傅立叶转换红外光谱对大气气溶胶水溶性离子化学成分的分析方法

当前,随着全球工业化进程的不断加快,大气环境的污染日益严重,现已成为人类极为关注的一个课题,大量研究表明,气溶胶中的主要离子成分是SO42-,NO3-和NH4+,他们在PM2.5的气溶胶粒子中占40%以上,在可溶性离子中占90%以上,是影响大气降水的主要原因,并且SO42-,NO3-以及NH4+对人类的健康有很强的负作用,因此,这3种离子快速可靠的检测已成为大气科学研究的重点,本文主要介绍用FTIR光谱仪测量大气气溶胶中的SO42-,NO3-,NH4+成分和粒径的关系.     

FTIR对大气颗粒物PM2.5中硝酸盐的定量分析

大气细颗粒物PM2.5作为复合型大气污染的核心污染物之一备受人们关注,NO3-作为其中水溶性离子的主要成分之一,对大气降水和人体健康有着重要影响,因此实现对其快速可靠的检测是一项重要的研究工作.基于傅里叶变换红外光谱技术的优点,采用液态制膜的方法测量比较了颗粒物中NO3-和NH4NO3中NO3-的红外光谱图,结果保持一致.在此基础上测量了一系列不同质量NO3-的红外光谱,拟合其吸光度与质量,相关性达到0.994 8,线性范围为7.82～73.78μg,实现了对其定标.然后利用样品溶液与采样膜样品质量的对应关系,直接测量采样膜上样品的红外谱图,分析了合肥地区2012-03-20～2012-04-20为期1个月的硝酸根质量浓度,平均质量浓度为4.171 3μg.m-3.     

大气环境高灵敏光谱探测技术

大气环境高灵敏光谱探测技术是以光与环境相互作用为基础发展起来的学科交叉方向,使用光学的方法和手段来探知研究环境问题。大气环境高灵敏光谱探测技术能够实现从现场瞬态灵敏探测到污染时空分布等不同尺度的遥测,从而获得大气污染"点-线-面"的时空变化规律,由于光谱探测技术具有多组分、非接触、无采样、高灵敏度、大范围快速以及遥测等特点,已经成为国际上大气环境监测技术的主要方向之一。大气环境高灵敏光谱技术在污染源、工业园区、空气质量以及区域污染等监测方面都有很广泛的应用。针对化工园区复杂的环境污染问题,光谱探测技术可以高灵敏、非接触地获取多种污染物浓度特征,掌握化工园区污染时空分布状况,为化工园区的大气污染治理提供有效支撑;针对京津冀、长三角等地区大气重污染过程的核心问题,大气环境高灵敏光谱探测技术通过地基组网观测,车载/机载平台移动观测等三维立体监测手段获取重点区域污染物的生成、转化过程以及重污染过程的形成机制,为区域大气污染成因追溯、污染控制措施评估提供科学的数据和技术支撑。高灵敏光谱探测技术在大气环境领域的成功应用,为污染源、化工园区和重点区域的环境综合诊断和治理奠定了技术基础。