TSP-PM10-PM2.5-2型中流量大气颗粒物采集系统的开发和应用

自行开发并研制了TSP-PM10-PM2.5-2型中流量TSP、PM10、PM2.5大气颗粒物采集系统,是目前中国唯一可以采集TSP、PM10、PM2.5样品并提供足够的样品量进行大气颗粒物化学成分分析的中流量大气颗粒物采集器.该系统精心设计和加工的限流孔可以保持完全固定的流量,保证切割粒径的稳定,减小采样的误差并方便操作.该系统已经成功地应用于20多个城市和地区大气颗粒物的监测和研究中,为研究大气颗粒物的污染状况和来源提供了有效的技术手段和支持.     

Combination of biodiesel-ethanol-diesel fuel blend and SCR catalyst assembly to reduce emissions from a heavy-duty diesel engine

In this study, the efforts to reduce NOx and particulate matter （PM） emissions from a diesel engine using both ethanol-selective catalytic reduction （SCR） of NOx over an Ag/Al2O3 catalyst and a biodiesel-ethanol-diesel fuel blend （BE-diesel） on an engine bench test are discussed. Compared with diesel fuel, use of BE-diesel increased PM emissions by 14% due to the increase in the soluble organic fraction （SOF） of PM, but it greatly reduced the Bosch smoke number by 60%-80% according to the results from 13-mode test of European Stationary Cycle （ESC） test. The SCR catalyst was effective in NOx reduction by ethanol, and the NOx conversion was approximately 73%. Total hydrocarbons （THC） and CO emissions increased significantly during the SCR of NOx process. Two diesel oxidation catalyst （DOC） assemblies were used after Ag/Al2O3 converter to remove CO and HC. Different oxidation catalyst showed opposite effect on PM emission. The PM composition analysis revealed that the net effect of oxidation catalyst on total PM was an integrative effect on SOF reduction and sulfate formation of PM. The engine bench test results indicated that the combination of BE-diesel and a SCR catalyst assembly could provide benefits for NOx and PM emissions control even without using diesel particle filters （DPFs）.     

固定源可凝结颗粒物稀释采样器的设计

固定污染源烟气排放进入大气环境后稀释降温,气相中部分饱和蒸气压较低的组分转化为可凝结颗粒物,这部分颗粒物在固定源烟气颗粒物监测中通常被忽略.为评价固定源可凝结颗粒物的排放情况,本文设计开发并评测了一套稀释采样器.稀释采样器稀释比在10∶1～40∶1范围内,混合停留时间为5～10 s.实验室评测结果表明,稀释气颗粒物背景值低((～0.1±0.08)个·cm^-3),稀释采样器气密性良好,烟气和稀释气能够均匀混合,颗粒物损失较少,细颗粒物(PM_2.5)损失在5%以下.本稀释采样器能模拟烟气与环境空气混合降温过程,可用于固定源可凝结颗粒物的测量.     

典型脱硫工艺对燃煤锅炉烟气颗粒物的影响

脱硫是燃煤锅炉的重要除污环节,为探究脱硫工艺对烟气颗粒物的影响,选取4台不同脱硫工艺(石灰石/石膏法、炉内喷钙法、氨法和双碱法)的燃煤锅炉,利用再悬浮采样法和稀释通道采样法分别采集脱硫前后烟气颗粒物样品,并测定颗粒物中的水溶性离子、无机元素和碳组分.结果表明,脱硫剂对烟气PM_2.5的组分构成产生影响,烟气经过石灰石/石膏法脱硫后,PM_2.5中的Ca由5.1%提高至24.8%;经过氨法脱硫后,PM_2.5中NH⁺₄的质量分数由0.8%提高到7.3%;双碱法脱硫则使烟气PM_2.5中Na由0.9%提高到1.7%.湿法和干法脱硫工艺的作用显著不同,湿法脱硫排放颗粒物的离子含量较高,经过石灰石/石膏法和氨法脱硫,PM_2.5中SO₄ ^2-的质量分数分别由2.0%和6.7%提高到9.6%和11.9%,Cl^-分别由0.4%和1.2%提高到3.8%和5.2%,而Cr、 Pb、 Cu、 Ti...     

南京江北新区大气颗粒物化学组分的粒径分布特征

为探究南京江北新区大气颗粒物化学组分的污染特征,于2013～2014年进行了分级颗粒物样品的采集,开展了颗粒物化学组分的粒径分布和季节变化研究.结果表明,细粒径段的9种水溶性离子总浓度在秋冬季高于春夏季,而粗粒径段冬季最高.冬季颗粒物中[NO^-₃]/[SO₄^2-]在粗粒径段最低;春、夏和秋季其粒径分布趋势一致.水溶性离子均呈双峰型分布, 4个季节的NO^-₃均在0.65～1.1μm出现峰值;夏秋季细粒径段的SO₄^2-于0.43～0.65μm出现峰值,冬季峰值位置向更粗粒子的方向移动;而Na⁺和Cl^-主要存在于粗粒子中.由阴阳离子电荷当量表明,大气粗、细粒子分别呈碱性和弱碱性.有机碳(OC)和元素碳(EC)主要存在于细粒径段,均呈双峰型分布;秋冬季细粒径段中的二次有机碳(SOC)远高于春夏季.由比值判断法进一步表明,南京江北新区颗粒物中的碳质组分主要来源于燃煤和生物质燃烧排...     

