北京远郊冬季大气重污染过程中细颗粒物的单颗粒质谱研究
发布时间：2021-08-08 14:23
近年来,我国大气重污染天气频发,PM2.5成为大部分地区的首要大气污染物。京-津-冀地区是我国大气细颗粒物污染最严重的区域之一,冬季重污染事件的爆发尤为频繁,对气候、环境和人体健康的影响也更为严重。本研究使用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）在北京市远郊区进行观测,捕捉到了 2016年12月13日～23日一次典型的灰霾生消过程,详细分析了此次污染过程中大气细颗粒物的化学组分、时间变化、粒径分布和混合状态及可能来源。本研究可加深对北京远郊和华北平原上区域性气溶胶的化学组成、来源和混合状态变化特征的科学理解。主要结果如下:（1）观测期间PM2.5平均浓度为208.4±176.7 μg/m3,清洁期PM2.5平均浓度仅为26.0±28.6 μg/m3,灰霾期PM2.5平均浓度为365.9=102.5 μg/m3,最高小时浓度达588.4μg/m3。清洁期气团主要来自采样点北方、西北方的长距离传输,污染期气团主要来自西北偏西方向的区域传输,北方、西北方清洁干冷气团的到来是灰霾消散的主因。采样点周边方圆约100km的区域是此次污染过程中PM2.5的主要潜在源区。（2）整个观测期间,大气细颗粒物分为...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１颗粒物在大气中的循环过程??Ｆｉｇ?１．１?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｃｙｃｌｉｎｇ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｕａｔｅ?ｍａｔｔｅｒｓ??
第１章绪论??颗粒气溶胶质谱仪??ＳＰＡＭＳ工作原理??颗粒气溶胶质谱仪以ＡＴＯＦＭ和ＳＰＡＭＳ为代表，两者原理大体究使用ＳＰＡＭＳ开展，因此围绕ＳＰＡＭＳ进行介绍。ＳＰＡＭＳ主要由镜聚焦进样系统、双激光粒径测量系统、激光解析电离系统和双极分析系统组成。此外，还有真空系统和计算机控制及数据处理结构示意图和实体图见图１．２?（Ｌｉ等．，２０１１）。??ａ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｏｒｉｆｉｃｅ?．?ｐＴＦＥ／ａ｜ｒ?ｐｕｍｐ?ｂ?＿??
ｌｉｌｌｌｌｌ??北京上海广州重庆全国??图１．３?２０１３？２０１６年我国典型城市的ＰＭ２．５年平均浓度变化趋势图??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｅｍｐｏｒａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｏｆ?ａｎｎｕａｌｌｙ?ＰＭ２．５?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｃｉｔｉｅｓ?ｆｒｏｍ?２０１３?ｔｏ?２０１６??１．４．２?北京市大气颗粒物研究进展??北京市历年空气质量超标天数中，以ＰＭ２．５为首要污染物的天数最多。２０１６??年ＰＭ２．５浓度均值为７３?ｐｇ／ｍ３，是国家二级标准的两倍之多。根据北京市环保局??（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｊｅｐｂ．ｇｏｖ．ｃｎ／）发布的数据，图１．４?（ａ）和（ｂ）分别展示了北京市??２０１６年各月份和各区县ＰＭ２．５浓度平均值。总体来看，２０１６年ＰＭｚ５浓度在春季??和冬季浓度较高，夏季和秋季较低，最高月平均浓度出现在１２月份，为１３７?｜ａｇ／ｍ３。??从各区县来看，２０１６年ＰＭ２．５年平均浓度表现出“北低南高”的特征，西北部地??区（门头沟）、北部地区（延庆和昌平）和东北部地区（怀柔和密云）ＰＭ２．５年平??均浓度较低，在６０？６８呢／ｍ３范围内；而南部地区（房山、大兴、经济开发区和??通州）则相对较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀区域PM2.5及二次无机组分污染特征研究[J]. 贾佳,韩力慧,程水源,张晗宇,吕喆. 中国环境科学. 2018(03)
