大气气溶胶地基光学遥感物联网系统研究

研究了大气气溶胶地基光学遥感物联网系统的设计问题.根据其应用特点从传感层、传输层、数据层、应用层这几个组成部分对系统进行了设计,并初步实现.测试表明:设计的大气气溶胶地基光学遥感物联网系统具有支持数据实时共享、无人值守运行、快速数据融合、环境参数在线显示、历史数据快速查询和分析、仪器远程管理维护等优点,可实现大气气溶胶特性的网络化和自动化观测,对研究气溶胶对环境和气候的影响具有重要应用价值.     

基于激光雷达走航车的大气污染物探测技术及其应用

大气气溶胶对人体健康环境和全球气候都有一定的影响,是大气污染的主要来源。为了提升空气质量,大气污染防治刻不容缓。把气溶胶探测激光雷达和测风激光雷达集成在车辆上,进行走航和扫描探测可获得立体的大气气溶胶时空变化状态图。以合肥和芜湖等地大气气溶胶探测为例,基于激光雷达走航车的探测数据,获得大气气溶胶消光系数时空分布图,搜寻污染物排放源和估算颗粒物的PM_2.5输送通量。由此可知,激光雷达走航式探测技术是获得大气污染立体图像便捷的、有效的方法,可为大气污染防治提供精准的科学依据,具有重要的应用价值。     

大气气溶胶中痕量金属元素的研究进展

综述了近年来国内外学者对大气气溶胶中痕量金属元素的研究进展,介绍了痕量金属元素的地球化学行为,以及大气气溶胶中痕量金属的源解析方法、在环境中的循环与污染、生物有效性及对人体的健康效应。建议研发更可靠的分析方法或在线检测仪器,避免采样和样品前处理过程中痕量金属的污染和损失;建立监测网络,形成区域性的大气监测模式,更全面地分析污染来源;与监测超级站建设、空气污染流行病学设计和毒性机制研究相结合,建立更加完善的研究体系。     

广州市春季一次沙尘天气过程综合观测

2017年4月21—23日广州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解沙尘过程对广州市空气质量的影响,基于广州市大气超级站,利用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)、气溶胶激光雷达观测数据并结合HYSPLIT后向轨迹模型分析了沙尘过程细颗粒物组分及污染来源贡献变化和沙尘气溶胶的来源及路径。结果表明:受沙尘过境影响,PM_(10)浓度大幅升高,PM_(2.5)/PM_(10)最小值仅为12.1%;沙尘过境期间影响近地面颗粒物的沙尘高度主要分布在1 km以下区域,近地面颗粒物消光系数均值为100.11 Mm~(-1),探测到最大退偏振比为0.28。SPAMS研究发现沙尘过境期间含硅酸盐颗粒物(SI)的细颗粒物数浓度比例达25.9%,是沙尘过境前的1.4倍;PM_(2.5)中扬尘贡献率明显增大,达到了17.3%,是沙尘过境前的1.9倍。后向轨迹模型HYSPLIT显示此次沙尘为典型的北方沙尘传输,沙尘源自中国西北地区,传输方向为自西北输送至华东地区后,转为东南方向影响广州市。     

大气细颗粒物在线源解析方法研究进展

基于对国内外关于PM2.5化学组分特征、二次气溶胶生成机理、源解析模型的研究综述,引入实现PM2.5在线源解析的2种可能方法,即气溶胶质谱+解析算法与3类化学组分组合观测+受体模型。重点阐述了气溶胶质谱及在线水溶性离子、EC/OC和金属元素仪器的应用研究现状,并分析了不同仪器测定结果的可靠性、优势及缺陷,在此基础上提出加强城市尺度的大气化学二次反应机理及关键技术参数研究、大气颗粒物化学组分连续观测应用于在线源解析的研究、基于多种信息来源和技术手段的在线源解析方法集成研究等建议。     

兰州市不同季节大气微生物气溶胶粒径及分布特征研究

大气微生物对人类危害不仅与微生物气溶胶浓度和种类有关,而且大气微生物气溶胶粒径尺度大小及其分布特征也是重要的影响因素.在兰州市城关区选取不同环境功能区对其室外大气微生物气溶胶粒径(D,μm)大小及分布特征进行研究,结果表明,不同环境功能区大气细菌、霉菌和放线菌气溶胶粒度分布特征存在季节性分布差异,其中大气细菌气溶胶粒径...     

