大气气溶胶碳质组分在线分析仪的研制和应用

发布时间：2017-10-30 09:13

  本文关键词：大气气溶胶碳质组分在线分析仪的研制和应用?

  更多相关文章： 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

【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.
【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;
【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
【基金】：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)~~
【分类号】：X851
【正文快照】： 1引言(Introduction)大气气溶胶中的碳质组分通常占大气细粒子质量浓度的10%~70%,是大气细粒子的重要组成成分(Turpin et al.,1991;Steinfeld,1998;Polidoriet al.,2006).其可分为3大类:有机碳(OrganicCarbon,OC)、元素碳(Elemental Carbon,EC)和碳酸碳(Carbonate Carbon,CC)(

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本文编号：1117032