[2]东海PM2.5和PM10中水溶性离子的组成与化学特性[J]. 周胜杰,张洪海,杨桂朋. 中国环境科学. 2018(03)
[3]苏州市PM2.5中水溶性离子的季节变化及来源分析[J]. 王念飞,陈阳,郝庆菊,王欢博,杨复沫,赵晴,薄宇,贺克斌,姚玉刚. 环境科学. 2016(12)
[4]利用SPAMS分析北京市硫酸盐、硝酸盐和铵盐季节变化特征及潜在源区分布[J]. 刘浪,张文杰,杜世勇,侯鲁健,韩斌,杨文,陈敏东,白志鹏. 环境科学. 2016(05)
[5]广州秋季灰霾生消过程气溶胶单颗粒组成特征研究[J]. 王宇骏,李梅,吴清柱,曾燕君,朱贞樾,廖启丰,黄渤. 生态环境学报. 2016(04)
[6]Characteristics of atmospheric single particles during haze periods in a typical urban area of Beijing:A case study in October,2014[J]. Lang Liu,Yanli Wang,Shiyong Du,Wenjie Zhang,Lujian Hou,Sverre Vedal,Bin Han,Wen Yang,Mindong Chen,Zhipeng Bai. Journal of Environmental Sciences. 2016(02)
[7]Mixing state of individual carbonaceous particles during a severe haze episode in January 2013,Nanjing,China[J]. Honglei Wang,Bin Zhu,Zefeng Zhang,Junlin An,Lijuan Shen. Particuology. 2015(03)
[8]南京北郊冬季霾天PM2.5水溶性离子的污染特征与消光作用研究[J]. 周瑶瑶,马嫣,郑军,崔芬萍,王荔. 环境科学. 2015(06)
[9]单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪在细颗粒物研究中的应用和进展[J]. 蔡靖,郑玫,闫才青,付怀于,张延君,李梅,周振,张远航. 分析化学. 2015(05)
[10]在线单颗粒气溶胶质谱SPAMS对细颗粒物中主要组分提取方法的研究[J]. 付怀于,闫才青,郑玫,蔡靖,李小滢,张延君,周振,傅忠,李梅,李磊,张远航. 环境科学. 2014(11)
博士论文
[1]大气中氨气、铵盐和有机胺盐的研究[D]. 胡清静.中国海洋大学 2015
[2]单颗粒气溶胶质谱仪的改进及环境应用[D]. 李磊.上海大学 2014
[3]典型地区无机细粒子污染特征及成因研究[D]. 赵晴.清华大学 2010
[4]运用单颗粒气溶胶飞行时间质谱对城市大气气溶胶混合状态的研究[D]. 杨帆.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于单颗粒气溶胶质谱信息的分类方法研究及其应用[D]. 张莉.上海大学 2013
[2]单颗粒气溶胶质谱仪的性能表征及应用研究[D]. 李磊.上海大学 2011
本文编号：3330121
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１颗粒物在大气中的循环过程??Ｆｉｇ?１．１?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｃｙｃｌｉｎｇ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｕａｔｅ?ｍａｔｔｅｒｓ??
第１章绪论??颗粒气溶胶质谱仪??ＳＰＡＭＳ工作原理??颗粒气溶胶质谱仪以ＡＴＯＦＭ和ＳＰＡＭＳ为代表，两者原理大体究使用ＳＰＡＭＳ开展，因此围绕ＳＰＡＭＳ进行介绍。ＳＰＡＭＳ主要由镜聚焦进样系统、双激光粒径测量系统、激光解析电离系统和双极分析系统组成。此外，还有真空系统和计算机控制及数据处理结构示意图和实体图见图１．２?（Ｌｉ等．，２０１１）。??ａ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｏｒｉｆｉｃｅ?．?ｐＴＦＥ／ａ｜ｒ?ｐｕｍｐ?ｂ?＿??
