质谱的检测中,颗粒经... 单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)可以提供高时间分辨率和高灵敏度的颗粒物粒径分布和质谱数据组成,广泛应用于大气气溶胶检测和大气科学研究领域。大气环境中的微米级大颗粒数浓度远小于亚微米级小颗粒物,在单颗粒气溶胶质谱的检测中,颗粒经空气动力学加速赋能后,小颗粒物的飞行速度大于大颗粒物,导致生物气溶胶等大颗粒的检测几率大幅度降低。该研究设计了一种泵送逆流虚拟切割器(PCVI),通过3D建模、计算流体动力学(CFD)仿真、实际实验测试以及对实际样品藻类气溶胶的检测,详细介绍了PCVI的实现原理、数据仿真、性能验证与实际应用。PCVI与SPAMS联用,可形成对小颗粒物具有切割能力的PC⁃VI-SPAMS系统,对藻类生物气溶胶的检测证实,所研制的PCVI可以有效去除2μm粒径以下的颗粒,成功对小颗粒背景进行切分,获得了符合预期的效果。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱(spams) 泵送逆流虚拟切割器(PCVI) 粒径筛分 生物气溶胶检测
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宜兴东南部区域春季大气细颗粒物在线源解析
9
作者 郝军伟 《当代化工研究》 CAS 2024年第16期74-76,共3页
为探讨宜兴东南部区域春季大气细颗粒物化学特征及来源,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS 0515)对其开展为期19天的在线监测。结果显示:主要污染源为扬尘源(39.4%)、二次无机源(25.7%),相较优良时段,污染时段下的二次无机源、扬尘... 为探讨宜兴东南部区域春季大气细颗粒物化学特征及来源,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS 0515)对其开展为期19天的在线监测。结果显示:主要污染源为扬尘源(39.4%)、二次无机源(25.7%),相较优良时段,污染时段下的二次无机源、扬尘源占比分别上升7.4个百分点和5.0个百分点。监测期间,3次PM_(2.5)浓度升高主要受到扬尘源的排放影响,1次PM_(2.5)浓度升高主要受到二次无机源的影响;早晚交通高峰期的机动车尾气源对PM_(2.5)浓度升高也有一定贡献。 展开更多
关键词 大气细颗粒物 在线源解析 化学特征 单颗粒气溶胶飞行时间质谱(spams)
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运用单颗粒气溶胶质谱技术初步研究广州大气矿尘污染 被引量:71
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作者 李梅 李磊 +3 位作者 黄正旭 董俊国 傅忠 周振 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期632-636,共5页
自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直... 自主研发的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)采用空气动力学透镜、双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器,并用其对广州市大气细颗粒物进行在线分析,实现了矿尘颗粒物的空气动力学直径和化学组成的同时检测.在连续4 d的采样中,共采集到249 057个粒径在0.2~1.2μm且同时含有正负质谱信息的颗粒物,其中矿尘颗粒物占7.9%.结果表明:矿尘颗粒物的正离子成分以Ca2+,K+,Fe2+和Na+为主,同时还含有Li+,Mg2+,V5+,Ba2+和Ti4+等;负离子成分以NO3-和NO2-为主,另外还含有HSO4-,SiO3-和PO3-等.在广州市大气细颗粒物中,矿尘贡献不如含碳颗粒物和生物质燃烧颗粒物,且在矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、含钠钾颗粒物等)大多是老化的成分. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 广州 粒径和化学组成 矿尘颗粒物 老化
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在线单颗粒气溶胶质谱SPAMS对细颗粒物中主要组分提取方法的研究 被引量:52
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作者 付怀于 闫才青 +8 位作者 郑玫 蔡靖 李小滢 张延君 周振 傅忠 李梅 李磊 张远航 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4070-4077,共8页
