基于扫描核探针技术的大气气溶胶单粒子源识别分析方法研究与应用

基于扫描核探针技术的大气气溶胶单粒子源识别分析方法研究与应用

一、基于扫描核探针技术的大气气溶胶单颗粒物源识别与解析方法研究与应用(论文文献综述)

陈奇祥[1](2021)在《基于多源观测信息的气溶胶颗粒类型辨识与时空特性研究》文中提出大气气溶胶是悬浮于空气中的各种固态和液态颗粒物所组成的分散系统,是地气系统的重要组成部分。气溶胶颗粒能够吸收和散射太阳短波辐射和地球长波辐射,直接影响地球辐射收支平衡,也可以作为凝结核,改变云的微观物理特性,进而影响太阳辐射能量的时空分布。此外,气溶胶颗粒还能通过吸收和散射过程影响光学遥感探测信号,导致背景噪声增强、目标信号减弱。由于不同类型气溶胶颗粒的辐射物性差异显着且具有高度的时空异变性,因此,快速识别气溶胶颗粒类型并表征其时空分布规律在气溶胶辐射与气候效应研究、太阳能预测与有效利用、资源遥感与目标探测等方面具有重要意义。通过协同地基太阳光度计、VIIRS卫星以及气溶胶颗粒采样等多源观测信息,本文获得了哈尔滨地区气溶胶光学厚度、单次散射反照率、粒子谱分布等物性参数的季节变化特征;利用AERONET全球站点数据,验证了VIIRS深蓝算法气溶胶产品精度,并基于该产品分析了我国东北地区气溶胶光学厚度的空间分布及季节变化;采集并分析了哈尔滨春季气溶胶颗粒的形貌、元素组成等理化特性,并采用因子分析法解析了哈尔滨春季气溶胶颗粒的主要来源。对比了AOD440-AE440-870、AE440-870-SSA440、FMF440-SSA440和SAE440-670-AAE440-670四种气溶胶颗粒类型辨识方法在AERONET典型站点的类型辨识结果,建立了四种辨识方法中不同气溶胶颗粒类型的关联关系;依据2017年春季哈尔滨的地基与卫星观测信息,验证了气溶胶颗粒类型辨识识别方法的可靠性。结果表明:四种辨识方法具有较好的一致性,气溶胶颗粒光学辨识方法能够捕捉较为显着的气溶胶颗粒类型及其变化,但难以准确描述气溶胶颗粒化学组分的变化。建立了一种计算背景气溶胶光学厚度阈值的统计计算方法,获得了全球范围背景气溶胶光学厚度的最佳阈值分布;优化了AOD-AE辨识方法并分析了中国地区2013年-2020年间典型气溶胶颗粒类型的时空分布特性;结合AERONET中国站点数据,总结了中国地区典型气溶胶颗粒的辐射物性。研究发现:沙尘型气溶胶主要出现在我国西北部地区,城市工业/生物质燃烧型气溶胶主要出现在我国东部以及中部地区;西北和东北地区背景气溶胶占比呈现出春夏低、秋冬高的特点,而东南省份背景气溶胶占比呈现出夏秋高、春冬低的特点。最后,发展了一种区分模态的气溶胶复折射率反演方法并获得了我国粗细模态气溶胶粒子复折射率的区域分布特征,该反演方法对细模态和粗模态粒子复折射率实部的反演偏差分别为0.32%±0.64%和0.28%±0.56%,对细模态和粗模态复折射率虚部的反演偏差分别为-2.11%±11.59%和-8.4%±26.42%;提出了一种基于气溶胶颗粒类型辨识的地表PM2.5浓度多元回归计算方法,指出了气溶胶颗粒类型辨识方法能够有效提升地表PM2.5浓度的计算精度。

李文君[2](2017)在《北京市典型城区大气气溶胶粒子表面化学组成特征与影响因素研究》文中研究说明大气气溶胶粒子的环境行为在很大程度上取决于其表面化学特征,因此关于其表面化学特征相关研究具有重要的研究意义。本文于2014年在北京市典型城区利用美国安德森八级颗粒物撞击采样仪和芬兰Dekati三级单颗粒采样仪采集一年四个季节的气溶胶粒子样品,在利用飞行时间–二次离子质谱技术分析气溶胶粒子样品表面无机及有机组分的基础上,研究各个季节气溶胶粒子表面化学物种及其粒径分布特征、昼夜变化特征及污染过程变化特征,比较气溶胶粒子表面化学组成的季节性差异,在此基础上,利用主成分分析法识别各个季节气溶胶粒子表面化学组分的污染来源,结合对气象因素与气团传输的分析,探讨气溶胶粒子表面化学组成的影响因素。(1)研究区观测期间气溶胶粒子表面存在地壳元素、重金属元素、氟化物、铵盐、硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐、含碳无机物、二次基团等9类无机组分,以及烷基基团、烯基基团、芳香烃、含氧有机物、含氮有机物、含硅有机物、含硫有机物等7类有机组分。气溶胶粒子表面检出二次形成的硫酸盐、硝酸盐等亲水性化合物,与含长链烷烃基团的疏水性脂肪族化合物相互作用可能会改变气溶胶粒子表面亲/疏水性,影响其大气环境行为。气溶胶粒子表面检出的氟化物、PAHs、重金属元素等有毒有害物质会对人体健康存在潜在危害。气溶胶粒子表面检出的含氧有机物等二次组分在污染过程中相对含量有所升高,说明气溶胶粒子在污染过程中存在一定程度的老化现象。(2)研究区春夏秋冬四季气溶胶粒子中,不同粒径段的气溶胶粒子表面分布的化学物种有所差异,总体上粗粒子(PM3.3-4.7)表面主要富集地壳元素、氟化物、硅酸盐等无机组分;细粒子(PM1.1-2.1)表面主要富集直链饱和烃及不饱和烃、含氧有机物等有机物组分;超细粒子(PM0.4-0.7)表面则主要富集芳香族、中长链不饱和烃等有机物组分。一些化学物种具有明显的昼夜变化特征,总体上有机组分的相对含量表现为白天<晚上的特征,无机组分的相对含量表现为白天>晚上。(3)研究区不同季节的气溶胶粒子表面化学组分污染来源有所差异。春季观测期间气溶胶粒子表面化学组分主要来自机动车尾气排放、建筑施工活动扬尘、工业生产活动排放的远距离输送等一次来源以及二次大气化学转化过程;夏季气溶胶粒子表面化学组分的来源主要为化石燃料燃烧、生物质及燃料的不完全燃烧等混合源;秋季气溶胶粒子表面化学组分的来源主要为化石燃料的不完全燃烧、生物质或植物性燃烧、建筑扬尘、工业排放和二次大气化学转化;冬季气溶胶粒子表面化学组分的来源主要为机动车尾气排放、冬季燃煤取暖和二次大气化学转化。(4)除受粒径、昼夜、污染来源等因素的影响外,污染状况、气象因子与气团传输对气溶胶粒子表面化学组分也有一定的影响。空气污染越严重,气溶胶离子表面化学组成越复杂。北京市典型城区研究区域春夏秋冬观测期间,气溶胶粒子表面化学物种中污染成分主要来自南部或东北部微弱低速气团携带的污染物质,不利的大气扩散条件进一步加剧了本地移动源产生的污染物的堆积和积累。大气气团的传输和输送对气溶胶粒子表面化学有机和无机化学组分影响较大。(5)为降低北京市气溶胶粒子表面化学组分的污染水平,在不同的季节应该有针对性地加强对不同污染源的治理,并应特别重视对大气二次污染的控制。