2006年秋冬两季图们市大气气溶胶中多环芳烃分布规律

大气气溶胶是目前大多数城市的首要污染物,其中的多环芳烃是对人体健康危害最大的环境污染物之一。通过图们市2006年9月、12月4个采样点的大气气溶胶样品分析,研究了大气气溶胶中多环芳烃的分布规律。采用超声波萃取法提取样品中的多环芳烃,然后对其进行旋蒸浓缩,氮气吹至1ml,用高效液相色谱进行定性和定量分析。实验结果表明,美国EPA优先控制的16种多环芳烃普遍存在于图们市区的大气气溶胶中。图们市不同时空大气气溶胶中多环芳烃的分布具有一定的规律性。     

中国大气超级站发展与展望：基于问卷调研的统计研究

大气环境综合观测研究站(简称大气超级站)是开展大气环境污染综合立体观测、进行大气重污染过程污染特征动态表征、深入分析大气污染成因的重要平台。了解中国当前不同地区大气超级站的建设和应用现状、存在的问题及发展需求,有利于科学指导和规范中国大气超级站的设计、建设、运维和应用,提高其在大气重污染过程应急管控和空气质量改善中的技术支撑能力。研究通过对国内60余个大气超级站进行问卷调研,综述了中国目前大气超级站的现状,并基于统计分析结果,对中国大气超级站发展提出建议。     

连云港黑碳气溶胶污染特征研究

采用2016年大气多参数站监测数据,分析连云港市大气中ρ(黑碳气溶胶)的小时及月度变化规律,结果表明,观测期间,黑碳气溶胶与NO_2、CO、PM_(10)、PM_(2.5)显著相关,与风速、能见度等呈负相关;黑碳气溶胶年均值为2.10μg/m~3,日变化呈明显双峰型,峰值出现在08:00和21:00左右;从季节看,ρ(黑碳气溶胶)冬春季高、夏秋季低;在不利气象条件时,ρ(黑碳气溶胶)有所增高,通过模型分析化石燃料燃烧产生的黑碳占比增大,说明在不利气象条件时,化石燃料燃烧产生的黑碳是影响ρ(黑碳气溶胶)及ρ(颗粒物)上升的主要因素。     

深圳大运会期间环境控制措施对气溶胶特性的影响分析

利用全自动太阳辐射计,对深圳世界大运会主场馆附近大气特性开展了连续观测(2011-08-11-2011-09-03)。获得了大运会期间(12 d)和大运会后(11 d),气溶胶光学厚度(AOD)等参数的变化情况,并对气溶胶光学和微物理特性进行了分析。结果表明,大运会期间440 nm处的AOD平均值为0.273,大运会之后的AOD平均值为0.983,大运会期间较大运会之后AOD平均值有显著降低。粒子谱分布等气溶胶微物理特性参数的分析还表明, AOD降低主要是由于细粒子含量的减少,说明环境控制措施对于空气质量产生了较好的改进效果。     

南京北郊气溶胶散射特性观测研究

南京北郊是重工业区,空气污染严重。该文利用浊度仪对大气气溶胶散射系数进行了四季观测,研究了该区气溶胶散射系数、后向散射比、质量散射系数及散射系数与能见度的关系,结果表明,观测期间散射系数波动较大,平均值为344.84 Mm^-1,标准差为215.99 Mm^-1,散射系数季节差异明显,主要受气象条件和外界污染排放的影响;后向散射比平均值为0.139,春季变化剧烈,夏、秋、冬季在波动中缓慢上升,大气中细粒子污染严重且含量有增加的趋势;散射系数与PM_2.5质量浓度相关系数达到0.91,质量散射系数平均值为1.87m²/g;散射系数与能见度之间存在-0.66的相关性,两者呈负幂函数关系。     

Monitoring of Particle Mass and Number in Urban Air

Measurements of aerosol particles in the air of an urban area in the UK have been made. Ambient air was sampled and the particulates measured after passing through a size selective PM₁₀ inlet. Particle mass was measured using a Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM). Particle number and size distributions were obtained using an Electrical Aerosol Analyser (EAA) and an Aerodynamic Particle Sizer (APS). Measurements were also made of local meteorological parameters. Fine particle number concentrations were found to show better temporal agreement, including diurnal variation, with particle mass concentrations than the coarser particle number concentrations.     

北京市PM2.5质量浓度特征及组分化学质量闭合研究

2013年7—9月分2次在北京市朝阳区的4个采样点(来广营、垡头、奥体和建外)进行PM_2.5手工采样,共获得164个有效滤膜样品。以石英滤膜为例,这4个采样点的均值分别为85、94、81、86 μg/m³。数据显示PM_2.5质量浓度呈"南高北低"的特点。化学质量闭合研究表明:碳质组分(OM+EC)和二次无机离子是PM_2.5的主要组成;碳质组分对夏季PM_2.5的质量浓度贡献比较稳定,2次采样对PM_2.5的贡献均在1/3左右,与采样时间和地点无关;二次无机离子的贡献则与采样时间有关,对PM_2.5的贡献在第一和第二次采样时间分别约为30%和20%。4个采样点中,最南端的垡头PM_2.5质量浓度最高,有机颗粒物、SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺的质量浓度平均值最高,分别为26、18.2、10.5、5.9 μg/m³。     

Monitoring long-term variation of aerosol composition: a dual particle-size approach applied to Hong Kong

The 1990's time series in Hong Kong for various components oftotal suspended particulate matter (TSP) and PM₁₀ have beenanalyzed in order to assess two distinct types of anthropogenicinput. The first of these relates to the immense reclamation andconstruction activities for new developments and airportconstruction. The concentrations of crustal components inPM₁₀ (= TSP – PM₁₀) were found to peak at the time ofthis maximum activity. A second type of anthropogenic input,ambient lead from petrol vehicles, has decreased in Hong Kongand now represents a regional background. Ambient bromine nowarises mainly from the seasalt source.     