在对美国气溶胶飞行时间质谱仪(aerosol time-of-flight mass spectrometer,ATOFMS)和中国单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)前期研究调研的基础上,总结并比较了国内外飞行时间质谱(time-of-flight ... 在对美国气溶胶飞行时间质谱仪(aerosol time-of-flight mass spectrometer,ATOFMS)和中国单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)前期研究调研的基础上,总结并比较了国内外飞行时间质谱(time-of-flight mass spectrometry,TOF-MS)研究中含硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳(OC)和元素碳(EC)等5种主要组分颗粒的典型提取条件.结合SPAMS单颗粒谱图的特点,本研究通过限定示踪离子,对5种主要组分的提取方法进行改进,提出了新的SPAMS组分示踪离子提取方法.以北京市2013年1月SPAMS实测数据为例,对不同提取方法的结果进行对比分析.并将本研究方法 SPAMS主要组分结果与离线滤膜样品的实验数据进行对比,验证了本研究所提出的优化方案的合理性.同时指出SPAMS在未来的应用研究中需考虑的因素及进一步深入的研究方向. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 硫酸盐 硝酸盐 铵盐 有机碳 无机碳 定性方法
原文传递
单颗粒气溶胶质谱仪研究进展 被引量:21
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作者 黄正旭 李梅 +5 位作者 李磊 高伟 粘慧青 傅忠 董俊国 周振 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期562-566,共5页
大气气溶胶因其对气候和公众健康的影响而成为当今环境研究领域的中心课题.单颗粒分析是目前国际上大气气溶胶研究的一个前沿领域,该方法具有高的时间和空间分辨率,能够提供全颗粒物分析所无法提供的大量信息.利用自主研制的单颗粒气溶... 大气气溶胶因其对气候和公众健康的影响而成为当今环境研究领域的中心课题.单颗粒分析是目前国际上大气气溶胶研究的一个前沿领域,该方法具有高的时间和空间分辨率,能够提供全颗粒物分析所无法提供的大量信息.利用自主研制的单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS),对广东鹤山地区气溶胶进行在线分析.重点分析含金属颗粒的相关性、数浓度和可能的来源,并简单介绍该仪器的产业化情况. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 大气气溶胶 含金属颗粒物
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鹤山大气超级站旱季单颗粒气溶胶化学特征研究 被引量:23
13
作者 蒋斌 陈多宏 +6 位作者 王伯光 张涛 李梅 甘婷 周炎 钟流举 毕新慧 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期670-678,共9页
利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱等仪器在鹤山大气超级站开展综合观测,结合ART-2a自适应共振神经网络聚类算法,将2013年11月4日~2013年12月30日期间监测到的1637330个细颗粒分成9类:EC-Fresh颗粒、EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-EC颗粒、Ca... 利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱等仪器在鹤山大气超级站开展综合观测,结合ART-2a自适应共振神经网络聚类算法,将2013年11月4日~2013年12月30日期间监测到的1637330个细颗粒分成9类:EC-Fresh颗粒、EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-EC颗粒、Ca-EC颗粒、ECOC颗粒、OC-Levoglucosan颗粒、OC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-Nitrate/Sulfate颗粒和Metal-rich颗粒.结果表明:该大气超级站所在地区旱季霾日有利于与水溶性二次无机组分混合的EC-Nitrate/Sulfate颗粒、K-Nitrate/Sulfate颗粒的累积;晴朗天更有利于二次有机组分在气溶胶颗粒中生成,雨天受当地排放源的影响显著,含有较高EC-Fresh和K-EC颗粒.相关性的研究发现,EC-Nitrate/Sulfate颗粒与能见度有良好的相关性,它们对霾的形成有至关重要的作用. 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(spams)
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利用SPAMS研究华北乡村站点(曲周)夏季大气单颗粒物老化与混合状态 被引量:19
14