高健,李慧,史国良,丁爱军,游志强,张岳翀,王涵,柴发合,王淑兰[3](2016)在《颗粒物动态源解析方法综述与应用展望》文中提出颗粒物源解析技术是分析排放源与环境受体间关系的重要方法,也是颗粒物污染控制决策及控制措施评估的重要支撑工具.随着城市和区域空气质量长期持续改善和短期重污染过程应急双向需求的提出,颗粒物源解析技术也在经典方法的基础上逐渐改进,向在线高时间分辨率和复合源解析的方向发展.而颗粒物动态源解析是针对大气污染过程中颗粒物来源进行多时间分辨率动态解析的一种新方法.本文简要总结了实现颗粒物源解析动态化的主要技术途径;针对基于颗粒物化学成分在线观测、基于大气物理模型、空气质量模型等方法的颗粒物动态源解析技术路线进行了综述;总结了各种方法的优势和局限.根据目前的研究和管理需求,结合颗粒物动态源解析技术存在的问题,提出未来方法、模型研究和应用方向.

赵承美[4](2016)在《燃煤排放PM2.5单颗粒特征及其在大气环境中的变化》文中指出本文运用大气化学及单颗粒分析方法,研究了燃煤排放PM2.5单颗粒的物理化学特征、大气环境中PM2.5单颗粒的物理化学特征及燃煤排放的单颗粒在大气环境中的变化。设计和搭建了煤燃烧-稀释系统,进行民用煤燃烧实验,收集燃煤排放PM2.5单颗粒样品。使用带能谱的透射电镜(Transmission Electron Microscope equipped with an Energy Dispersive X-ray Spectrometer,以下简称TEM-EDX)分析不同煤种燃烧排放单颗粒的物理化学特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分、内部结构及颗粒在电子束作用下的稳定性,建立了民用煤燃烧排放单颗粒的分类标准,并将燃煤排放的颗粒分成以下8种颗粒类型:有机、烟尘、富Si、富Ca、富S、富K、富Fe和其他颗粒,希望能补充和完善民用煤燃烧排放单颗粒的形貌和化学组分谱。为了理解燃煤源排放单颗粒在大气环境中可能发生的物理化学变化,采集燃煤电厂周围大气环境中PM2.5单颗粒样品,分析气溶胶单颗粒的粒径、形貌、化学组成和混合状态等特征。为了更好理解燃煤源排放单颗粒在远距离输送过程中可能发生的物理化学变化和大气环境作用过程的复杂性,分别采集典型城市(北京、郑州和深圳)气溶胶单颗粒样品,分析不同城市气溶胶中单颗粒特征的异同,识别燃煤源排放的典型颗粒物。将燃煤源排放单颗粒的特征与大气环境中单颗粒的特征进行对比分析,提出了燃煤源或其它污染源排放的颗粒物在大气环境中的变化过程。使用TEM-EDX分析燃煤源排放PM2.5单颗粒的理化特征。发现民用煤燃烧排放的主要颗粒类型有:有机、烟尘、富Si、富Ca、富S、富K和富Fe颗粒等。民用煤燃烧排放的烟尘多聚集在一起,呈链状。能谱分析表明烟尘颗粒的主要成分为C和少量的O,有时含有少量的S和Si元素。多数有机颗粒呈球形或近似球形,在电子束照射下非常稳定。能谱分析表明有机颗粒的元素组分主要含C和少量O,有时含有少量的Si、S、K和Cl元素。多数富Si颗粒呈不规则形状,少数颗粒为球形,能谱分析表明富Si颗粒主要含有Si、O,少量的Mg、Fe、Na、Ca、S等元素。多数富Ca颗粒呈不规则形状,少数颗粒呈板状。能谱分析表明这种颗粒类型主要含有Ca、O,少量的Na、Mg、Fe、S等元素。富S颗粒在滤膜表面呈现泡沫状是由于富S颗粒对电子束敏感,在电子束照射下迅速分解,留下泡沫状的残留物。能谱分析表明这种颗粒类型主要含有S、O,有时含有少量的K、Si等元素。多数富K颗粒为不规则形状。能谱分析表明这种颗粒类型主要含有K、O,有时含有少量的Si、S等元素。富Fe颗粒多数为不规则形状,少数为球形。能谱分析表明这种颗粒类型以Fe、O为主,少量的S、Ca、Zn、Mg、Mn等元素。尽管民用煤燃烧排放的单个球形有机颗粒与烟尘颗粒形貌及化学成分相似,但不是一种颗粒类型。从颗粒形貌上看,高分辨率透射电镜下烟尘颗粒是许多小球聚集体,由同心包裹的石墨层组成,而单个球形有机颗粒既不拥有半序状显微结构,也没有形成聚集体;从颗粒化学组成上看,有机颗粒中C元素的相对质量分数低于烟尘颗粒中C元素的相对质量分数,而有机颗粒中S元素的相对质量分数高于烟尘颗粒中S元素的相对质量分数,并且有机颗粒中有时还含有Cl和K元素。民用煤燃烧排放的单个球形有机颗粒与生物质燃烧排放焦油球的形貌(呈球形)、粒径(主要分布在100-500nm)及化学组成(以C为主,少量的O,有时含有少量的S、Si、Cl)非常相似,且相对数量丰度在23%-27%。民用煤燃烧排放的颗粒类型以富S颗粒、有机颗粒、烟尘颗粒和富Si颗粒为主,这4种颗粒类型的相对数量丰度之和为83.8%。烟煤燃烧排放烟尘和有机颗粒的相对丰度高于无烟煤,是由于烟煤的挥发分高于无烟煤。块煤燃烧排放富S颗粒的相对丰度与煤中含S量关系密切。