桂林市细颗粒物部分典型排放源的粒径谱及成分分析

采用在线单颗粒气溶胶质谱技术源解析方法,对桂林市PM2.5典型排放源的粒径和化学成分进行质谱分析,采集燃煤/燃气源、工业工艺源、扬尘源、油烟源4类共计7个典型排放源。结果表明,桂林市4类排放源细颗粒物的粒径分布为0.25~1.25μm,80%以上的细颗粒分布在0.2~1.0μm的小粒径范围,峰值约0.68μm。细颗粒物离子成分含有Na~+、Mg~+、K~+、NH~+4、Fe~+、Pb~+、Cd~+、V~+、Mn~+、Li~+、Al~+、Ca~+、Cu~+、Zn~+、Cr~+、CN~-、PO_3~-、NO_2~-、NO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-)、SiO_3~-等成分,桂林市细颗粒物为元素碳、有机碳元素碳、有机碳、富锰颗粒、富铁颗粒、富钾颗粒、矿物质、左旋葡聚糖以及其他金属等9类。     

单颗粒本地排放源谱在上海新冠感染防控期间的监测应用

采用单颗粒飞行时间质谱分析上海市2022年3月—5月新冠感染防控期间大气颗粒物来源,重点关注移动排放源的时空分布规律,并对防控期间、春节期间和防控前正常生产生活期间的监测结果做比对分析.结果表明,防控期间细颗粒物质量浓度较春节期间和正常生产生活时段下降了 23.3％;受防控减排措施影响明显的移动源、扬尘、燃煤和工业工艺源排放的细颗粒物质量浓度相较另外两个时段都有不同程度的降低.     

机动车排放颗粒物成分谱对比研究

对深圳、无锡、济南和美国EPA建立的机动车排放颗粒物成分谱进行对比研究,建立的成分谱中各组分含量存在较大差别原因为使用了不同的采样方法。     

济南市大气颗粒物主要排放源多环芳烃成分谱研究

根据济南市颗粒物排放源的特点,通过采样分析获取了济南市大气颗粒物排放源(土壤风沙尘、扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘)的粒度谱、多环芳烃成分谱,为济南市大气颗粒物中多环芳烃的源解析,提供可靠的基础数据。     

区域大气细颗粒物化学组分及来源年变化趋势

利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年1月1日—2019年12月31日对上海市浦东新区环境空气PM2.5开展高时间分辨化学成分监测。结果表明,2019年监测点空气质量总体优于2018年,AQI达标率由74.8%升高至86.6%。通过对PM2.5成分分类,最终确定了8类颗粒物,相较于2018年,2019年富钾颗粒物升幅较为明显,左旋葡聚糖、重金属和元素碳有小幅增加,其余各组分相对减少。对PM2.5排放源分类分析显示,机动车尾气源占比>25%,其中2018年3月、2018年7月、2019年2和3月贡献超过40%;二次无机源和燃煤源呈现一定的季节变化特点,整体秋冬季高于春夏季,2019年燃煤源占比较2018年下降了41%;工业排放源2018年5和10月、2019年1和5月占比相对较高,其余各月份占比相对较为稳定。     

利用SPAMS研究长沙市秋季PM2.5化学组成及来源

2019年10月12日—11月25日,使用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)在位于长沙市的湖南省生态环境厅点位进行了为期45 d的定点监测。结果表明,监测期间长沙市总体空气质量小时级别优、良天气占比为80.3%。长沙市首要污染物为PM_(2.5),其主要来源为机动车尾气源,二次无机源次之,工业工艺源排在第三位,占比分别为27.4%,21.5%和17.4%。整体来看,监测期间PM_(2.5)质量浓度的升高大多伴随着以上3种污染源颗粒物的同步升高。机动车尾气源具有明显的早高峰,工业工艺源、生物质燃烧源和餐饮源夜间占比增加。在偏东方向气团主导下,工业工艺源和燃煤源贡献最大;在东北方向气团主导下,PM_(2.5)质量浓度最高,且机动车尾气源占比最高。     

抚顺市大气颗粒物主要排放源的成分谱研究

抚顺市的5种大气颗粒物主要排放源中土壤风沙尘的特征元素为K,钢铁尘的特征元素为Fe,建筑水泥尘的特征元素为Ca,煤烟尘的特征元素为Ti。土壤风沙尘和扬尘中含量最高的元素为Al,煤烟尘中含量最高的元素为EC,钢铁尘中含量最高的元素为Fe,建筑水泥尘中含量最高的元素为Ca。     

合肥市冬季灰霾天气PM2.5源解析

于2016年12月30日—2017年2月4日,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS),对合肥市PM_(2.5)开展来源解析连续监测,共捕捉到4次较为明显的灰霾过程,对颗粒物种类及质谱特征进行了分析。结果显示,监测期间合肥市主要颗粒物成分为元素碳(EC)(31. 9%)、富钾(K)(16. 6%)、有机碳(OC)(16. 0%)及混合碳颗粒(ECOC)(15. 0%)等。主要污染源为机动车尾气源(24. 5%)、工业工艺源(22. 7%)、燃煤源(14. 1%)、二次无机源(13. 5%)等。污染天气发生时,工业工艺源占比上升2. 2个百分点,生物质燃烧和燃煤源占比分别下降1. 7和2. 7个百分点,机动车尾气和扬尘源基本持平,表明此次污染过程主要受到工业工艺源的累积影响。     

