基于多轴差分光学吸收光谱探测的北京春季气溶胶垂直廓线

气溶胶垂直廓线是评估污染物来源、输送等途径的必要手段。气溶胶污染对环境和人体健康带来直接的影响。该研究于2019年4-5月,利用中国科学院大气物理研究所（39.98°N,116.39°E）的地基多轴差分光学吸收光谱（MAX-DOAS）仪,对北京地区春季大气光谱垂直廓线进行了观测。凭借MAX-DOAS实时、在线、连续的观测优势,能有效的对气溶胶进行监测。MAX-DOAS基于最优估算法（OEM）以及最小二乘光谱拟合法,并以辐射传输模型SCIATRAN作为前向模型,利用海德堡廓线（HEIPRO）算法反演得到气溶胶消光系数的垂直廓线,通过对气溶胶消光系数在其路径的积分获得气溶胶光学厚度（AOD）。利用地基太阳光度计观测的AOD和高塔观测的颗粒物质量浓度垂直廓线,分别与MAX-DOAS观测的AOD和气溶胶消光系数垂直廓线进行对比,验证MAX-DOAS算法的适用性。研究结果表明,MAX-DOAS与太阳光度计观测AOD结果,相关系数为0.92,斜率为0.89。三层气溶胶消光系数与PM_2.5质量浓度的皮尔森相关系数从低处到高处分别达到0.69（60 m）,0.77（160 m）和0.75（280 m）。并且,将气溶胶平均消光系数和对应三层（60,160和280 m）的PM_2.5平均质量浓度对比,发现两者趋势一致。同样的,为了验证MAX-DOAS是否具备准确识别污染物的长距离输送的能力,我们通过Angstrom指数确定沙尘天气,通过计算梯度理查森数和边界层高度确定静稳天气,分析了在特殊天气条件下,MAX-DOAS能够对沙尘和静稳天气做出及时、准确的响应。分析气溶胶平均消光系数,发现气溶胶垂直廓线随高度升高呈现指数衰减变化的趋势,并且气溶胶消光系数均值在1.5 km高度处约为近地面的50%左右,而在1.5 km以上消光系数会随着高度的增加而快速减小。当高度达到2 km左右时,气溶胶消光系数均值下降到了0.1 km-1。以上结果表明MAX-DOAS探测大气气溶胶垂直廓线具有较高的适用性。     

泰山顶大气气溶胶中金属元素的特征分析

采用Andersen分级撞击式采样器对泰山日观峰进行了大气气溶胶分级采样,并利用ICP-MS对其中典型金属元素浓度进行了分析.结果表明:Mg、Al、Fe、Ca、Mn、Ba在4.7～5.8 μm的粒径范围出现浓度峰值,Co、Ni、Mo、Na、Cu在4.7～5.8 μm和0.43～0.65μm的粒径范围出现双峰,Zn、Pb、Tl在4.7～5.8μm和0.43～1.1μm的粒径范围出现双峰.来自北方的干燥气团易造成Mg、Al、Mn、Fe等地壳元素浓度的升高,而来自南方的气团易造成Zn、Pb等污染元素浓度的升高.     

采暖期北京大气气溶胶中有机酸的测定

随着工业和交通运输业的迅速发展,空气污染日趋严重,其中城市大气气溶胶污染尤为突出.大气气溶胶是由分散在大气中的液态或固态颗粒形成的一种大气物质,气溶胶粒子的状态、大小、组成及运动方式等对人体健康,对空气质量、大气能见度、云和降水等均有重要影响[1].     

静态箱法气相色谱法自动检测农田N2O排放

Ｎ２Ｏ自动观测系统由微机控制电路和气路，使采样箱、气相色谱仪（ＧＣ）和积分仪自动工作，系统可连续采样分析，自动存储色谱数据，并可同时测定存储温度和辐射等气象数据，系统从放置于田间可自动开关箱盖的采样箱中，依次抽取空气样品，经除水、ＣＯ２处理后送入气相色谱仪分析Ｎ２Ｏ浓度，箱中浓度随时间的变化计算Ｎ２Ｏ的排放通量。     

气相色谱法检测大气中N2O浓度

由于受大气中Ｏ２、Ｈ２Ｏ和氯氟烃的干扰，大气中的Ｎ２Ｏ难于用简单的气相色谱法连续观测。实验中对带有电子捕获检测器的气相色谱仪（Ｇ－ＥＣＤ）进行了改进，系统中安装了１０通进样反吹阀和４通切换阀，色谱系统中同时采用两根ＰｏｒａＰａｋＱ填充柱，并在进样系统中安装了水蒸汽和ＣＯ２过滤吸收器。这样，干扰物不进入检测器，对Ｎ２Ｏ信号没有干扰，从而提高了Ｎ２Ｏ分析灵敏度和精确度。从１９９２年１１月起，我们开始对北京大气Ｎ２Ｏ浓度进行长期定位测检。用这种方法测得的北京大气Ｎ２Ｏ月平均浓度介于３０１±９．８ｐｐｂｖ至３３５±２２．５ｐｐｂｖ之间，平均值为３１７±１２．８ｐｐｂｖ。     

大体积样品浓缩/气相色谱-质谱法检测分析北京大气中挥发性卤代烃

大气中挥发性卤代烃(HCX,X指卤素)是大气中挥发性有机物(VOC)的一部分,其中氯氟烃(CFC)是指卤代烃中的全卤化合物,均属大气中的痕量气体。大气中的挥发性卤代烃主要来源于人为过程。其中CFC由于具有无毒无嗅、不易燃、热稳定性强和化学性质稳定、易压缩液化、蒸发潜热大等特点,被广泛应用于工业、医疗、家庭日用品以及化妆品等许多领域。CFC主要用作制冷剂、发泡剂、气溶胶产品的驱雾剂以及电路板清洗溶剂的生产;哈龙是本世纪50年代开发的高效灭火剂;二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、四氯化碳都是广泛使用的工业清洗剂和有机溶剂;三氯乙烯和四氯乙烯在我国主要应用在干洗行业。     

2004年国庆假期北京大气挥发性有机物浓度监测及气象条件对其浓度变化影响研究

2004年国庆期间对北京大气中挥发性有机物每2h采一次样，利用浓缩进样和GC—MS分析技术对样品中浓度较大的苯等7种典型物质进行了定性定量分析和日平均浓度讨沦；以甲苯为例重点分析了不同气象因素对其国庆节期间浓度逐日变化形式的影响，结果表明甲苯浓度与气压、辐射、风速、降雨等气象条件负相关，温度、风向也对甲苯浓度有一定影响。