中国东海近海岛屿冬季与夏季气溶胶中水溶性离子化学组分特征及来源解析

本研究于2017年12月至2018年2月以及2018年6～8月在嵊泗岛屿共采集70个大气总悬浮颗粒(TSP)样品,利用离子色谱法分析TSP样品中水溶性离子(主要包括:Na⁺、 K⁺、 NH⁺₄、 Mg²⁺、 Ca²⁺、 Cl^-、 SO₄^2-、 NO^-₃和MSA)的质量浓度,结合HYSPLIT后向轨迹模型,离子相关性分析和主成分分析等方法,探讨东海背景站水溶性离子组分的化学特征、季节差异以及主要来源.结果显示,观测期间TSP和主要水溶性无机离子(WSIIs)质量浓度均表现为冬季高、夏季低,冬季和夏季的总水溶性离子(TWSIIs)平均质量浓度分别为(26.5±16.3)μg·m^-3和(8.8±3.8)μg·m^-3.二次离子(NO^-₃、 SO₄<...     

东北地区城市大气颗粒物中多环芳烃的污染特征

2008年4月至2009年1月期间,在东北三省(辽宁、吉林、黑龙江)设立30个观测点位,研究了东北城市大气颗粒物中PAHs的浓度水平、分布及来源.结果表明,不同季节14种PAHs总浓度的变化范围是16.3 ～712.1 ng/m3,呈冬季高、夏季低的季节变化特征;PAHs组成以4～5环化合物为主,3～4环化合物受温度的影响较大,表现出较强的季节波动;8个城市中抚顺和吉林PAHs污染最重,城市不同功能区中以工业区污染较重;燃煤和机动车尾气是区域PAHs的主要来源.     

A Functional Approach to the Assessment of the Nutritional Value of Particulate Organic Matter

Organic matter lability can be determined with different approaches, based on the quantitative and qualitative estimate of its nutritional value. the C/N ratio and the particulate organic matter (as the sum of protein, carbohydrate and lipid bulks) vs total suspended matter (POM/TSM) deal with a quantitative assessment of the organic matter bulk, while other indices such as proteins/carbohydrates ratio (PRT/CHO) may give also qualitative information. Gordon (1970) proposed a functional approach, based on organic carbon decrease after enzymatic digestion. Coupling Gordon's approach with the evaluation of the main biochemical components (proteins, carbohydrates and lipids) contained in the particulate organic matter, a simple method to assess lability and nutritional value of organic substrates is proposed.

Water samples were collected at the surface and close to the bottom in a shallow coastal station (10 m depth) in the Marconi Gulf (Ligurian Sea, NW Mediterranean). the difference between “total labile” and “hydrolyzed labile” organic matter (respectively before and after enzymatic digestion) suggests a relevant presence of resuspended refractory materials vs about 60% of labile hydrolyzed organic matter, thus confirming the importance of a more qualitative approach to organic matter studies.     

北京城区可吸入颗粒物(PM10)的矿物学研究

使用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM/EDX)对北京PM10中的矿物组分进行了分析.结果表明,北京PM10中的矿物组分存在明显的季节变化规律,春季PM10中的矿物组成种类最多;秋季PM10中的矿物种类最少;在夏季PM10中,矿物的种类有所减少,却有新的物种出现,如NH4Cl、K(NH4)Ca(SO4)2?H2O、As2O3?SO3等.粘土矿物是北京PM10中含量最高的矿物,石英的含量次之,其他依次为方解石、石膏、长石、白云石以及其他矿物颗粒;北京PM10中还存在一定数量的复合颗粒,颗粒表面常有S、Cl元素的存在.     

沙尘暴PM2.5水溶和有机成分对巨噬细胞的损伤

用超纯水或二氯甲烷从甘肃省武威市和内蒙古包头市采集的沙尘暴细颗粒物(PM2.5)中提取水溶成分和有机成分,于体外处理大鼠肺泡巨噬细胞4h,测定细胞谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量、质膜ATP酶活性、膜表层和膜脂疏水区流动性、胞质内游离钙离子(Ca2+)浓度以及细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)和酸性磷酸酶(ACP)活性.结果表明,沙尘暴PM2.5水溶成分可抑制质膜Ca2+-Mg2+-ATP酶、Na+-K+-ATP酶活性,降低质膜表层和膜脂疏水区流动性,增加胞质LDH外渗,并使细胞脂质过氧化作用增强、抗氧化能力减弱,但对ACP和Ca2+浓度影响不大;有机成分除引起胞质LDH渗漏、质膜Na+-K+-ATP酶活性下降外,对其它测定指标的影响无统计学意义.说明沙尘暴PM2.5水溶和有机成分均可对肺泡巨噬细胞产生毒性,其中水溶成分的毒性作用大于有机成分.