北京夏季大气主要含氮无机化合物的变化规律与相互作用

利用SJAC-MOBIC/FIA在2006年8月16日—9月9日在线测量了北京城市大气细颗粒物中主要水溶性含氮离子组分(NO₃^-和 NH₄⁺),与重要含氮气态污染物(HNO₃、HNO₂和 NH₃),以追踪细颗粒物中含氮二次无机组分和含氮气态污染物的变化规律及其相互作用。观测期间,NO₃^- 和 NH₄⁺的平均浓度分别为13.08和11.93 μg/m³,它们与SO₄^2-浓度之和在细颗粒物(PM_2.5)中的平均比例为55%,明显高于其他季节;污染过程中,积聚模态颗粒物体积浓度及其与爱根核模态颗粒物体积浓度比值逐渐增加,说明二次转化是北京夏季细颗粒物的重要来源。白天HONO迅速光解产生OH自由基,而OH自由基是生成HNO₃的重要物种,因此HONO和HNO₃具有相反的日变化规律。在温度较高的白天,大气环境不利于NH₄NO₃的生成与存在;夜间低温高湿的条件下硝酸铵理论平衡系数Ke与气态氨和硝酸的乘积Km相当或低于后者,较有利于NH₄NO₃的生成。北京夏季大气具有足量气态NH₃以中和硫酸盐;但在NO₃^-与阳离子的电荷平衡中,金属阳离子也非常重要。     

论城市室内环境中气溶胶污染问题

本文全面评述了室内环境中气溶胶的种类来源，化学组成，形成和自然清除机理。空气环境中气溶胶大致可分为：１．燃烧型气溶胶，主要包括各类燃料燃烧产生的烟雾和烟草烟雾等；２．矿物型气溶胶，包括粉尘，飞灰，石棉及其它天然纤维尘等；３．生物型气溶胶，包括植物生气溶胶，如动物皮屑及各类微生物等。     

北京道路降尘排放特征研究

道路扬尘是城市大气颗粒物主要来源之一,本研究采用降尘法监测北京道路扬尘并分析降尘排放特征。对北京不同类型道路共40条,每条道路布置2个降尘监测点,并对背景降尘值进行了监测,道路降尘(DFr)与背景降尘(DFb)的差值作为道路自身降尘(ΔDF)。结果显示,快速路、主干道、次干道和支路的ΔDF分别为18.9、13.9、9.9和9.7 t/(km2.30 d),降尘值比例为100∶74∶52∶51,单辆车引起的降尘比例为1.00∶2.55∶5.20∶5.67;夏季道路降尘量最大,其次为冬季。以一年为周期,道路月均降尘为ΔDF,则1~4月份交通降尘量为0.72~0.94ΔDF,5~8月份降尘量为1.10~1.30ΔDF,9~12月份月降尘量为0.96~0.99ΔDF;不同类型道路ΔDF数据均呈偏态分布,道路降尘不同季节也均为偏态分布。道路降尘量与车流量呈正线性相关。     

常用过滤材料对微细颗粒过滤性能的研究

通过实验手段对几种过滤材料的阻力、过滤效率进行了研究。结果表明,目前常用的过滤材料对超细颗粒物的除尘效果并不理想,尚有很大的提升空间。     

江淮平原东部城市大气PM2.5组成和污染特征研究

2019年10月—2020年10月在江淮平原东部城市淮安开展持续1 a的PM2.5采样分析,研究PM2.5的组成和污染特征。结果表明：淮安市大气PM2.5年均质量浓度为（52.2±27.1）μg/m3,是国家二级标准（35 μg/m3）的1.5倍,其中冬季最高,为（67.5±36.4）μg/m3,是国家二级标准的1.9倍;PM2.5中的ρ（NO3-）/ρ（SO2-4）=1.76,说明机动车尾气排放对淮安市PM2.5的影响较大;PM2.5中平均ρ（OC）/ρ（EC）值为4.1±1.1,说明淮安市PM2.5受大气二次生成影响明显;Si、Al、Ca等无机元素的质量浓度较高,表明淮安须加大对扬尘污染的治理力度。     