基于光学遥测技术的合肥市气溶胶参数观测

为了解合肥市气溶胶光学特性参数,采用太阳光度计CE318对雾霾期间气溶胶进行监测并分析了气溶胶光学厚度(AOD)、Angstorm波长指数(α)、体积谱函数等气溶胶光学特性参数。同时采用多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演了雾霾期间二次气溶胶前体物NO2柱浓度并和固定点测量的颗粒物(PM)浓度进行了对比。分析表明,雾霾期间的气溶胶光学厚度比晴天高,且随波长的增加而减少。Angstorm波长指数在雾霾天气时平均值较高,表明合肥雾霾天气期间气溶胶粒子以细粒子为主。气溶胶前体物NO2浓度变化与雾霾天气空气中颗粒物含量(PM10、PM2.5等)变化一致性较好,表明二次气溶胶可能对气溶胶颗粒浓度有一定影响。     

Using Archive Data to Investigate Trends in the Sources and Composition of Urban PM10 Particulate Matter: Application to Edinburgh (U.K.) Between 1992 and 1997

By extending the method of Stedman (1998), daily dataof atmospheric concentrations of gravimetricPM₁₀, black smoke (BS) and sulphate aerosol (SA)from national networks were analysed to determine thetrends in time of the contribution of different sources of particulate matter to total PM₁₀ measured in central Edinburgh. Since BS is an indicator of combustion-related primary sources of particulate matter, the quantity obtained by subtraction of daily BS from daily PM₁₀ is indicative of the contribution to total PM₁₀ from other primary sources and from secondary aerosol. This PM₁₀-BS statistic was regressed on SA, since SA is an indicator of variation in secondary aerosol source. For Edinburgh, SA is a considerably better indicator of PM₁₀-BS during summer than winter (reflecting the much greater photochemical generation of secondary aerosol in summer) and there is evidence that the contribution of other secondary aerosol (presumably nitrate aerosol) has increased relative to SA between 1992 and 1997. The concentration of non-combustion primary particulate material (marine aerosol, suspended dust) to PM₁₀ in Edinburgh has not changed over this period but is about twice that calculated as the U.K. national average. The increasing input to PM₁₀ from secondary aerosol sources at regional rather than urban scale has important implications for ensuring local air quality compliance. The method should have general applicability to other locations.     

Analysis of Long-term Measurements of Airborne Concentrations of Sulphur Dioxide and SO42- in the Rural United Kingdom

During the last two decades, the importance of sulphur dioxide as a pollutant has moved away from its association with suspended particulate matter, to it being a precursor of SO ₄ ^2- aerosol (acidic e.g. sulphuric acid, or neutralised e.g. ammonium sulphate). Co-located concentration data of sulphur dioxide and SO ₄ ^2- , at nine monitoring sites situated in predominantly rural areas in the United Kingdom, collected over the time period 1979–1995, have been analysed. The time series for both species are discussed for the sites. Further analysis has shown that there is a degree of correlation between sulphur dioxide and SO ₄ ^2- for most of the sites considered. This correlation is of approximately the same level for most of the sites taken independently and together, and in most cases the slopes and intercepts associated with the simple empirical model equations arising from the correlation analysis, are of the same order of magnitude. The implementation of these site-dependent model equations within dispersion models for the prediction of the concentration of airborne sulphate aerosol from knowledge of sulphur dioxide concentration is discussed. Furthermore, the correlation analysis revealed the influence of transported sulphate aerosol on the local concentration, especially during high concentration episodes.     

大连市区大气气溶胶的无机化学特征分析

通过对大连市的两个采样点从2002年4月至12月三个期间的气溶胶的三种粒径的采样分析,结果表明,大连市区气溶胶中PM10质量浓度约占TSP的50%,PM2.5质量浓度约占TSP的30%;8种可溶性离子在不同粒径气溶胶中所占的比例,随着粒径的减小而增大,冬季的SO42-、NO3-、NH4 在各种粒子中含量高于夏季,沙尘暴期间各种可溶性离子在不同粒径颗粒物中的含量较低;11种常见元素在细粒子中的含量比粗粒子中的含量高,春季各种粒子中的元素含量要高于冬季.