上海市大氣氣溶膠光學(xué)與化學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、大氣氣溶膠是大氣層的重要組成部分，對(duì)全球氣候、區(qū)域空氣污染及人體健康有很大影響。目前，我國(guó)大面積范圍內(nèi)高濃度PM2.5（粒徑小于2.5μm的顆粒物）污染已經(jīng)成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)，但是人們還不能準(zhǔn)確理解PM2.5來(lái)源以及它們對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響。本文擬使用一系列高時(shí)間分辨率的分析儀器，如氣溶膠飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(Aerosol Time-Of-Flight Mass Spectrometer，ATOFMS)、光腔衰蕩光譜儀（Cavity Ring

2、-Down Spectroscopy，CRDS）、濁度儀(Nephelometer)、在線氣溶膠及氣體組分分析儀(Monitor for AeRosols and Gases，MARGA)等，對(duì)上海城區(qū)大氣氣溶膠的化學(xué)組分和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，試圖分析出上海城區(qū)氣溶膠的主要來(lái)源、基本的光學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)組分和顆粒物混合態(tài)對(duì)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的影響。作為有機(jī)碳?xì)馊苣z的重要組成，有機(jī)胺氣溶膠也被重點(diǎn)研究。通過(guò)分析三段時(shí)期內(nèi)顆粒物的化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，我

3、們發(fā)現(xiàn):
　　(1)上海城區(qū)本地源排放的顆粒物平均粒徑較小，而且顆粒物酸度高，但從上海西北地區(qū)移來(lái)的氣團(tuán)攜帶有大量細(xì)粒子和污染氣體，這些污染氣團(tuán)能導(dǎo)致本地氣溶膠粒徑增加、顆粒物酸度降低。在顆粒物的類(lèi)型分布上，本地排放的顆粒物以新鮮顆粒物為主，而從上海西北部傳輸過(guò)來(lái)的顆粒物已經(jīng)深度老化，在化學(xué)組成上具體表現(xiàn)為，顆粒物上的銨和硝酸大量增加。
　　(2)高濃度的氣溶膠含量能導(dǎo)致氣溶膠的總消光系數(shù)顯著增加，但氣溶膠的化學(xué)組分以及顆粒

4、物混合態(tài)能影響氣溶膠的消光能力。深度老化的顆粒物含有大量銨鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等散光物質(zhì)，能大大增加氣溶膠的散光能力，而顆粒相中有機(jī)碳組分的增加可能會(huì)降低顆粒物的散光效率;源自機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的元素碳有機(jī)碳類(lèi)（elemental carbon/organic carbon）顆粒物中的元素碳(elementalcarbon)信號(hào)的晝夜變化規(guī)律與氣溶膠單次反照率(single scattering albedo，SSA)反相關(guān);干凈天氣條件下，

5、高分子量有機(jī)碳類(lèi)(high mass organic carbon)顆粒物含如芳烴和硝化芳烴等含有吸光能力的物質(zhì)，與SSA呈反相關(guān)關(guān)系，而在污染條件下，顆粒物中大量的散光物質(zhì)則影響了這類(lèi)顆粒物的吸光能力。
　　(3)高時(shí)間分辨率的觀測(cè)結(jié)果表明，顆粒物的類(lèi)型、化學(xué)組分以及混合態(tài)在時(shí)刻變化著，其能夠幫助我們?cè)诖_保顆粒類(lèi)型恒定的情況下，利用顆粒物的質(zhì)量消光效率來(lái)準(zhǔn)確地評(píng)估大氣顆粒物的光學(xué)性質(zhì)。
　　(4)溫度、相對(duì)濕度以及顆粒物酸