缸内直喷汽油车颗粒物化学组分特征

随着缸内直喷汽油车（GDI）的大量使用,其尾气颗粒物排放问题日益凸显.研究缸内直喷汽油车尾气颗粒物构成组分是有效控制其颗粒物排放的重要前期工作之一.选取了5辆满足国六排放标准的缸内直喷汽油车进行了尾气颗粒物碳质成分、水溶性离子和多环芳烃（PAHs）组分分析.结果发现,各类碳质是测试车辆尾气颗粒物中的主要成分,平均占比约70%.颗粒物碳质中有机碳质（OC）多于核态碳质（EC）,OC/EC比值在1.03~3.43之间.测量了颗粒物中多种水溶性离子的含量,结果表明Ca²⁺和SO₄^2-是尾气颗粒物中的主要水溶性离子,主要来源均为机油添加剂.此外,结果还发现GDI车辆尾气颗粒物中高环PAHs排放占比较高,对人体健康危害大,需要重点关注.     

热脱附法快速分析大气细颗粒物中非极性有机物

本研究改进了传统有机样品前处理步骤,将大气细颗粒物样品直接装填于TD管并与气相色谱联用的自动化热脱附装置,建立的新型热脱附(thermo desorption,TD)与气相色谱/质谱(GC/MS)联用方法,对72种非极性有机物(non-polar organic compounds,NPOCs),包括34种多环芳烃(polylicycle aromatic hydrocarbon,PAHs)、1种苯并噻吩、27种(C_(10)~C_(34))烷烃(alkanes)、5种霍烷(hopanes)和5种甾烷(steranes)化合物进行定量分析.优化了承载样品装填方式、热脱附条件和进样模式等参数.结果表明,热脱附-气相色谱/质谱方法对多环芳烃、正构烷烃、霍烷和甾烷的检出限分别为0.01~1.0、0.1~8.0和0.50~2.0 ng·m~(-3),标定曲线线性相关系数在0.9以上.热脱附效率分别为:多环芳烃95%~100%、正构烷烃81%~100%、霍烷和甾烷83.1%~100%.与传统溶剂超声萃取的方法差异性比较结果表明,两种方法分析结果的偏差基本小于30%,在可接受范围内.对临安和上海PM_(2.5)中的痕量NPOCs的定量分析表明,采样期间两地大气PM_(2.5)中NPOCs以烷烃为主,其次为PAHs.特征比值法分析结果表明,大气细颗粒物污染主要来自化石燃料燃烧和煤炭燃烧.     

煤燃烧超细颗粒物的粒径分布及数浓度排放特征试验

利用快速迁移率粒径谱仪(fast mobility particle sizer,FMPS)对煤燃烧排放的超细颗粒物粒径分布特征进行测量研究,并对单位质量煤粉燃烧产生的超细颗粒物数量排放因子进行分析.结果表明,煤燃烧超细颗粒物数浓度粒径谱呈对数双峰分布,颗粒几何平均粒径(the geometry mean diameter,GMD)约为23.1 nm.在燃烧阶段,煤燃烧超细颗粒物数浓度随时间呈指数增长,各模态颗粒物数浓度与煤粉量呈线性相关关系,单位质量煤粉燃烧产生的核模态颗粒物数量排放因子为(1.50±0.64)×1010个·mg-1,爱根核模态颗粒为(1.18±0.56)×1010个·mg-1,积聚模态颗粒物为(0.19±0.06)×1010个·mg-1,总颗粒物为(2.87±1.09)×1010个·mg-1.在扩散过程中,颗粒粒径随时间呈线性增长,粒径增长速率与煤粉量呈线性相关关系.单位质量煤粉燃烧排放的颗粒粒径平均增长速率为7.5 nm·h-1·mg-1.     

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PM_2.5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PM_2.5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PM_2.5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。