作者 黄子龙 曾立民 +2 位作者 董华斌 李梅 朱彤 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1188-1198,共11页
利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2013年6月30日-7月8日对华北地区乡村站点曲周大气单颗粒粒径及其化学组成进行了在线测量,共采集到同时含有正负离子谱图的颗粒230 152个,其粒径主要集中在0.2-2.0μm.结果表明,该地区的大气颗... 利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)于2013年6月30日-7月8日对华北地区乡村站点曲周大气单颗粒粒径及其化学组成进行了在线测量,共采集到同时含有正负离子谱图的颗粒230 152个,其粒径主要集中在0.2-2.0μm.结果表明,该地区的大气颗粒物主要分为8类:元素碳(EC,55.5%)、有机碳(OC,10.7%)、钠,钾等碱金属颗粒(alkalis,17.4%)、其他金属颗粒(other metals,1.7%)、富铁颗粒(Fe-rich,6.3%)、富铅颗粒物(Pb-rich,3.1%)、沙尘颗粒(dust,4.8%),other颗粒(0.8%),观测得到的8类气溶胶颗粒中绝大部分包含^46NO2^-、^62NO3^-、^80SO3^-、^96SO4^-、^97HSO4^-等二次组分离子,说明这些颗粒都经历了不同的老化过程或与二次组分进行了不同程度的混合.从气溶胶类型的谱分布看,各类型颗粒数浓度峰值基本出现在700-800 nm之间,dust、Fe颗粒主要集中在粗粒径段,EC颗粒子类研究表明随着表面不断吸附NH4^+、NO^3-、SO4^2-等二次组分,EC颗粒逐步演化成老化程度较低的NO^3-吸附型EC(ECN)和严重老化的SO4^2-吸附型EC(ECS)混合态,两者日变化呈现明显的负相关性,也可能随着二次有机物在EC表面吸附,形成OC/EC混合态. 展开更多
关键词 单颗粒 化学组成 粒径 混合状态 单颗粒气溶胶飞行时间质谱(spams)
原文传递
单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪在细颗粒物研究中的应用和进展 被引量:37
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作者 蔡靖 郑玫 +5 位作者 闫才青 付怀于 张延君 李梅 周振 张远航 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期765-774,共10页
单颗粒气溶胶质谱技术起源于20世纪70年代,在近二十年得到了快速的发展。单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪具有高时间分辨率,且同时测量大气中单个细颗粒物粒径、多种化学组分和混合状态的特点,在大气细颗粒物监测和科学研究中逐渐得到了广... 单颗粒气溶胶质谱技术起源于20世纪70年代,在近二十年得到了快速的发展。单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪具有高时间分辨率,且同时测量大气中单个细颗粒物粒径、多种化学组分和混合状态的特点,在大气细颗粒物监测和科学研究中逐渐得到了广泛应用。本文对单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的发展历程进行了介绍,对目前已商品化的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪ATOFMS和SPAMS的原理、数据分析方法、结果输出方式以及在环境监测和研究中的主要应用进行了总结,并指出单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的发展方向。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 细颗粒物 在线源解析 评述
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厦门岛南部沿岸大气气溶胶成分谱分布特征 被引量:9
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作者 颜金培 陈立奇 +2 位作者 林奇 张远辉 李忠 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 2013年第4期455-460,共6页