烟煤块煤、无烟煤块煤和无烟煤型煤燃烧排放富K颗粒的相对数量丰度分别为:4.3%、7.6%、20.9%。烟煤块煤、无烟煤块煤和无烟煤型煤燃烧排放富S颗粒的相对数量丰度分别为:12.2%、40.7%、30.0%。民用煤燃烧排放富Ca颗粒的相对数量丰度较低(少于2.5%),这可能是由于民用煤燃烧过程中炉膛温度相对较低,Ca不易蒸发出来。民用煤燃烧排放PM2.5中多数颗粒的粒径在0.6μm以下。煤燃烧排放有机颗粒、富S颗粒和富K颗粒的峰值(相对数量丰度最大)所对应的粒径均处于0.3-0.4μm范围内,而煤燃烧排放烟尘颗粒、富Si颗粒、富S颗粒和富Fe颗粒的峰值(相对数量丰度最大)所对应的粒径均处于0.2-0.3μm范围内。燃煤电厂排放富Si颗粒和富Ca颗粒的形貌多呈球形,而民用煤燃烧排放的富Si和富Ca颗粒多呈不规则形状。原因是民用煤的燃烧温度相对较低,不能使煤中大部分矿物质呈熔融状态,故生成的颗粒以非球形为主。使用TEM-EDX分析燃煤电厂周围PM2.5样品中单颗粒的粒径、形貌、化学组成、内部结构和混合状态等特征,发现燃煤电厂排放的球形富Fe颗粒和飞灰颗粒使下风向气溶胶中球形颗粒的数量增加;下风向气溶胶中富Ca颗粒和富S颗粒相对数量丰度明显高于上风向,这可能与电厂控制SO2排放使用石灰石作脱硫剂有关;电厂下风向具有核壳结构颗粒的数量明显多于上风向,其原因是来自燃煤电厂或上风向的颗粒在合适的条件下,如SO2、NOX浓度高、相对湿度大等,易与其它物质发生化学反应形成核壳结构的复杂颗粒。含Si的矿物颗粒经常与含S颗粒或有机颗粒进行混合,形成明显的核壳结构。金属颗粒经常与富S、富Cl、有机等颗粒混合,形成有明显核壳结构的复杂颗粒。其中,金属颗粒多为核,富S、富Cl、有机等颗粒多为壳。使用TEM-EDX分析3个城市(北京、郑州和深圳)PM2.5样品中单颗粒的粒径、形貌、化学组成、内部结构和混合状态等特征,发现北京、郑州和深圳气溶胶中富S颗粒相对数量丰度远高于其它8种颗粒类型,尤其是深圳市气溶胶中富S颗粒的相对丰度最高,达72.9%;北京、郑州和深圳气溶胶中富Fe颗粒主要来自燃煤源,原因是样品中富Fe颗粒多呈球形颗粒,化学组分以Fe元素为主,少量的Na、Ca、Mg、Al、Si、S等元素,这与燃煤电厂排放富Fe颗粒的形貌和化学成分非常相似;北京、郑州和深圳气溶胶中飞灰主要来自煤燃烧,飞灰区别于其它来源的显着标志在于它们特征特殊的形貌(球形)和化学组成(以Al、Si、O为主)。郑州气溶胶中飞灰的相对数量丰度明显高于北京和深圳原因是郑州使用更多的煤。深圳气溶胶中烟尘的相对数量丰度高于北京,原因是深圳采样点东东北方向2公里左右处是塘朗山隧道,过往的车辆中一部分为柴油车,柴油车排放的烟尘要多于汽油车。郑州气溶胶中烟尘的相对数量丰度高于北京和深圳,是由于郑州气溶胶中烟尘主要来自燃煤源,燃油源(主要指交通运输)对其贡献也不能忽视;北京气溶胶中有机颗粒的相对数量丰度最高,其次为深圳、郑州,其原因除北京机车保有量要明显高于深圳和郑州外,北京已进入冬季取暖季节(以燃煤为主),使耗煤量急剧增加;郑州和北京PM2.5中颗粒峰值对应的粒径范围在0.1-0.4μm之间,其相对数量丰度分别为:70%、54%;而深圳PM2.5中颗粒峰值对应的粒径范围0.7-1.0μm之间,颗粒相对数量丰度为31%;北京、郑州和深圳气溶胶中飞灰的粒径分布范围较窄,飞灰的粒径小于0.4μm;而富S颗粒的粒径分布范围较宽,深圳、北京和郑州气溶胶中富S颗粒的峰值所对应的粒径范围分别为:0.7-1.0μm、0.4-0.7μm、0.1-0.4μm,这表明深圳气溶胶中富S颗粒的粒径最大,其次为北京、郑州。其原因是高温、高湿天气条件下,有利于富S颗粒的吸湿增长。二次生成或吸湿增长而形成的富S颗粒形貌上多呈球形或近球形。使用TEM-EDX分析北京城郊冬季取暖季节PM2.5样品中单颗粒的特征,结果表明:北京城郊样品中富S颗粒的相对数量丰度最高,飞灰的相对数量丰度最低。城郊空气中烟尘和有机颗粒的相对数量丰度要低于与燃煤排放烟尘和有机颗粒的相对数量丰度。城郊空气中颗粒的峰值所处的粒径范围在0.4-0.7μm之间;有机颗粒、飞灰和富Si颗粒的峰值所处的粒径范围在0.1-0.4μm之间,而烟尘、富Fe颗粒、富K颗粒、富Ca颗粒和富S颗粒的峰值所处的粒径范围在0.4-0.7μm之间。将燃煤源排放单颗粒的理化特征与大气环境中单颗粒的理化特征进行对比分析,探讨了燃煤源排放的矿物颗粒在大气环境中可能发生的变化过程。首先矿物颗粒吸水,在颗粒表面形成液面。然后部分酸性气体进入颗粒液面或直接与矿物颗粒发生化学反应,使矿物颗粒的成分发生改变,可以在矿物颗粒表面形成壳。接着有些颗粒继续与水和酸性气体作用,形成液体。最后溶液发生结晶或液-液分离后,形成复杂的颗粒。所形成的具有核-壳结构的复杂颗粒可能是均质性的,也可能是非均质性的。

