广州地区环境空气中挥发性有机物分布及其来源研究

首次采用美国国家环保局规定的大气中挥发性有毒有机物的标准分析方法TO—15分析法。研究了广州地区主导风向通道上大气环境中非甲烷烃(NMHC)、苯、甲苯、二甲苯和乙苯的浓度和空间分布，分析了机动车无铅化后尾气捧放中VOCs成分的变化，并结合正在开展的广州地区光化学烟雾综合研究，初步探讨了其来源。     

气溶胶水溶性有机物(WSOC)中二元羧酸的测定

提出了BF3 /丁醇酯化衍生反应 GC/MS分析大气气溶胶水溶性有机物 (WSOC)中二元羧酸 (乙二酸、丙二酸和丁二酸 )的测定方法 .其相应酯化产物乙二酸二丁酯、丙二酸二丁酯和丁二酸二丁酯的线性范围为 1× 1 0 - 5mol·l- 1— 1× 1 0 - 2 mol·l- 1,精密度分别为 1 6 7% ,3 0 4 %和 5 2 8% ;最低检测限分别为 1 9× 1 0 - 7mol·l- 1,1 1×1 0 - 7mol·l- 1和 1 2 5× 1 0 - 6mol·l- 1.并实测了北京市秋、冬两季乙二酸、丙二酸和丁二酸的平均浓度水平 ,分别为 4 44ng·m- 3 ,4 0ng·m- 3 ,30 2ng·m- 3 .     

大气甲醛在线分析仪的设计与应用

基于Hantzsch荧光法设计了一套大气甲醛在线分析仪,通过优化测量参数,发现该仪器可长期稳定运行,其时间分辨率为120 s,检出限为84×10-12(体积分数,下同)(S/N=6),在84×10-12~39.2×10-9的甲醛测量范围内,标线可决系数R2=0.9996.同时,对该仪器与商品化仪器AL4021进行了长期外场比对实验,结果发现,两者测量结果的一致性较好,R2=0.963,表明其适用于环境大气甲醛浓度的在线监测.外场观测结果表明,德州站点冬季甲醛浓度范围为0.6×10-9~21.6×10-9,均值为2.9×10-9,且其日变化显著.     

膜采样离线分析与在线测定大气细粒子中元素碳和有机碳的比较

针对普遍采用的膜采样离线分析与在线测定大气细粒子中元素碳和有机碳的方法进行了比较分析. 2006年1月～2007年4月期间在北京大学校园内应用膜采样离线分析和在线分析分季节同时测定了PM_2.5中元素碳（EC）和有机碳（OC）,并将结果进行对比.结果显示,膜采样法测得的OC约为在线仪器测得的OC的2倍, 2种方法差别主要体现在对OC的测量上.不加平行板有机物扩散吸收管引入OC比较大的正误差,而加平行板有机物扩散吸收管又将引入OC的负误差,约10%.同时采用平行板有机物扩散吸收管和后置膜的离线分析方法同在线观测的结果具有比较好的一致性.     

农作物秸秆燃烧PM2.5排放因子的研究

农作物秸秆燃烧是一类重要的生物质燃烧形式,已是大气细粒子的来源之一.建立了实验室模拟-稀释通道采样系统,并利用这一系统测定了浙江、四川、河南、河北、北京(主要粮食产区)五地的玉米、小麦和水稻秸秆燃烧过程中PM_2.5的排放因子.结果表明:实验室模拟明火燃烧的w(PM_2.5)为7.2～39.0 g/kg,与文献[5],[7]～[8]中野外燃烧结果相似,表明两者燃烧状态具有相似性;排放因子受秸秆燃烧状态影响显著,闷火燃烧为明火燃烧的2.4～11.5倍;同时,农作物种类不同PM_2.5排放因子也存在明显差别;而排放因子随秸秆生长地域变化比较小.      

高原城市拉萨典型VOCs排放源成分谱特征

高海拔地区低的气压和含氧量会影响燃烧和溶剂挥发过程,进而影响挥发性有机物（VOCs）的排放特征.然而,人们对海拔3 000 m以上的燃烧源或挥发源的VOCs排放特征的认识有限.拉萨市正在经历快速的经济发展和城市化进程,VOCs排放源日趋复杂.采集拉萨市机动车尾气、汽油挥发、柴油挥发、液化石油气和燃香等排放源VOCs样品进行分析,研究成分谱特征,并与平原地区的相比较.发现液化石油气VOCs排放谱以丙烷和丁烷为主,与平原地区的一致;汽油挥发中1,2,4-三甲苯占比最高,而汽油车尾气中异戊烷、正丁烷和丙烷占比高,1,2,4-三甲苯占比较低,这不同于平原地区的结果;柴油挥发比汽油及汽油车排放具有更高占比的C7以上高碳化合物;柴油车排放中含氧挥发性有机物（OVOC）占比最高,而平原地区则是丙烯和C7以上烷烃占比高;燃香排放中OVOC占比最高,特征示踪物是乙腈,且有不容忽视的异戊二烯排放.从甲苯与苯的比值上看,汽油车及柴油车排放与平原地区的结果基本一致,但两地区柴油挥发和燃香排放则不同.从苯、甲苯和乙苯比例三元图上看,柴油挥发落在工业及溶剂排放区内,有别于平原地区的结果.与其它城市一样,烯烃和芳香烃化合物也是高原城市中具有高反应活性VOCs组分,二者分别对臭氧和二次有机气溶胶的生成有重要的贡献.初步研究结果表明,高原城市地区不同VOCs源的组分特征与平原地区有所差异,需要进一步深入研究,以应对潜在的环境和健康风险.     

