张家口市一次沙尘天气气溶胶单颗粒理化特征和来源研究

为了从单颗粒角度了解沙尘天气颗粒物特征和来源,利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对张家口市2016年春季一次沙尘天气期间的气溶胶颗粒进行了化学组分、粒径分布和来源的分析。根据颗粒的质谱图特征,将其分为沙尘(Dust)和非沙尘(Non-dust)颗粒两大类,两者占比分别为12.9%和87.1%。Dust颗粒粒径主要分布在0.5~1.1μm,包含沙尘-铝(Dust-Al)、沙尘-硅(Dust-Si)、沙尘-金属(Dust-metal)、沙尘-钙(Dust-Ca)颗粒4个主要子类别,比例均超过20%,表现出明显的矿尘颗粒特征。非沙尘类颗粒分布在0.4~0.8μm粒径段,包含4个子类别:含碳(Carbonaceous)、富钾(K-rich)、工业金属(Industrial Metal)和其他颗粒(Other)。结合后向轨迹分析,沙尘颗粒可能主要来自新疆、蒙古、内蒙古等地区的沙尘源,少部分来自当地、山西等地的矿尘源、工业源;非沙尘颗粒可能主要来自当地及周边地区工业排放和燃煤;Dust颗粒的NO_3~-/HSO_4~-(颗粒数)比值为1.31,颗粒老化程度较高。含Cl的Dust颗粒物占比为32%,说明颗粒中混有人为组分。研究结果表明SPAMS可用于沙尘天气颗粒物理化特征和来源的在线分析,可为沙尘防治提供参考信息。     

青岛近海秋季生物气溶胶分布特征

生物气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,对生物气溶胶的分布特征进行分析对于了解其对人体健康和大气环境的影响具有重要作用.于2007年9-10月运用安德森6级生物粒子采样器在青岛近海连续采集生物气溶胶样品,探讨陆源和海源细菌及真菌的浓度和粒径分布特征.结果表明,青岛近海生物气溶胶中陆源细菌浓度高于海源细菌,而陆源真菌浓度低于海源真菌,海源菌总数高于陆源菌;陆源和海源细菌及真菌浓度分布表现为上午﹥下午﹥中午.9-10月陆源和海源细菌主要分布在大于2.1 (m的粒子中,占总数的80.0%以上,呈偏态分布;9月陆源和海源真菌主要分布在2.1~7.0 (m的粒子中,10月陆源和海源真菌主要分布在1.1~4.7 (m的粒子中,呈对数正态分布.总体而言,青岛近海生物气溶胶受到陆地与海洋的双重影响,海洋影响更为显著.     

扫描电镜-聚类分析研究广州地区气溶胶颗粒特征

本文主要针对广州地区冬夏两季气溶胶样品,应用扫描电镜/X射线能谱分析技术,对单个颗粒物进行形貌观察和组份分析;对于大量单颗粒的组份采用动态聚类法处理,广州气溶胶粗颗粒中的主要污染元素是Cu,Zn,Pb和Ag,Pb和Ag的存在是广州气溶胶的一个特征。     

用扫描电镜分析表征大气气溶胶单颗粒

1　IntroductionAtmosphericaerosolsarecomplexmixture,originatedfromavarietyofsources.Mostoftheanalyticaltechniquesusedforitscharacterizationarebulkmethodsthatgenerateonesetofdatapersample,describingtheoverallcompositionofthesample .Toworkoutusefulinformationonpollu tionsources,itrequiresdataofagreatnumberofsamplesandmultivariatedataanalysismethodsusuallyareneeded .Ontheotherhand ,scanningelectronmicroscope energydispersiveX rayanaly sissystem (SEM EDX)isabletoprovideanalyticaldataforeachsing…     

单颗粒气溶胶质谱和手工监测分析环境空气颗粒物特征组分的比对

在北京典型城市混合功能区点位选择8月和12月,开展手工采样-离线分析技术与在线单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)测定环境空气颗粒物及其特征组分的比对研究,重点比较OC/EC、水溶性离子和元素等30余种特征组分的监测结果,考察在线监测设备在获得的颗粒物源解析特征组分上与传统手工方式的可比性.结果表明,SPAMS在不同季节测得的颗粒物数浓度与手工滤膜采样得到的颗粒物质量浓度存在一定的可比性;在线和手工方法监测颗粒物中OC、K~+、NH_4~+、Na~+、NO_3~-、SO_4~(2-)、Pb、Cd、Cr、Zn、Mo等组分在不同季节均存在一定的可比性,8月份可比的组分有13个,12月份可比的组分有22个(r值大于0.5),其原因可能与冬季颗粒物及其特征组分的浓度较高且样本量的离散程度增加有关.SPAMS能够快速得到高时间分辨的细颗粒物质量和组分含量的变化趋势,可以作为常规源解析的重要辅助和补充.     