尹洧,谭茜[5](2014)在《仪器分析在大气颗粒物源解析中的应用》文中研究说明环境空气颗粒物的源解析是通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中颗粒物的来源,通过源解析的方法可以找到污染源的源头,从而从根本上防治其污染,改善环境空气的质量,对保证大气环境质量,改善人们的生存环境具有重大意义。本文介绍了大气颗粒物的分类及限制标准、源解析的技术方法、大气颗粒物样品采集分析及现代仪器在大气颗粒物源解析应用。

尹洧[6](2012)在《大气颗粒物及其组成研究进展(下)》文中指出颗粒物是空气中最重要的污染物之一,由于颗粒物表面的吸附作用,其组分非常复杂,其中含有多种有毒有害的化学成分,对大气环境造成不良影响,并危及人体健康。借助大气颗粒物及其组成成分的测定,通过污染源解析分析其来源及影响因素,控制大气颗粒物的排放,对于保证大气环境质量、改善人们的生存环境具有重大意义。本文对此进行综述,着重介绍大气颗粒物及其组成成分、源解析及测量技术的最新进展。

杨帆[7](2010)在《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》文中指出作为构成地球大气的重要组成部分,大气中的悬浮颗粒物或气溶胶对空气质量、区域、全球气候变化,人类健康都有很深远的影响。在自然大气环境中,由于来源不同,演变进化和混合状态的复杂性,使得对大气颗粒物的理化性质、来源和形成机制的分析研究颇具难度。高浓度的排放量以及与多种污染的交叉相互作用,使得我国城市大气中二次气溶胶的形成转化机制更为复杂,颗粒物的混合状态更加多样化和不可预测。这些复杂混合态的形成很大程度上改变了气溶胶颗粒的粒径、化学成分、吸湿性,吸收和反射辐射的能力等物理化学性质,从而显着改变大气化学组成甚至导致气候变化。因此,单颗粒物混合态的研究是近年来大气气溶胶研究的重点领域和前沿课题。单颗粒气溶胶飞行时间质谱(aerosol time-of-flight mass spectrometer, ATOFMS)的诞生为颗粒物粒径和化学成份的实时在线测量分析提供了强大的手段。利用此技术,我们对过去几年内,上海城区单颗粒物种类、混合状态、老化过程、二次气溶胶形成机制,源解析等内容进行了广泛的分析研究。单颗粒气溶胶在线分析方法为以上研究的实现提供良好的技术支持和大量实验数据的积累。本论文主要包括以下四部分工作:(1)颗粒物分类方法及数据分析探讨。由于ATOFMS数据采集量庞大,我们需要强大、有效的数据分析方法对其进行分析整理。通过对大量实际观测数据的分析整理表明:示踪离子(Marker)方法和自适应共振理论计算(Art-2a)方法均可以合理的运用于ATOFMS的数据处理中。目前运用Marker方法,借鉴前人的研究经验,我们将颗粒物分为一次气溶胶包括:矿尘颗粒气溶胶(Dust)、海盐气溶胶(Sodium)、含碳气溶胶(Carbon)和生物质燃烧气溶胶(Biomass burning)。除此之外,余下的以含硫酸盐、硝酸盐及有机化合物为主的气溶胶归为二次气溶胶(Secondary)。对比Marker分类方法,根据Art-2a分类方法得到的质谱特征,可清晰的分辨出以上几类主要一次气溶胶,二次气溶胶,并能得到一些特殊质谱特征的颗粒物分类,例如含重金属颗粒物。(2)典型一次组分颗粒物的质谱特征分析。从以上对一次气溶胶的分类中可以看出,在中国,生物质燃烧颗粒物,尤其是农作物秸秆燃烧排放,在一次源颗粒物占有举足轻重的地位。通过对中国农作物秸秆燃烧实验室模拟实验,结果表明:利用钾[K]+及钾的化合物簇团[K2C1, K2Cl]+, [K2SO4]+,左旋葡聚糖的几类代表离子[CHO2]-、[C2H3O2]-、[C3H5O2]-和有机氮示踪峰[CN]-的优化排列组合,可以很准确的从自然大气颗粒物中区分出中国农作物秸秆燃烧排放的典型生物质气溶胶,结果表明,水稻秸秆燃烧与玉米秸秆燃烧颗粒物的质谱特征没有本质区别。在本实验中,示踪离子分类方法和Art-2a分类方法的结果一致,用此方法找到的典型生物质燃烧颗粒物占总模拟实验得到颗粒物总数的88%。