采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对厦门岛南部沿岸大气气溶胶颗粒进行了实时在线分析,获得了大气气溶胶颗粒的粒径和化学组成的谱分布特性,并对大气气溶胶的浓度、组成及其来源进行了分析.结果表明:厦门近海大气气溶胶在测量范围内呈... 采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对厦门岛南部沿岸大气气溶胶颗粒进行了实时在线分析,获得了大气气溶胶颗粒的粒径和化学组成的谱分布特性,并对大气气溶胶的浓度、组成及其来源进行了分析.结果表明:厦门近海大气气溶胶在测量范围内呈单峰分布,峰值粒径在0.6 μm左右,且主要为亚微米级颗粒物;含NOx-、HSO4-、Cl-、NH4+和Na+等的气溶胶颗粒具有明显的谱分布特性,含有NOX-、HSO4-和NH4的颗粒特征峰值在0.4~0.8μm之间.含NOX-、HSO4-、Cl-和Na+的细颗粒具有明显的日变化特征,第一次较高颗粒数峰值发生在上午08:00~12:00之间;第二次较弱的峰值发生在23:00~03:00点之间.气溶胶颗粒中元素碳(EC)和有机碳(OC)占有较大的比重,二者占总颗粒物的28.96%,且主要分布在小粒径段颗粒;生物质燃烧颗粒和二次气溶胶颗粒分别占总颗粒数的21.77%和17.68%,说明该地区大气细颗粒中存在较为严重的二次气溶胶污染问题;海盐颗粒和粉尘颗粒主要集中分布在1.0~1.5μm的粒径段,其中海盐颗粒占总颗粒数的11.79%,说明海盐粒子对近海大气气溶胶的组成具有较大影响. 展开更多
关键词 海洋化学 气溶胶 成分谱 分布 单颗粒气溶胶质谱仪
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基于单颗粒质谱技术的石家庄冬春季气溶胶成分特征及混合状态研究 被引量:11
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作者 周静博 张强 +4 位作者 戴春岭 徐曼 高康宁 罗毅 靳伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期707-713,共7页
利用位于石家庄市大气梯度监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪分析了冬、春季大气环境中气溶胶的化学组成及混合状态,并采用ART-2a分类法对气溶胶分类。结果表明,石家庄市大气中主要存在8类颗粒物,即元素碳(EC)、有机碳(OC,相对分子质量... 利用位于石家庄市大气梯度监测站(20 m)的单颗粒气溶胶质谱仪分析了冬、春季大气环境中气溶胶的化学组成及混合状态,并采用ART-2a分类法对气溶胶分类。结果表明,石家庄市大气中主要存在8类颗粒物,即元素碳(EC)、有机碳(OC,相对分子质量小于150)、高分子有机碳(HOC,相对分子质量大于150)、混合碳(元素-有机碳混合,ECOC)、重金属、左旋葡聚糖碎片(LEV)、矿物质和富钾颗粒。8类颗粒中绝大部分包含SO_4^-、NO_2^-和NO_3^-等二次离子组分,表明采集到的颗粒物大都经历了不同的老化,或与二次组分进行了不同程度的混合。冬季气溶胶的主要成分是OC(数浓度36.1%),谱图含有C2H+3、C_2H_3O^+、C_5H_3^+、C_6H_5^+等离子,主要来自化石燃料、生物质等燃烧产生的一次排放颗粒,以及由挥发性有机物光化学氧化而成的二次有机颗粒;春季气溶胶的主要成分是EC(数浓度43.6%)和矿物质(数浓度15.4%)。EC中含有一系列单质碳峰,来自化石燃料或木材等生物质不完全燃烧的一次排放;矿物质颗粒中含有Mg^+、Al^+、Ca^+、Fe^+及SiO_3^-,主要来自扬尘。发生灰霾时,冬季OC和ECOC颗粒占比增大,EC颗粒占比减小;春季矿物质和ECOC颗粒占比变大,OC颗粒占比变小。随着灰霾天气发生,冬、春季碳气溶胶与二次无机气溶胶颗粒的混合加剧,而NH_4^+与碳气溶胶的混合加剧最为明显。冬季气溶胶的数浓度与气象因素的相关性高于春季,而低风速、高湿度和低气压易导致灰霾出现。石家庄市春季和冬季气溶胶污染应分别从机动车尾气、扬尘及燃煤、制药企业加以管控。 展开更多
关键词 环境学 气溶胶 颗粒物 灰霾 单颗粒气溶胶质谱仪(spams) 石家庄
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不同天气类型广东大气超级站细粒子污染特征初步研究 被引量:21
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作者 陈多宏 何俊杰 +6 位作者 张国华 钟流举 谢敏 王伯光 毕新慧 张干 周振 《地球化学》 CAS CSCD 2014年第3期217-223,共7页
2012年5月至7月期间,以广东大气超级监测站为观测平台,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和其他多种环境监测仪器对大气污染现象进行高时间分辨的长期连续观测。以能见度和相对湿度为参考,将天气类型划分为2次灰霾、1次暴雨和多次晴朗天... 2012年5月至7月期间,以广东大气超级监测站为观测平台,利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和其他多种环境监测仪器对大气污染现象进行高时间分辨的长期连续观测。以能见度和相对湿度为参考,将天气类型划分为2次灰霾、1次暴雨和多次晴朗天气过程。观测结果表明, SPAMS捕获的颗粒物数浓度与PM2.5和PM1的相关性(R2)分别达到0.538和0.448,呈现出一定的相关性。大气颗粒物浓度在不同天气条件下,浓度变化较大,其中,灰霾天气下, PM2.5和PM1浓度最大小时均值分别达到0.132 ng/m3和0.094 ng/m3。观测结果表明,粒径处于600~800 nm的细颗粒物对该区域的灰霾形成过程起了最为关键的作用。该地区的大气颗粒物类型主要可分为7种:元素碳(EC)、有机碳(OC)、元素-有机碳混合(ECOC)、大分子有机碳(HMOC)、海盐(Na-K)、富钾颗粒(K-rich)和富铅颗粒(Pb-rich)。灰霾天气,各类型颗粒物数量浓度均有一定程度的增加,其中以EC和K-rich的增加最为明显。分析表明,第一次灰霾主要是由于大气光化学反应起到主导作用,而生物质燃烧又增大了灰霾程度;第二次灰霾过程,生物质燃烧产生的影响更大。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶质谱仪 灰霾 污染特征 广东省