ｌｉｌｌｌｌｌ??北京上海广州重庆全国??图１．３?２０１３？２０１６年我国典型城市的ＰＭ２．５年平均浓度变化趋势图??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｅｍｐｏｒａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｏｆ?ａｎｎｕａｌｌｙ?ＰＭ２．５?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｃｉｔｉｅｓ?ｆｒｏｍ?２０１３?ｔｏ?２０１６??１．４．２?北京市大气颗粒物研究进展??北京市历年空气质量超标天数中，以ＰＭ２．５为首要污染物的天数最多。２０１６??年ＰＭ２．５浓度均值为７３?ｐｇ／ｍ３，是国家二级标准的两倍之多。根据北京市环保局??（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｊｅｐｂ．ｇｏｖ．ｃｎ／）发布的数据，图１．４?（ａ）和（ｂ）分别展示了北京市??２０１６年各月份和各区县ＰＭ２．５浓度平均值。总体来看，２０１６年ＰＭｚ５浓度在春季??和冬季浓度较高，夏季和秋季较低，最高月平均浓度出现在１２月份，为１３７?｜ａｇ／ｍ３。??从各区县来看，２０１６年ＰＭ２．５年平均浓度表现出“北低南高”的特征，西北部地??区（门头沟）、北部地区（延庆和昌平）和东北部地区（怀柔和密云）ＰＭ２．５年平??均浓度较低，在６０？６８呢／ｍ３范围内；而南部地区（房山、大兴、经济开发区和??通州）则相对较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀区域PM2.5及二次无机组分污染特征研究[J]. 贾佳,韩力慧,程水源,张晗宇,吕喆. 中国环境科学. 2018(03)
[2]东海PM2.5和PM10中水溶性离子的组成与化学特性[J]. 周胜杰,张洪海,杨桂朋. 中国环境科学. 2018(03)
[3]苏州市PM2.5中水溶性离子的季节变化及来源分析[J]. 王念飞,陈阳,郝庆菊,王欢博,杨复沫,赵晴,薄宇,贺克斌,姚玉刚. 环境科学. 2016(12)
[4]利用SPAMS分析北京市硫酸盐、硝酸盐和铵盐季节变化特征及潜在源区分布[J]. 刘浪,张文杰,杜世勇,侯鲁健,韩斌,杨文,陈敏东,白志鹏. 环境科学. 2016(05)
[5]广州秋季灰霾生消过程气溶胶单颗粒组成特征研究[J]. 王宇骏,李梅,吴清柱,曾燕君,朱贞樾,廖启丰,黄渤. 生态环境学报. 2016(04)
[6]Characteristics of atmospheric single particles during haze periods in a typical urban area of Beijing:A case study in October,2014[J]. Lang Liu,Yanli Wang,Shiyong Du,Wenjie Zhang,Lujian Hou,Sverre Vedal,Bin Han,Wen Yang,Mindong Chen,Zhipeng Bai. Journal of Environmental Sciences. 2016(02)
[7]Mixing state of individual carbonaceous particles during a severe haze episode in January 2013,Nanjing,China[J]. Honglei Wang,Bin Zhu,Zefeng Zhang,Junlin An,Lijuan Shen. Particuology. 2015(03)
[8]南京北郊冬季霾天PM2.5水溶性离子的污染特征与消光作用研究[J]. 周瑶瑶,马嫣,郑军,崔芬萍,王荔. 环境科学. 2015(06)
[9]单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪在细颗粒物研究中的应用和进展[J]. 蔡靖,郑玫,闫才青,付怀于,张延君,李梅,周振,张远航. 分析化学. 2015(05)
[10]在线单颗粒气溶胶质谱SPAMS对细颗粒物中主要组分提取方法的研究[J]. 付怀于,闫才青,郑玫,蔡靖,李小滢,张延君,周振,傅忠,李梅,李磊,张远航. 环境科学. 2014(11)
博士论文
[1]大气中氨气、铵盐和有机胺盐的研究[D]. 胡清静.中国海洋大学 2015
[2]单颗粒气溶胶质谱仪的改进及环境应用[D]. 李磊.上海大学 2014
[3]典型地区无机细粒子污染特征及成因研究[D]. 赵晴.清华大学 2010
[4]运用单颗粒气溶胶飞行时间质谱对城市大气气溶胶混合状态的研究[D]. 杨帆.复旦大学 2010
硕士论文
[1]基于单颗粒气溶胶质谱信息的分类方法研究及其应用[D]. 张莉.上海大学 2013
[2]单颗粒气溶胶质谱仪的性能表征及应用研究[D]. 李磊.上海大学 2011
本文编号：3330121
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