(3)重要二次组分颗粒物形成机制研究。在了解了一次源气溶胶分类和典型一次源质谱特征的基础上,本研究着重探讨典型二次组分有机颗粒物-含草酸颗粒的形成机制以及与一次源颗粒的混合状态。通过对2007年夏季上海地区含草酸颗粒物的单颗粒质谱分析表明:超过20%的含草酸颗粒物都来自生物质燃烧排放,说明上海地区夏季含草酸颗粒物的主要一次源为生物质燃烧排放。对于含草酸颗粒的二次源研究,我们通过对含草酸颗粒物与含硫酸颗粒物的相关性以及它们平均数浓度的日变化分析得出,云雾过程是二次含草酸颗粒物的重要形成机制。此外,根据含草酸颗粒物在矿尘气溶胶与海盐气溶胶中的富集,以及它们平均数浓度日变化图与夜间湿度峰值一致的情况,推断出气溶胶的表面非均相化学反应也是含草酸颗粒物的重要二次来源。(4)颗粒物混合状态及其环境影响。基于前三部分的研究工作,本章将全面探讨气溶胶混合状态和演变过程对环境的影响,主要考察对能见度的影响。通过对2008年冬季典型灰霾天气条件下颗粒物混合状态的分析研究,结果表明,含碳颗粒物较之其他颗粒物在总颗粒物中所占比例最高。对于灰霾天气和非灰霾天气条件下,无论颗粒数浓度,还是每一类颗粒在总颗粒数中所占的比例都没有显着变化。然而对于含碳颗粒物,其粒径分布和颗粒物混合状态在两种不同的天气条件下却有很大的不同。在重度灰霾时段内,单颗粒质谱中碳峰与硝酸盐(主要是硝酸铵)峰相伴而生,这意味着在高相对湿度条件下,这些可溶性化合物很容易与疏水的碳混合。这些二次可溶性化合物与含碳颗粒物的混合结构不但提高了可溶性化合物的光散射特性,同时也提高了黑碳本身的光吸收效应,从而大幅度提高了整个气溶胶的消光特性。

于瑞莲,胡恭任,袁星,赵元慧[8](2009)在《大气降尘中重金属污染源解析研究进展》文中研究说明重金属污染是大气降尘污染的一个重要方面,治理污染首先要查明污染源。文章概述了近几年来国内外大气降尘重金属污染源解析的常用方法及其研究方法中的一些特点,重点阐述了铅、锶同位素示踪技术在大气降尘中重金属污染溯源研究中的应用,针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出了今后重金属污染源解析研究中的重点:采用Pb、Sr同位素示踪法结合元素地球化学追踪重金属污染源和评价污染程度;利用Pb、Sr同位素示踪技术研究大气降尘重金属污染物的迁移转化规律。

钟宇红[9](2008)在《环境空气中总悬浮颗粒物无机组分源解析的比较研究》文中研究指明本论文通过物理化学手段相结合的方法,综合运用X射线荧光光谱法、电镜观测和分析、化学质量平衡受体模型等方法作为研究手段,分采暖期和非采暖期对吉林省典型城市环境空气中的总悬浮颗粒物的来源进行了全面、系统的比较研究。研究表明,总悬浮颗粒物中的主要无机元素为Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti﹑P﹑Mn﹑Zn等,这11种元素的质量浓度总和在所采样的20个点位中有17个点位超过了23种元素质量浓度的95%,2个点位超过90%。Al、Na、K、Ni、Pb等元素主要显含在粗颗粒中,而Ca、Fe、Zn、Sr、Ba等元素主要显含在PM2.5中。运用扫描电镜对大气总悬浮颗粒物进行微观形貌观测,初步分析扬尘、道路尘、土壤风沙尘、燃煤尘、建筑尘是四个城市大气总悬浮颗粒物的主要来源。扫描电镜分析可以作为大气颗粒物源解析的辅助手段,效果直观。利用CMB8.2受体模型对城市环境空气中总悬浮颗粒物进行源解析,结果表明多数城市的道路尘、扬尘和土壤风沙尘对TSP的贡献较大,而燃煤尘对TSP的影响不明显。

陈超嫦,区藏器,黄佐华[10](2007)在《国内大气悬浮颗粒物检测分析方法》文中认为介绍了国内大气悬浮颗粒物的检测分析方法,包括源解析方法及预处理技术,重点介绍仪器分析方法,并比较了它们的优缺点,同时对目前研究进展进行了综述。

二、基于扫描核探针技术的大气气溶胶单颗粒物源识别与解析方法研究与应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于扫描核探针技术的大气气溶胶单颗粒物源识别与解析方法研究与应用(论文提纲范文)

