雾-霾化学形成机理研究新技术.ppt

相关性最高 三者与吸光系数也呈线性相关，可能的原因是： 由于来自于相同的污染源，煤烟尘气溶胶浓度和二次无机气溶胶浓度增长相一致； 煤烟尘气溶胶和二次无机气溶胶呈内部混合状态。 同时因为更多的煤烟尘气溶胶被二次无机污染物包裹，有更多的光线被煤烟尘气溶胶吸收，导致吸光系数的增加。 Marga + A-ToF-MS（单颗粒化学组成） PM1 质量浓度和消光系数有很强的线性相关； NH4+和NO3-浓度高可能是造成Period 2a更大的散射和消光系数的原因； Period 2a 气溶胶中SO42- (37%), NO3- (38%), NH4+ (25%) 质量浓度分布和Period 2b中的 (37 %, 39 %, 24 %)基本相同，但是两个时期却有着截然不同的消光性。这暗示气溶胶的混合状态是影响其消光性非常重要的因素 Y. Huang et al., Atmos. Chem. Phys., 2013 Particle Inlet Particle Sizing Particle Composition + - + - Intensity Intensity 单颗粒原位分析,同时获得粒径分布和正负离子质量 The ATOFMS Analysis start 0 200 100 300 μs stop 0 200 100 300 μs 0 200 100 300 μs Marga + TEM-EDX（单颗粒结构） 富硫颗粒物，比如(NH4)2SO4，在大多数样品中占主要成分。从电镜图中看出，这些颗粒物呈正面体型或圆形。大多数颗粒物粒径500 nm或从800 nm 到1.5 μm。 Fu et al., Atmos. Chem. Phys., 2012 Marga可对水溶性离子进行定量分析；显微电镜技术可观察到气溶胶中各组分的混合状态。 这可对气溶胶中不同组分对大气的影响有更深一步的认识。 我国有望突破的方向 霾成因：无机二次气溶胶形成机理基本认清(JGR 2014, SOTEN 2014)、BC与SOA取得进展（EST 2014）—中国二次气溶胶主要前体物（Nature 2014） Kong et al., JGR 2014；Kong et al., ACP 2014 Shi et al., SOTEN 2014 MARGA 人为源主要作用？—有机硫酸酯SOA取得进展（EST 2014） 化石的贡献（Nature 2014） Los Angels Shanghai 杨新课题组 曹军冀课题组 14C技术 nano-DESI HR-MS 萃取溶剂不同 大气质谱技术的发展应用带来新面貌 NPF在霾污染形成中的作用有所发现（沙尘富含半导体氧化物作用形成新粒子(PNAS 2012)、半挥发性有机物冷凝成核(Nature 2014)等多种可能的新成核机制 Nature 2014 PNAS 2012 轻污染、重污染环境下出现NPF增长，随后污染加重！ 陈建民、王琳课题组；胡敏课题组 天气气候 空气 污染 风速减小、对流减弱 不利扩散，污染物累积 关于颗粒物污染与天气气候相互作用 晴天 灰霾 阴天 太阳辐射及大气湍流的减少 高颗粒物浓度 边界层的降低 颗粒物被压抑到很低的边界层内 雾霾天气 颗粒物进一步升高 颗粒物污染物累积与边界层之间的相互反馈作用，相关研究亟需加强 (Quan,…Tie, X.X., Particuology, 2013) ATOFMSS CRDS 测量光吸收 TDMA吸湿增长 测量粒径分布 WPS，SMPS 云雾滴谱仪 单颗粒化学组成 Fog Monitor CCN测量 云凝结核 复旦大学四教楼顶超级站 吸湿增长与老化 空气质量、健康、气候变化 霾流动观测平台 大气颗粒物研究难点及关键仪器 成核过程：成核过程关键设备－ 高灵敏度OHx自由基测量大气OH(10-4个分子/cm3) （灵敏度不够）及多元成核中H2SO4 (10-10个分子/cm3)的ITMS系统（尚无）、DOAS的作用 大气化学过程：簇及纳米粒子的粒径(0.5-1 nm , 10-100个分子团簇，尚无)、实时在线化学组成(ATOFMS/AMS，不完善)、大气化学过程中的粒径变化(TDMA ,不完善)、混合态分析(FE-TEM , 很难)、瞬态技术（SOA的形成，10-9-11秒） 气候效应：实验室Chamber模拟、多点/连续谱光吸收与散射(WS-CRDS, 尚无)、云成核及粒径变化（实测很难） 大气颗粒物来源与优控的思考 * 致 谢！ 感谢耿福海局长的邀请！ 感谢课题组所有9位老师与36位同学们 国家自然科学基金（32项，含2项重点、1项重大课题） 上海市科委基础研究重大项目1项、重点项目3项 上海市大气颗粒物污染防治重