中国土壤颗粒组成的分形特征研究

以土壤颗粒组成数据为基础,分析了我国土壤颗粒组成的分形维数。结果表明,不同质地的分形维数存在一定的差异,分形维数随土壤质地的变细而增大;由北至南、由西向东和由西南至东北,我国主要地带性土壤的分形维数逐渐递增;成土母质对土壤质地分形维数有很大影响,易风化母质上发育的土壤质地分形维数高于难风化母质上发育的土壤。     

不同气团对广东鹤山大气超级监测站单颗粒气溶胶理化特征的影响

大气气溶胶对健康、环境和气候具有重要影响,研究其理化特征能阐明灰霾的成因及机理,对科学调控大气环境具有重要意义。以广东江门鹤山大气超级监测站为观测平台,使用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）和气团后向轨迹综合分析了单颗粒气溶胶的理化特征,揭示了气团轨迹对颗粒物浓度、类型和化学成分的影响。单颗粒气溶胶质谱仪在2012年5月11日至7月31日,共采集了约600万个同时含有粒径和质谱信息的颗粒,它们主要可分为8类：有机碳颗粒（OC）、元素碳颗粒（EC）、元素-有机碳混合颗粒（ECOC）、富钾颗粒（K-rich）、大分子有机碳颗粒（HMOC）、海盐颗粒（Na-K）、金属颗粒（Metal）和富硅颗粒（Si-rich）。各类颗粒的质谱特征在一定程度上反映了颗粒的来源：EC颗粒来自一次污染源;K-rich颗粒主要来自与生物质燃烧有关的过程;Na-K颗粒来自于海盐碎沫;Metal颗粒主要来自工业源或火力发电;Si-rich颗粒则主要来自扬尘。8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大气老化过程。采样期间每隔6h绘制一条气团后向轨迹图,聚类分析发现这些气团后向轨迹主要有5类：第1类占总轨迹数的14.1%,它代表由内陆经广州、佛山到达采样点的气团;第2类占总轨迹数的10.2%,它代表沿东南部大陆海岸线到达采样点的气团;第3类和第5类在气团后向轨迹中占的比例最高,分别为30.0%和36.8%,它们都来自南海海面,但第3类气团经珠海、澳门到达采样点,而第5类则经阳江到达采样点;第4类占总轨迹数的8.8%,这类气团途经深圳、东莞到达采样点。单颗粒数据结合气团后向轨迹进行统计分析表明：经广州、佛山到达采样点的气团会带来高浓度的颗粒物污染,且颗粒的老化程度较高,而发源于南海海面的气团能带来新鲜海风,对鹤山的大气污染起稀释作用;在颗粒类别上,途经广州、佛山、东莞、深圳这些重污染城市的气团中EC颗粒和ECOC颗粒的含量更高,而途经珠三角南部区域的气团则含有更多的OC颗粒和Metal颗粒。     

西安城区冬季污染天单颗粒气溶胶的化学组分特征及混合状态

本研究利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2018年12月6-12 日在西安市开展高时间分辨率的实时在线观测.观测期间颗粒物数浓度和PM2.5质量浓度变化趋势一致,表明颗粒物数浓度可以反映大气污染状况.结合自适应共振神经网络算法和人工分类方法,将颗粒物共分为7类,分别是元素碳颗粒(EC)、有机碳与元素碳混合颗粒(OC...     

广东坡地红壤颗粒组成状况的研究──Ⅰ.土壤颗粒组成的特征

本文对广东坡地红壤颗粒组成的特征进行了初步研究、结果表明;广东坡地红壤较粗颗粒的矿物组成以轻矿物石英为主;粘粒的矿物组成一般以1：1高岭土为主;在粘粒的化学组成中,盐基淋失严重,铁铝氧化物聚积：颗粒大小分布主要受成土母质的影响。     