(1)基于多源观测信息的气溶胶颗粒类型辨识与时空特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号表(NOMENCLATURE)
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 气溶胶颗粒理化特性研究现状
        1.2.2 气溶胶颗粒光学观测研究现状
        1.2.3 气溶胶颗粒类型辨识研究现状
        1.2.4 气溶胶颗粒类型时空特性研究现状
        1.2.5 国内外研究现状总结
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 气溶胶颗粒物性的多源观测信息获取
    2.1 引言
    2.2 气溶胶颗粒物性的地基观测信息获取
        2.2.1 CE318 型太阳光度计
        2.2.2 气溶胶光学厚度计算
        2.2.3 气溶胶辐射物性反演
        2.2.4 哈尔滨地区气溶胶颗粒的辐射特性分析
    2.3 气溶胶光学厚度的卫星观测信息获取
        2.3.1 气溶胶光学厚度的卫星观测原理简介
        2.3.2 VIIRS卫星AOD产品的精度验证
        2.3.3 东北地区气溶胶颗粒的时空特性分析
    2.4 气溶胶颗粒理化特性的表征与解析
        2.4.1 气溶胶颗粒采样
        2.4.2 气溶胶颗粒的理化特性表征
        2.4.3 气溶胶颗粒排放源解析
    2.5 本章小结
第3章 气溶胶颗粒的类型辨识方法研究
    3.1 引言
    3.2 气溶胶颗粒类型辨识方法介绍
    3.3 辨识方法的颗粒类型转换关系与空间关联性研究
        3.3.1 典型AERONET站点选取
        3.3.2 典型站点气溶胶颗粒的类型辨识
        3.3.3 辨识方法间气溶胶颗粒类型的转换关系
        3.3.4 辨识方法间的空间关联性
        3.3.5 低气溶胶负载下典型站点气溶胶颗粒的类型辨识
    3.4 气溶胶颗粒类型光学辨识方法校验
        3.4.1 哈尔滨春季气溶胶颗粒类型辨识
        3.4.2 基于多源卫星观测信息的类型辨识方法校验
        3.4.3 基于气溶胶颗粒理化特性信息的类型辨识方法校验
        3.4.4 气溶胶颗粒类型辨识方法的讨论
    3.5 本章小结
第4章 中国地区气溶胶颗粒类型的时空特性研究
    4.1 引言
    4.2 背景气溶胶光学厚度阈值的统计计算
        4.2.1 全球气溶胶光学厚度分布特征
        4.2.2 背景气溶胶光学厚度的多对数正态分布拟合
        4.2.3 背景气溶胶光学厚度阈值的优选
    4.3 基于AOD-AE的气溶胶颗粒类型辨识方法优化
    4.4 中国地区气溶胶颗粒类型时空分布
    4.5 中国地区背景气溶胶颗粒子类型的细分
    4.6 中国地区典型气溶胶颗粒类型的特性统计
    4.7 本章小结
第5章 气溶胶类型辨识在复折射率反演与PM_(2.5)浓度计算中的应用研究
    5.1 引言
    5.2 气溶胶模态复折射率的反演
        5.2.1 研究背景
        5.2.2 气溶胶颗粒模态复折射率的反演流程
        5.2.3 模态复折射率反演方法的数值验证
        5.2.4 中国典型地区的气溶胶颗粒模态复折射率分布特征
    5.3 地表PM_(2.5)浓度回归计算
        5.3.1 研究背景
        5.3.2 数据简介
        5.3.3 基于气溶胶颗粒类型辨识的PM_(2.5)回归计算
        5.3.4 MRM与ACM-MRM的结果对比
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(2)北京市典型城区大气气溶胶粒子表面化学组成特征与影响因素研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 选题背景与研究意义
    1.3 国内外研究进展
    1.4 研究目的与研究内容
    1.5 研究思路与技术路线
    1.6 创新点
第二章 实验部分
    2.1 采样点
    2.2 样品采集
    2.3 样品分析
    2.4 数据分析
    2.5 质量保证与质量控制
    2.6 工作量
第三章 气溶胶粒子形貌及表面化学组分质谱特征
    3.1 不同粒径段气溶胶粒子形貌
    3.2 TOF–SIMS质谱图特征
    3.3 TOF–SIMS二次离子归属情况
    3.4 二次离子的化学物种种类
    3.5 特征二次离子的指示意义
    小结
第四章 春季气溶胶粒子表面化学组成特征
    4.1 春季采样期间污染状况分析
    4.2 春季气溶胶粒子表面化学组分组成特征
    4.3 春季气溶胶粒子表面组分的分布特征
    4.4 春季来源特征分析
    4.5 春季影响因素分析
    小结
第五章 夏季气溶胶粒子表面化学组成特征
    5.1 夏季采样期间污染状况分析
    5.2 夏季气溶胶粒子表面化学组分组成特征
    5.3 夏季气溶胶粒子表面化学组分的分布特征
    5.4 夏季来源特征分析
    5.5 夏季影响因素分析
    小结
第六章 秋季气溶胶粒子表面化学组成特征
    6.1 秋季采样期间污染状况分析
    6.2 秋季气溶胶粒子表面化学组分组成特征
    6.3 秋季气溶胶粒子表面化学组分的分布特征
    6.4 秋季来源特征分析
    6.5 秋季影响因素分析
    小结
第七章 冬季气溶胶粒子表面化学组成特征
    7.1 冬季采样期间污染状况分析
    7.2 冬季气溶胶粒子表面化学组分组成特征
    7.3 冬季来源特征分析
    7.4 冬季影响因素分析
    小结
第八章 气溶胶粒子表面化学组成特征季节对比
    8.1 TOF-SIMS二次离子检出特征比较
    8.2 四季表面化学组成特征比较
    8.3 四季表面化学组分的分布特征比较
第九章 结论
    9.1 主要结论
    9.2 不足
    9.3 展望
致谢
参考文献
附录