蚌埠市夏季大气细颗粒物在线源解析

为了解蚌埠市环境空气中PM2.5的来源,于2017年8月18日—9月18日,在百货大楼和高新区站点,利用单颗粒物气溶胶飞行时间质谱仪开展PM2.5在线源解析。结果表明,百货大楼点位ρ(PM2.5)高于高新区点位,轻度污染比例(4.2%)明显高于高新区点位(0.8%),出现了中度污染(0.3%);SPAMS的PM2.5质谱图显示百货大楼点位PM2.5中K^+、Na^+特征明显,高新区点位HSO^-4、NO^-3、NO^-2等无机信号较为明显;2个点位NO^-3、NO^-2、NH^+4离子颗粒数占总颗粒数的百分比明显较高,且高新区点位NO^-3、HSO^-4离子数占比要明显高于百货大楼点位,燃料燃烧、工业工艺源、农田氮肥施用是其主要的人为污染源;2个点位PM2.5成分主要为元素碳,分别占比42.4%,40.6%;污染时段,ρ(PM2.5)快速上升,除受本地机动车尾气源和燃煤源累积影响外,百货大楼点位扬尘源排放增加,高新区点位扬尘源和工业工艺排放源增加;2个点位机动车尾气源均为首要污染源,分别占比29.5%和30.9%,其次为燃煤源(24.3%和24.7%),扬尘源占比分别为22.9%和20.8%。     

北京市机动车尾气排放PM10组分特征研究

为提高机动车尾气排放可吸入颗粒物PM10成分谱的代表性和准确性,提出并采用在机动车尾气检测线上采用稀释通道采样器随机采集机动车排出PM10的采样方法。采集了591辆轻、重型汽油车和柴油车尾气排放PM10,测试并分析了颗粒物的27种组分。数据表明:机动车排放颗粒物PM10中含量丰富的组分为OC、EC、NH+4、NO-3和SO2-4;柴油车排放PM10中OC和EC的质量分数为49.08%,是汽油车(38.38%)的1.3倍,汽油车的OC/EC(2.36)是柴油车(0.78)的3倍;汽油车排放PM10中的二次转化产物(SO42-+NH4++NO3-)的质量分数为19.37%,是柴油车(3.57%)的5.4倍;汽油车排放NH+4是柴油车的5.3倍。     

茂名市大气PM2.5在线源解析

于2014年12月31日—2015年1月12日,利用单颗粒气溶胶质谱仪对茂名市大气中PM2.5进行在线监测和分析。结果表明,茂名市大气颗粒物污染来源分布(颗粒数占比)分别为扬尘6%、工业工艺源10.9%、生物质燃烧14.7%、机动车尾气27.5%、燃煤23.4%、二次无机源7.7%和其他9.9%。空气质量从重度污染转为优良天气过程中,机动车尾气的贡献率基本保持在20%以上,而燃煤占比从28.9%降至12.3%;空气质量从优良转为污染天气的过程中,工业工艺源、二次无机源、生物质燃烧、燃煤的占比增加,而机动车尾气占比不断下降。     

Spatial & temporal variations of PM10 and particle number concentrations in urban air

The size of particles in urban air varies over four orders of magnitude (from 0.001 μm to 10 μm in diameter). In many cities only particle mass concentrations (PM10, i.e. particles <10 μm diameter) is measured. In this paper we analyze how differences in emissions, background concentrations and meteorology affect the temporal and spatial distribution of PM10 and total particle number concentrations (PNC) based on measurements and dispersion modeling in Stockholm, Sweden. PNC at densely trafficked kerbside locations are dominated by ultrafine particles (<0.1 μm diameter) due to vehicle exhaust emissions as verified by high correlation with NOx. But PNC contribute only marginally to PM10, due to the small size of exhaust particles. Instead wear of the road surface is an important factor for the highest PM10 concentrations observed. In Stockholm, road wear increases drastically due to the use of studded tires and traction sand on streets during winter; up to 90% of the locally emitted PM10 may be due to road abrasion. PM10 emissions and concentrations, but not PNC, at kerbside are controlled by road moisture. Annual mean urban background PM10 levels are relatively uniformly distributed over the city, due to the importance of long range transport. For PNC local sources often dominate the concentrations resulting in large temporal and spatial gradients in the concentrations. Despite these differences in the origin of PM10 and PNC, the spatial gradients of annual mean concentrations due to local sources are of equal magnitude due to the common source, namely traffic. Thus, people in different areas experiencing a factor of 2 different annual PM10 exposure due to local sources will also experience a factor of 2 different exposure in terms of PNC. This implies that health impact studies based solely on spatial differences in annual exposure to PM10 may not separate differences in health effects due to ultrafine and coarse particles. On the other hand, health effect assessments based on time series exposure analysis of PM10 and PNC, should be able to observe differences in health effects of ultrafine particles versus coarse particles.     