昆明城区夏季单颗粒气溶胶质谱特征及来源分析

使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)于2015年8月1日至7日,对大气中细颗粒连续监测,有8万多个颗粒具有测径和电离信息,SPAMS所捕获的颗粒数与PM_(2.5)浓度的相关性达到0.78,表明在一定程度上颗粒物数浓度能够反映大气污染变化趋势.分析表明,捕集到的大气颗粒物可分为具有代表性的8类:元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、有机碳(OC)、高分子有机碳(HOC)、富钾(K-rich)、矿物质(KWZ)、左旋葡聚糖(LEV)和重金属(Metal)颗粒,不同类型颗粒粒径分布差异较为明显.颗粒类型以ECOC和OC颗粒为主,约占到电离颗粒数的50%以上.ECOC和OC颗粒数百分比在1:00 am至12:00 am左右,先上升后下降;EC颗粒主要受到机动车尾气排放影响,所占比例白天高于夜间;燃烧源排放颗粒物的增加和低风速是造成PM_(2.5)浓度上升阶段的主要原因;源解析结果表明,拓东体育馆周围大气污染源以机动车尾气为主,贡献率为28.5%;其次为燃煤源,贡献率为23.8%.     

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

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.     

广州市冬季灰霾天气过程消光特性研究

为了解广州地区灰霾天气成因,以及为改善大气能见度提供基础数据和科技支撑,基于广州大气超级站,对广州冬季两次灰霾天气过程(2013年12月1—4日,5—8日)细颗粒物中水溶性离子、有机碳及元素碳进行在线观测,通过IMPROVE核算方程研究了灰霾天气过程的消光特性。结果表明:广州冬季大气消光系数均值为(505.55±241.05)Mm-1,主要消光物质为OM、(NH_4)_2SO_4、EC和NH_4NO_3,分别占总消光的43.84%、24.1%、13.17%和8.4%,OM消光贡献超过了(NH_4)_2SO_4成为广州首要的消光物质。观测期间,OM、EC消光变化趋势一致,说明OM和EC具有共源性,主要来自机动车排放。第一次污染过程NH_4NO_3消光贡献明显增大,与静稳天气,局地机动车排放有关。第二次污染过程(NH_4)_2SO_4的消光贡献较为显著,结合气溶胶激光雷达和HYSPLIT后向轨迹模型分析判断可能与区域污染输送有关。     

成都市冬季辐射雾生消过程的无机阴离子变化

分别在成都市市区和郊区采集冬季辐射雾雾水样品,pH值范围在4.58—6.39之间,平均值为5.57.离子色谱分析其无机阴离子(SO42-,NO3-,Cl-)浓度水平.结果显示,雾水中的阴离子以SO42-浓度最高(3.11mg.l-1),NO3-(0.20mg.l-1)和Cl-(0.25mg.l-1)相对较低;雾生消过程中市区和郊区雾水样品阴离子的变化规律及分布特征有显著差异.雾水中的阴离子浓度普遍低于此期间的降水.     

广州城区秋季PM_(10)和PM_(2.5)中主要水溶性无机离子组成特征初步比较

在广州市中心城区,分别选取离地50m左右的楼顶采样点和交通干线路边采样点,在空气污染水平相对较严重的秋季,以大流量采样器同步采集了PM_(10)和PM_(2.5)样品,研究其水溶性无机离子组成特征.     

珠江口双胞旋沟藻Cochlodinium geminatum赤潮生消过程的环境特征初步分析

为了解2009年珠江口双胞旋沟藻赤潮生消过程,探索其生消机制,对赤潮进行了连续10 d(10月28日─11月6日)的跟踪监测,设置了3条监测断面,共12个站位。通过现场测定和实验室分析,研究赤潮藻密度、叶绿素a、营养盐、温度、盐度、p H和溶解氧的变化规律。赤潮区双胞旋沟藻的密度先升高后降低,最高密度达到2.765×107 cells·L-1,叶绿素a含量呈先升后降的趋势,最大值达到172.76μ·L-1,监测海域无机氮和无机磷均处于富营养化水平,无机氮表现出先增加后减少,在赤潮末期稍有回升的趋势,无机磷总体呈现下降趋势。赤潮区水温变化范围为19.33~27.66℃,盐度的变化范围为9.16~31.5,p H的变化范围为7.45~8.51,溶解氧的变化范围为5.50~11.45 mg·L-1。通过对赤潮期间的环境因子分析,并结合2006年该海域发生的双胞旋沟藻赤潮事件和近几年周边海域发生赤潮的情况,得出以下结论:2009年珠海双胞旋沟藻赤潮规模较大,是中国沿海由双胞旋沟藻引起的最大规模赤潮。10月25日─10月27日为赤潮的起始发展阶段,10月28日─11月1日为赤潮形成维持阶段,11月2日─11月6日为赤潮消亡阶段。赤潮生消过程浮游植物群落结构发生了变化,赤潮持续期双胞旋沟藻占主要优势,赤潮消亡期间硅藻(骨条藻Skeletonema spp.和角毛藻Chaetoceros spp.)数量增加,演替双胞旋沟藻成为优势种。此次赤潮事件中有机氮浓度较高,约占总氮的60%,是赤潮藻大量繁殖代谢所致。研究海域处于严重富营养化水平,这是诱发赤潮发生的基础。同时,长时间处于高温、低盐的环境,使双胞旋沟藻急剧繁殖,诱发赤潮。在赤潮后期,恶劣的气象条件是赤潮消退的主要原因。     