(4)燃煤排放PM2.5单颗粒特征及其在大气环境中的变化(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 选题目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 燃煤PM_(2.5)研究进展
        1.3.2 气溶胶单颗粒研究进展
    1.4 研究内容、研究方法和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法和技术路线
    1.5 论文主要工作量
    1.6 取得的主要成果和认识
    1.7 论文创新点
第二章 燃煤排放PM_(2.5)单颗粒的理化特征
    2.1 引言
    2.2 民用煤燃烧排放PM_(2.5)单颗粒的理化特征
        2.2.1 实验方法
        2.2.2 民用煤燃烧排放PM_(2.5)单颗粒的类型及分类标准
        2.2.3 民用煤燃煤排放PM_(2.5)单颗粒的形貌和化学组成
        2.2.4 民用煤燃烧排放不同颗粒类型的相对数量丰度
        2.2.5 民用煤燃烧排放颗粒的数量-粒径分布
    2.3 燃煤电厂排放飞灰中PM_(2.5)的理化特征
        2.3.1 燃煤电厂排放飞灰中PM_(2.5)的粒径分布
        2.3.2 燃煤电厂飞灰中PM_(2.5)的形貌和类型
    2.4 本章小结
第三章 燃煤电厂周边气溶胶中PM_(2.5)单颗粒的理化特征
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 采样地点
        3.2.2 样品采集和保存
        3.2.3 样品分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 电厂周围气溶胶中单颗粒的类型
        3.3.2 电厂周围气溶胶中不同颗粒类型的相对数量丰度
        3.3.3 电厂周围气溶胶中颗粒的数量-粒径分布
        3.3.4 电厂周围气溶胶中不同颗粒类型的来源
        3.3.5 电厂周围气溶胶中颗粒的混合状态
    3.4 本章小结
第四章 城市大气环境中PM_(2.5)单颗粒的理化特征
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 样品采集
        4.2.2 样品分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 城市气溶胶中单颗粒的类型
        4.3.2 城市气溶胶中不同颗粒类型的相对数量丰度
        4.3.3 城市气溶胶中单颗粒的数量-粒径分布
        4.3.4 城市气溶胶中不同颗粒类型的来源
        4.3.5 城市气溶胶中颗粒的混合状态及其研究意义
    4.4 本章小结
第五章 燃煤排放PM_(2.5)单颗粒在大气环境中的变化
    5.1 引言
    5.2 北京城郊取暖季节大气环境中PM_(2.5)单颗粒的理化特征
        5.2.1 样品采集与分析
        5.2.2 城郊气溶胶中单颗粒的类型
        5.2.3 城郊气溶胶中不同颗粒类型的相对数量丰度
        5.2.4 城郊气溶胶中不同颗粒类型的数量-粒径分布
    5.3 燃煤排放矿物颗粒在大气环境中的变化
    5.4 燃煤排放碳质颗粒在大气环境中的变化
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文
在学期间参加科研项目

(5)仪器分析在大气颗粒物源解析中的应用(论文提纲范文)

1大气颗粒物的分类及限值标准
2源解析及监测方法
    2.1源样品的采集
    2.2样品分析
        2.2.1颗粒物质量浓度
        2.2.2颗粒物组分分析
3仪器分析在源解析中的应用
4结语

(6)大气颗粒物及其组成研究进展(下)(论文提纲范文)

3 大气颗粒物的来源及影响因素
    3.5 气象因素影响
    3.6 综合影响
4 大气颗粒物的测量技术

(7)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(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 大气气溶胶概述
        1.1.1 气溶胶的种类及来源
        1.1.2 气溶胶理化特性
        1.1.3 气溶胶的气候及健康效应
    1.2 大气气溶胶的现代研究分析方法
    1.3 城市颗粒态污染特点
    1.4 本论文立题意义及研究目的
        1.4.1 立题意义
        1.4.2 研究目的
    参考文献
第二章 实验方法
    2.1 仪器与试剂
        2.1.1 单颗粒气溶胶质谱仪的原理
        2.1.2 气溶胶颗粒的采集
        2.1.3 气溶胶颗粒粒径的测量
        2.1.4 飞行时间质谱分析
        2.1.5 单颗粒气溶胶质谱仪的校准
    2.2 大气采样
    2.3 数据处理
    参考文献
第三章 混合态气溶胶的分类方法
    3.1 引言
    3.2 示踪离子分类方法
    3.3 ART-2a分类方法
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 典型一次源排放-农作物秸秆燃烧单颗粒质谱特征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Chamber-ATOFMS系统
        4.2.2 农作物秸秆燃烧试验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 化学组分质谱特征
        4.3.2 Art-2a分类
        4.3.3 水稻与玉米秸秆燃烧特征
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 重要二次组分-含草酸气溶胶的形成机制及混合状态
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 采样
        5.2.2 数据处理
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 含草酸颗粒物的混合状态
        5.3.2 含草酸颗粒物的来源及形成机制
        5.3.2.1 一次源排放
        5.3.2.2 二次源排放
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 上海地区灰霾天气下单颗粒气溶胶混合状况
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 采样
        6.2.2 数据处理
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 灰霾的定义和灰霾下的典型天气条件
        6.3.2 颗粒物的种类及混合状态
        6.3.3 晴朗与重度灰霾天气时段的颗粒物粒径分布
    6.4 本章小结
    参考文献
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
附录1:博士期间论文发表情况
附录2:项目资助
致谢

(8)大气降尘中重金属污染源解析研究进展(论文提纲范文)

1 受体模型在大气降尘污染源解析中的应用
    1.1 显微分析法
    1.2 化学法
2 元素同位素示踪技术在大气降尘污染源解析中的应用
    2.1 铅同位素示踪
    2.2 锶同位素示踪
    2.3 放射性核素示踪技术
3 存在的不足与研究展望