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单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪分析香烟烟气气溶胶 被引量:17
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作者 李梅 董俊国 +6 位作者 黄正旭 李磊 高伟 粘慧青 傅忠 程平 周振 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期936-939,共4页
单颗粒气溶胶飞行时间质谱可同时对气溶胶单颗粒的粒径大小、化学成分进行实时、在线检测。本研究介绍了新近研制的单颗粒质谱仪的原理、结构、主要技术指标及对香烟烟气气溶胶的应用研究。仪器采用空气动力学透镜聚焦,双光束粒径测量... 单颗粒气溶胶飞行时间质谱可同时对气溶胶单颗粒的粒径大小、化学成分进行实时、在线检测。本研究介绍了新近研制的单颗粒质谱仪的原理、结构、主要技术指标及对香烟烟气气溶胶的应用研究。仪器采用空气动力学透镜聚焦,双光束粒径测量系统确定颗粒物的空气动力学直径,激光电离系统实现颗粒物精确电离,通过双极有网反射飞行时间质量分析器实现正负离子同时检测。香烟检测结果表明,在颗粒物粒径分布上,新鲜香烟烟气颗粒范围较老化烟气宽。在气溶胶化学成分上,老化烟气颗粒物与新鲜烟气相比,尼古丁,氰酸盐,硝酸盐,硫酸盐及铵盐5种成分的数浓度百分比都有所增加,而含Cl-的数浓度百分比减少。原因可能是由于烟气由气相到粒相之间的转化,及颗粒物与空气中的气体发生了非均相反应;Cl-老化之后的减少是因为HNO3与Cl-之间的非均相反应。 展开更多
关键词 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪 实时在线检测 香烟烟气
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天津市城市扬尘及土壤尘单颗粒质谱特征 被引量:9
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作者 王海婷 温杰 +4 位作者 徐娇 田瑛泽 史国良 冯银厂 李梅 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期844-852,共9页
为探究城市扬尘及不同类型的土壤尘单颗粒质谱特征,使用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对天津城市扬尘及不同类型土壤尘(菜地、果园、林地、农田)进行分析.结果表明:天津城市扬尘粒径在0.5~1.0μm之间的占比较高;4种土壤尘在不同粒径段的分... 为探究城市扬尘及不同类型的土壤尘单颗粒质谱特征,使用SPAMS(单颗粒气溶胶质谱仪)对天津城市扬尘及不同类型土壤尘(菜地、果园、林地、农田)进行分析.结果表明:天津城市扬尘粒径在0.5~1.0μm之间的占比较高;4种土壤尘在不同粒径段的分布略有差异,整体而言小粒径段(0.2~1.0μm)占比低于大粒径段(1.0~2.0μm),说明土壤尘更易分布在大粒径段.在小粒径段,天津城市扬尘颗粒含有更多的碳组分及硫酸盐,大粒径段含有较多的金属、氯、硝酸盐、磷酸盐及硅酸盐组分.与城市扬尘相比,土壤尘中^(23)Na^+、^(46)NO_2^-峰强显著降低,^(39)K^+、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-峰强增高,通过其峰强比值分布可将城市扬尘与土壤尘明显区分.与城市扬尘相比,土壤尘中含碳颗粒显著减少,同时出现钾类颗粒.城市扬尘作为一种混合源,含碳颗粒可能受多种排放源(机动车、燃煤等)影响,而土壤尘中钾类颗粒可能与农作物施肥有关.两种源类含^(27)Al^+、^(26)CN^-、^(35)Cl^-、^(42)CNO^-、^(46)NO_2^-、^(76)Si O_3^-、^(79)PO_3^-的颗粒占比均高于50%,其中^(40)Ca^+、^(46)NO_2^-和^(62)NO_3^-颗粒在天津城市扬尘中占比更高,^(76)Si O_3^-颗粒在土壤尘中占比更高,表明天津城市扬尘中更多的颗粒含有钙和硝酸盐组分,土壤尘中含硅酸盐颗粒较多.与机动车尾气、生物质燃烧等排放的颗粒物相比,天津城市扬尘及土壤尘中含^(97)HSO_4^-颗粒占比较低,表明天津城市扬尘及土壤尘颗粒中含有更少的硫酸盐,可作为将天津城市扬尘、土壤尘与其他源类区分的指标. 展开更多
关键词 城市扬尘 土壤尘 粒径分布 单颗粒 单颗粒气溶胶质谱仪
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