珠三角地区典型浓雾和灰霾天气过程气象条件对比研究

为深入探究雾、霾天气发生发展过程中气象要素特征的差异,提升环境天气预报预警业务水平,选取2017年3月10-12日和2016年3月29日-4月3日分别出现在珠三角地区的典型浓雾、灰霾天气过程,基于国家自动气象站资料、广州番禺大气成分站数据以及NCEP/NCAR再分析数据,通过相关分析和天气学分析,从环流形势、地面气象要素特征和边界层特征等方面对两次过程进行对比研究。结果表明,(1)浓雾、灰霾个例中均具有较为稳定的环流背景场,高层(500hPa)为纬向平直西风环流,地面受均压场控制,等压线稀疏,稳定的高低层环流配置极有利于雾、霾天气过程的出现和维持,伴随环流形势调整,雾、霾消散。(2)雾、霾过程能见度均与相对湿度呈负相关,与风速、气温呈正相关。灰霾过程能见度与各气象要素的相关性整体高于浓雾过程,且灰霾过程中湿度和能见度的相关系数最大,其次是风速和气温;相对湿度和风速大小是影响浓雾天气的重要气象条件,相对湿度的减小是浓雾天气消散的主要原因,风速增大和降水是灰霾天气消散的主要气象条件。(3)边界层特征分析表明,浓雾天气低层有一个较浅薄的小风速层(1 000-950 h Pa),而灰霾天气存在一个深厚的小风层,小风层厚度从近地面上升至850 hPa左右,两次过程在低层均为一致下沉运动。低层风速增大、出现上升气流,是雾、霾天气开始消散的重要信号。从热力条件来看,两次过程均存在逆温层,浓雾过程逆温层出现在50 hPa附近,灰霾过程逆温层出现在近地面附近,浓雾过程对湿度条件的要求较灰霾天气更高。     

贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源解析

水溶性无机离子是PM_(2.5)的主要组分之一,对研究PM_(2.5)的物理化学性质,来源及其形成机理具有重要意义.本研究于2017年9月—2017年11月期间在贵阳城区采集了80个PM_(2.5)样品,并测定了8种水溶性离子浓度,探讨贵阳秋季PM_(2.5)水溶性离子组成特征及来源.结果表明贵阳秋季PM_(2.5)中无机离子的平均质量浓度为15.99μg·m~(-3),阴离子和阳离子的平均质量浓度分别为10. 90μg·m~(-3)、5. 09μg·m~(-3); SO_4~(2-)(8. 53±4.63μg·m~(-3))平均质量浓度最高,其次是NH_4~+(2.56±1.62μg·m~(-3))、NO_3~-(2.21±2.96μg·m~(-3))、Ca~(2+)(1.98±0.88μg·m~(-3)),最后依次是K~+(0.37±0.24μg·m~(-3))、Cl-(0.16±0.11μg·m~(-3))、Mg~(2+)(0.11±0.03μg·m~(-3))、Na~+(0.07±0.06μg·m~(-3)); NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-是主要水溶性离子,所占比例为83%; NO_3~-/SO_4~(2-)值平均为0.21±0.12,远小于1,说明贵阳秋季PM_(2.5)以固定源污染为主.相关性分析表明,PM_(2.5)中NH_4~+主要以(NH_4)_2SO_4、NH_4HSO_4、NH_4NO_3的形式存在,Ca~(2+)与Mg~(2+)来源可能相同.结合富集系数分析NO_3~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)基本都是来源于陆源贡献,NO_3~-、SO_4~(2-)是人为源,Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)是地壳源,此外Mg~(2+)还有一部分海源贡献.     

广东坡地红壤颗粒组成状况的研究──Ⅱ.土壤颗粒组成的空间分异

讨论了广东坡地红壤类土壤颗粒组成的空间分异现象,阐述了岩性、地形条件、水文动力学对颗粒组成空间分布的影响,指出地形条件、水动力学作用对广东坡地红壤类土壤颗粒组成的影响,在很大程度上是由广东所处区域的生物气候条件决定的。