(9)环境空气中总悬浮颗粒物无机组分源解析的比较研究(论文提纲范文)

内容提要 第一章 前言
1.1 研究背景
    1.1.1 TSP 概况
    1.1.2 TSP 危害
    1.1.3 我国TSP 污染现状
1.2 国内外研究现状
    1.2.1 TSP 化学特性研究
    1.2.2 TSP 物理特性研究
    1.2.3 TSP 源解析研究
1.3 研究内容与意义
    1.3.1 研究内容
    1.3.2 研究意义 第二章 研究方法比较
2.1 源解析研究体系
2.2 受体模型概述
    2.2.1 显微镜法
    2.2.2 化学-统计学方法
2.3 源解析研究方法比较 第三章 样品采集与分析方法
3.1 研究区域概况
    3.1.1 研究区域选取原则
    3.1.2 研究区域环境概况
    3.1.3 研究区域大气环境特征分析
3.2 样品采集
    3.2.1 源样品采集
    3.2.2 受体样品采集
3.3 分析测试
    3.3.1 分析测试仪器和试剂
    3.3.2 分析测试方法 第四章 TSP 质量浓度特征分析
4.1 TSP 质量浓度分布特征
    4.1.1 TSP 质量浓度特点
    4.1.2 TSP 质量浓度空间分布特征
    4.1.3 TSP 质量浓度季节变化特征
4.2 不同粒径颗粒物质量浓度特征
    4.2.1 TSP、PM_(10)、PM_(2.5) 质量浓度特点
    4.2.2 TSP、PM_(10)、PM_(2.5) 质量浓度相关性分析
4.3 小结 第五章 TSP 成分谱研究
5.1 TSP 成分谱的建立
    5.1.1 源成分谱的分类
    5.1.2 源成分谱的建立
5.2 TSP 排放源成分谱分析
    5.2.1 TSP 排放源成分谱分析
    5.2.2 各类源项特征元素分析
5.3 TSP 受体成分谱分析
5.4 小结 第六章 基于CMB 受体模型的TSP 源解析
6.1 采暖期TSP 排放源分担率特征分析及比较
    6.1.1 吉林市TSP 排放源分担率特征分析
    6.1.2 白城市TSP 排放源分担率特征分析
    6.1.3 通化市TSP 排放源分担率特征分析
    6.1.4 四平市TSP 排放源分担率特征分析
    6.1.5 各城市TSP 排放源分担率分析
6.2 非采暖期TSP 排放源分担率特征分析及比较
    6.2.1 吉林市TSP 排放源分担率特征分析
    6.2.2 白城市TSP 排放源分担率特征分析
    6.2.3 通化市TSP 排放源分担率特征分析
    6.2.4 四平市TSP 排放源分担率特征分析
    6.2.5 各城市TSP 排放源分担率分析
6.3 全年TSP 排放源分担率特征分析及比较
    6.3.1 吉林市全年TSP 排放源分担率特征分析
    6.3.2 白城市全年TSP 排放源分担率特征分析
    6.3.3 通化市全年TSP 排放源分担率特征分析
    6.3.4 四平市全年TSP 排放源分担率特征分析
    6.3.5 四城市全年TSP 排放源分担率特征比较
6.4 基于CMB 受体模型源解析结果的比较分析
    6.4.1 同一时期不同城市比较
    6.4.2 同一城市不同时期比较
6.5 小结 第七章 基于SEM 观测结果的TSP 来源分析
7.1 SEM 的原理和特点
7.2 吉林市样品形态特征分析
    7.2.1 源样品形态分析
    7.2.2 受体样品形态分析
7.3 白城市样品形态特征分析
    7.3.1 源样品形态分析
    7.3.2 受体样品形态分析
7.4 四平市样品形态分析
    7.4.1 源样品形态分析
    7.4.2 受体样品形态分析
7.5 通化市样品形态分析
    7.5.1 源样品形态分析
    7.5.2 受体样品形态分析
7.6 基于SEM 观测结果的比较分析
    7.6.1 源样品形态比较
    7.6.2 受体样品形态比较
7.7 小结 第八章 结论
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 展望 参考文献 论文发表情况 致谢 中文摘要 Abstract

四、基于扫描核探针技术的大气气溶胶单颗粒物源识别与解析方法研究与应用(论文参考文献)

  • [1]基于多源观测信息的气溶胶颗粒类型辨识与时空特性研究[D]. 陈奇祥. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [2]北京市典型城区大气气溶胶粒子表面化学组成特征与影响因素研究[D]. 李文君. 贵州大学, 2017(03)
  • [3]颗粒物动态源解析方法综述与应用展望[J]. 高健,李慧,史国良,丁爱军,游志强,张岳翀,王涵,柴发合,王淑兰. 科学通报, 2016(27)
  • [4]燃煤排放PM2.5单颗粒特征及其在大气环境中的变化[D]. 赵承美. 中国矿业大学(北京), 2016(02)
  • [5]仪器分析在大气颗粒物源解析中的应用[A]. 尹洧,谭茜. 2014大气颗粒污染物监测与防治技术研讨会论文集, 2014
  • [6]大气颗粒物及其组成研究进展(下)[J]. 尹洧. 现代仪器, 2012(03)
  • [7]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(12)
  • [8]大气降尘中重金属污染源解析研究进展[J]. 于瑞莲,胡恭任,袁星,赵元慧. 地球与环境, 2009(01)
  • [9]环境空气中总悬浮颗粒物无机组分源解析的比较研究[D]. 钟宇红. 吉林大学, 2008(07)
  • [10]国内大气悬浮颗粒物检测分析方法[J]. 陈超嫦,区藏器,黄佐华. 机电工程技术, 2007(03)

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基于扫描核探针技术的大气气溶胶单粒子源识别分析方法研究与应用
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