南京北郊大气气溶胶的粒径分布和消光特性研究

发布时间：2017-09-13 01:29

  本文关键词：南京北郊大气气溶胶的粒径分布和消光特性研究

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【摘要】：在南京北郊使用FA-3型9级采样器和KC-120H中流量分级采样器于2014年1月～11月对颗粒物分粒径采样并进行实验室化学成分分析。结果表明南京北郊颗粒物污染严重,污染以细粒子为主；颗粒物粒径呈双峰分布,峰值位于0.43～0.65和9-101μm粒径段。冬季细粒径段较高,春季粗粒径段较高；颗粒物浓度的昼夜变化在细粒径表现出夜晚大于白天的特征；降水对细粒子清除效果更为明显；霾发生时,0.43～2.1μm粒径段颗粒物浓度增加最明显；相对湿度(RH)70%时,颗粒物浓度明显上升。南京北郊颗粒物中水溶性离子占质量浓度37.3～47.9%,主要集中在细粒子中。其中SO42-、NO3-和NH4+是气溶胶中三种最重要的离子,均呈单峰分布,峰值在0.43～0.65μm。不同时段三种离子呈现出不一样的变化规律,S042-和N03-在冬季峰值迁移至0.65～1.1μm,NH4++在冬季0.65-1.1μm浓度也明显高于其他季节；N03-夜晚浓度明显高于白天,而S042-在白天浓度高于夜晚,NH4+则昼夜差异极小。OC (Organic Carbon)、EC (Element Carbon)是气溶胶的重要组成部分,分别占到质量浓度的11.1～14.1%和4.2-5.2%,主要集中在细粒子中。OC.EC冬季浓度最高,夜晚浓度明显高于白天。随着湿度增加,OC和EC浓度呈下降趋势,与两者的吸湿特性有关。南京北郊大气气溶胶消光贡献最大的是有机物、硫酸盐、硝酸盐和铵盐,占总消光系数(340.4Mm-1)的64.4%,冬季消光系数最高,主要与NO3-、OM和EC浓度较高有关,秋季较低的消光值主要是由于OM、EC浓度较低,而夏季较高的消光值受到相对湿度和NH4+、SO42-浓度的共同影响。本文中利用IMPROVE公式得到的消光系数与观测值存在一定差异,针对南京的污染情况,IMPROVE公式可能需要进一步修正。
【关键词】：气溶胶 粒径分布 消光特征
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景与意义8-11
• 1.2 国内外研究进展11-14
• 1.2.1 颗粒物粒径分布研究进展11-12
• 1.2.2 水溶性离子粒径分布研究进展12-13
• 1.2.3 OC、EC粒径分布研究进展13
• 1.2.4 气溶胶的消光特性研究进展13-14
• 1.3 本研究内容及目的14-16
• 第二章 样品的采集与分析16-26
• 2.1 气溶胶样品的采集16-19
• 2.1.1 采样地点及时间16-18
• 2.1.2 采样仪器18-19
• 2.2 样品的实验室分析19-22
• 2.2.1 离子色谱分析19-20
• 2.2.2 OC、EC分析20-22
• 2.3 数据与方法22-26
• 2.3.1 气象数据来源22
• 2.3.2 后向轨迹模式介绍22-23
• 2.3.3 IMPROVE公式简介23-26
• 第三章 南京北郊气溶胶质量浓度和粒径分布分布特征26-43
• 3.1 气溶胶质量浓度水平26-31
• 3.1.1 采样结果的对比分析26-27
• 3.1.2 质量浓度水平27-31
• 3.2 粒径分布特征31-39
• 3.2.1 不同时段气溶胶的粒径分布特征31-34
• 3.2.2 气象条件对气溶胶粒径分布特征的影响34-39
• 3.3 气团来源对气溶胶粒径分布的影响39-41
• 3.4 本章小节41-43
• 第四章 气溶胶中消光组分的粒径分布特征43-66
• 4.1 气溶胶中水溶性离子的粒径分布特征43-54
• 4.1.1 水溶性离子浓度水平及粒径分布特征43-48
• 4.1.2 不同时段离子粒径分布特征48-50
• 4.1.3 气象条件对离子粒径分布的影响50-53
• 4.1.4 气团来源对粒径分布的影响53-54
• 4.2 气溶胶中OC、EC的粒径分布特征54-63
• 4.2.1 OC、EC浓度水平及粒径分布特征54-57
• 4.2.2 不同时段OC、EC粒径分布特征57-59
• 4.2.3 气象条件对OC、EC粒径分布的影响59-62
• 4.2.4 气团来源对OC、EC粒径分布的影响62-63
• 4.3 本章小节63-66
• 第五章 气溶胶的消光特性(IMPROVE)66-76
• 5.1 气溶胶及其相关组分质量浓度与能见度相关性分析66-70
• 5.1.1 不同粒径颗粒物质量与能见度相关性分析66-67
• 5.1.2 不同粒径水溶性离子质量浓度与能见度相关性分析67-69
• 5.1.3 不同粒径OC、EC质量浓度与能见度相关性分析69-70
• 5.2 使用IMPROVE公式对消光特性的研究70-72
• 5.2.1 消光贡献70-72
• 5.2.2 估算结果与能见度转化结果比较72
• 5.3 霾天气溶胶消光组分贡献特征及其影响因素72-74
• 5.4 本章小节74-76
• 第六章 总结与展望76-79
• 6.1 结论76-77
• 6.2 本文特色77
• 6.3 不足与展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-87
• 作者简介87-88

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本文编号：840717