化学发光法臭氧分析仪的研制与性能测试

基于化学发光臭氧(O₃)检测方法,将氮氧化物分析仪(Thermo Model 42i-TL)改装为O₃分析仪,测试其性能,并与紫外光度法O₃分析仪(Thermo Model 49i)同时应用于外场观测,开展比对测试试验。结果显示：该改装仪器的测量性能优于Thermo Model 49i,其零点噪声为0.10×10^-9(体积分数,下同),最低检出限为0.20×10^-9,量程噪声为0.42×10^-9,示值误差为0.1%满量程(F.S.)。在比对试验过程中,化学发光法O₃分析仪运行稳定,测量结果与商品化的Thermo Model 49i所测定的O₃浓度数值的变化趋势高度一致(R²=0.998)。化学发光法O₃分析仪相较于Thermo Model 49i具有更低的噪声,其日间(09:00—17:00)O₃浓度示值显著低于Thermo Model 49i,且...     

冷凝湿度控制对微振荡天平监测细颗粒物性能的改进

为提高细颗粒物(PM2.5)测量的准确性,尝试采用一种新型的气溶胶冷凝湿度控制器(简称冷凝湿度控制器)作为微振荡天平法颗粒物监测仪(TEOM)的除湿方式,在广东大气超级监测站开展了TEOM自动监测(一台采用传统的加热除湿方式,记为TEOM1405;另一台采用冷凝湿度控制器除湿,记为TEOM1405+除湿)和手工监测结果的对比。结果表明,根据PM2.5日均值相关性的拟合结果,TEOM1405监测较手工监测结果总体偏低约13%,加装冷凝湿度控制器后,TEOM1405+除湿监测较手工监测结果总体偏低在5%以内。加装冷凝湿度控制器后,显著提高了PM2.5的监测准确性;在相对湿度较高、二次颗粒物生成量较少的大气环境中,TEOM1405+除湿系统对PM2.5的监测结果是可靠的,而且在降雨过程中监测结果更为稳定;但在相对湿度较高、且二次颗粒物生成量较多的大气环境中,其对PM2.5的监测性能仍待进一步考察;在PM2.5污染比较严重的高污染时段,TEOM1405、TEOM1405+除湿监测到的PM2.5日均质量浓度分别比手工监测结果偏低26%和11%,偏低较多。但这种高污染情况在珠三角地区出现的概率很低,故采用TEOM1405+除湿系统进行PM2.5长期自动监测是可取的。     

不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响

利用2006年7月广州细颗粒物质量浓度、数谱分布与化学组成的观测数据与气团后向轨迹聚类分析结果,系统分析了不同气团来源对广州细颗粒物理化特性的影响。观测期间,广州气团来源可分成来自远海、近海、西面陆地和北面陆地4种类型。细颗粒物总数浓度水平在4种类型中基本相当。当气团来自远海时,二次转化影响较小,PM2.5质量浓度较低,颗粒物数浓度从大到小依次为老化爱根核模态新鲜爱根核模态度积聚模态;受到海洋气团的影响,Cl-在PM2.5中比例为4种类型中最大。气团来自近海时,颗粒物二次生成与老化现象突出,数谱峰值出现在积聚模态,而其他类型出现在爱根核模态;SO2-4、OC与NO-3之和在PM2.5中的比例大于50%,为4种类型中最高。气团来自西面陆地和北面陆地时,细颗粒物受陆地传输老化气团和本地来源影响均较明显。来自北面陆地时,250 nm以上颗粒物数浓度明显升高,是PM2.5平均浓度远高于其他类型的直接原因之一。     

秸秆燃烧产生的颗粒物中有机示踪物的分析方法

针对秸秆燃烧产生的颗粒物建立了测定4种有机示踪物的GC-MS分析方法,着重讨论了柱前衍生反应的条件,通过条件实验确定了在样品中加入80-100μl BSTFA/TMCS作为衍生试剂,在70℃下反应2h的最佳反应条件.方法的检测限为0.042-0.260μg,精密度为2.7%-19.7%,加标回收率为60.3%-111%.应用本方法定量分析了小麦秸秆闷烧排放的细颗粒物中22种有机物的含量,其分布特征为糖类物质含量最高,其次为含-OCH3酚类和甾醇类物质,而烷醇类物质含量最低.