西安城北地区秋季PM2.5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。     

在线单颗粒气溶胶质谱在大气重金属铅污染事故中的应用研究

重金属铅由于其对人体健康的影响而广受关注。利用在线单颗粒气溶胶质谱仪对2012年发生在华南地区的一次金属铅污染事故中的含铅颗粒物的质谱特征、粒径分布及排放规律进行了分析。监测发现A、B两个监测点位的含铅颗粒物比例多在夜间或凌晨达到高峰,高峰时刻含铅颗粒物数浓度占比最高可达67%,对比广州市区、鹤山超级站的含铅颗粒物浓度占比,可知该地区含铅颗粒物的污染程度较高。两监测点位的含铅颗粒物质谱特征及粒径分布情况非常相似,可能存在相同的排放源或具有相同的形成机制。质谱中都均含有明显的铅、元素碳、硫、硫酸盐等信号,可能来自于燃煤源的排放。通过进一步对比分析燃煤烟气排放的含铅颗粒物质谱特征,判断其为燃煤源排放。     

张家口市沙尘天气过程气溶胶单颗粒特征研究

利用单颗粒气溶胶质谱仪对张家口市2015年春季的一次典型沙尘过程进行了监测,分析了沙尘过程对当地大气颗粒物成分的影响。结果表明,监测期间的颗粒物类型主要分为8种:矿物质(MD)、左旋葡聚糖(LEV)、元素碳(EC)、有机碳(OC)、混合碳(ECOC)、重金属(HM)、富钾(K)、其他(Other)。对比沙尘天气来临前、中、后3个时段,随着沙尘天气的来临,本地大气颗粒物成分发生较大变化,矿物质、左旋葡聚糖等成分含量升高,而有机碳、重金属等成分含量下降,其中矿物质在PM10峰值时段小时比例高达27.8%;沙尘天气期间,由于矿物质颗粒占比增加,使得总颗粒物的粒径分布向0.9μm以上的粗粒径段偏移;此外,沙尘天气期间的颗粒物各成分与二次组分的混合程度相较非沙尘天气时段的低,说明其老化程度相对较低。     

单颗粒-电感耦合等离子体质谱法测定地表水中金属纳米颗粒的初探

阐述了单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS)的背景、分析原理、颗粒数量浓度和粒径计算原理,并采用该方法分析地表水中的纳米颗粒,探究其分析条件和影响因素。试验中测定了银、钛、铜、锌、镉、铅6种金属纳米颗粒(AgNPs、TiNPs、CuNPs、ZnNPs、CdNPs、PbNPs),纳米颗粒数量浓度为2.00×10^(3)~1.92×10^(6)个/mL。在粒径分布上,AgNPs和CdNPs相对单一且粒径较小,平均粒径为10和16 nm;其他4种纳米颗粒(TiNPs、CuNPs、ZnNPs和PbNPs)的粒径均在较广的范围内分布,粒径范围分别为58~176,43~75,90~278和19~136 nm。SP-ICP-MS方法相比其他分析方法更为便捷、快速、准确和全面,可同时获取纳米颗粒的粒径大小、分布状况,以及颗粒数量浓度和溶解态离子质量浓度等信息,可为之后的深入研究提供理论基础和科学依据。     

质谱直接测量法解析盐城市大气细颗粒物来源

为全面了解盐城市大气颗粒物的组成,摸清以PM2.5为首要污染物的来源,说清其化学组分和源贡献率,于2014年12月16日00:00—2014年12月21日09:00,利用在线单颗粒气溶胶质谱仪,对盐城市细颗粒物进行实时在线源解析。结果表明,盐城首要污染物为燃煤,占比为23.7%,其次是机动车尾气,占比为18.3%,第三位是扬尘,占总颗粒数的15.7%,生物质燃烧占比为14.8%位列第四,工业工艺源、二次无机源和其他源贡献率相对较小。     

动态固相微萃取-气相色谱质谱法测定水中多种异味有机物

采用动态固相微萃取技术富集水样中2-异丙基-3-甲氧基吡嗪、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪、2-MIB、β-环柠檬醛、2,4,6-三氯苯甲醚、GSM、α-紫罗酮和β-紫罗酮等8种异味有机物,并用气相色谱质谱法测定。通过优化试验条件,使方法在2. 00 ng/L～100 ng/L范围内线性良好,方法检出限为1. 0 ng/L～4. 4 ng/L。空白水样3个质量浓度水平的加标回收率为81. 0%～121%,6次测定结果的RSD为1. 7%～8. 9%。将该方法用于一水库实际水样的测定,结果 2-MIB、β-环柠檬醛、α-紫罗酮和β-紫罗酮检出,其余均为未检出。