| 大气气溶胶碳质组分在线分析仪的研制和应用 |
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| 引用本文： | 薛瑞,曾立民,吴宇声,张远航.大气气溶胶碳质组分在线分析仪的研制和应用[J].环境科学学报,2017,37(1):95-103. |
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| 作者姓名： | 薛瑞 曾立民 吴宇声 张远航 |
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| 作者单位： | 北京大学环境科学与工程学院, 环境模拟与污染控制国家重点实验室, 北京 100871,北京大学环境科学与工程学院, 环境模拟与污染控制国家重点实验室, 北京 100871,北京大学环境科学与工程学院, 环境模拟与污染控制国家重点实验室, 北京 100871,北京大学环境科学与工程学院, 环境模拟与污染控制国家重点实验室, 北京 100871 |
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| 基金项目： | 环保部大气细颗粒物化学成分在线监测设备研制与应用示范项目（No.2013YQ060569）；中国科学院战略性先导科技专项（No.12700-452-10161-029）；国家高技术研究发展计划（No.SS2014AA063007） |
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| 摘 要： | 大气气溶胶碳质组分主要包括有机碳(Organic Carbon,OC)和元素碳(Elemental Carbon,EC),是大气细粒子的重要组成部分,对大气环境及人体健康具有非常重要的意义.针对目前商品化碳质气溶胶在线分析仪存在的一些问题,研制出大气气溶胶碳质组分在线分析仪(PKUOCEC),实现了对OC和EC的小时浓度测量.仪器同时采用热分解-光学透射(Thermo Optical Transmission,TOT)法和热分解-光学反射(Thermo Optical Reflection,TOR)法分离OC和EC,检测限为0.29μg·m-3(以C计)(采样时间40 min,采样流量8 L·min-1),测量范围最大值为211.50μg·m-3(以C计),可以满足不同环境的大气观测要求.于2016年1月23—31日采用该仪器对北京怀柔大气进行监测,并与商品化在线碳质气溶胶分析仪(RT-4 OCEC,Sunset Lab Inc.)和多角度吸收光度计(5012 MAAP,Thermo Scientific)进行比对.结果显示,PKU-OCEC测得的TC(Total Carbon,TC=OC+EC)和OC浓度均与Sunset-OCEC对应结果显著相关(TC:r=0.986,OC:r=0.984;p0.01),说明两台仪器测量结果具有很好的一致性;Sunset-OCEC测得的EC数据有39.39%低于0.013μg·m-3(以C计),剔除该部分异常值后,其测得的EC数据与PKU-OCEC数据的线性拟合方程由CEC_Sunset=0.9278×CEC_PKU!0.0704(TOT法)和CEC_Sunset=0.9476×CEC_PKU!0.2665(TOR法)变为CE C_Sunset=0.6810×CEC_PKU+1.2842(TOT法)和CEC_Sunset=0.7035×CEC_PKU+1.1179(TOR法),新的方程产生较大正截距,说明Sunset-OCEC的检测限偏高;PKUOCEC测得的EC数据与MAAP测得的BC数据显著相关,其线性拟合度(R2=0.8868(TOT法)、R2=0.8614(TOR法))大于Sunset-OCEC与MAAP的拟合度(R2=0.8047);PKU-OCEC分析仪TOT法和TOR法测得的OC浓度相当(COC_TOR=0.9963×COC_TOT,R2=0.9959).综合结果表明,PKU-OCEC分析仪测量数据可靠,运行稳定且操作简便,可以用于各种环境条件下的大气监测.
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| 关 键 词： | 气溶胶碳质组分在线分析仪 有机碳元素碳分析仪 多角度吸收光度计(MAAP) 监测技术 |
| 收稿时间： | 2016/3/15 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/4/28 0:00:00 |
Development and application of an on-line carbonaceous aerosol analyzer |
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| XUE Rui,ZENG Limin,WU Yusheng and ZHANG Yuanhang.Development and application of an on-line carbonaceous aerosol analyzer[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2017,37(1):95-103. |
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| Authors: | XUE Rui ZENG Limin WU Yusheng and ZHANG Yuanhang |
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| Institution: | State Joint Key Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871,State Joint Key Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871,State Joint Key Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871 and State Joint Key Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | on-line carbonaceous aerosol analyzer OCEC analyzer MAAP monitoring techniques |
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