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本论文对实验室自主开发的气态污染物和气溶胶在线收集装置(GAC)进行了回顾,并对国内外类似装置的研究进展进行了简要的概述。气溶胶收集装置是对GAC系统的重要改进,在此详述了气溶胶捕集装置各组成部分的原理、结构和功能。
本论文系统评估了GAC-IC系统的性能,通过一系列条件实验得到如下结论:采样流量、定容后气溶胶和气态污染物样品收集量稳定。SO32-标准溶液在IC中的响应和浓度的关系线性度良好。在denuder中,不同的吸收液对SO2的吸收效率有所不同:纯水吸收效率不能达到98%并随着SO2浓度的升高吸收效率呈下降趋势;25μmol/L的Na2CO3吸收液,在SO2的浓度低于100 ppb时,吸收效率稳定并能达到98%以上,而当SO2的浓度高于100 ppb时,吸收效率呈下降趋势;100μmol/L的Na2CO3吸收液,在SO2浓度低于180 ppb时,吸收效率能保持在98%以上。在25μmol/L的Na2CO3吸收液的条件下,一般大气中SO2和NO2的存在对观测HONO的影响微乎其微。标准(NH4)2SO4气溶胶在denuder中的穿透效率随着气溶胶粒径的增大而升高,并且实际大气里的气溶胶在denuder中的穿透效率高于94.8%。当标准(NH4)2SO4气溶胶粒径处于百纳米数量级以上时,收集装置对气溶胶的捕集效率高于99.9%。GAC-IC测量气态污染物HF、HCI、HONO、HNO3、SO2的检测限分别为:0.008、0.059、0.034、0.065、0.060 ppbv;气溶胶水溶性离子F-、CI-、NO2-、NO3-、SO42-的检测限分别为0.008、0.043、0.023、0.034、0.159μg/m3。
GAC的测量结果与同时参加观测的SO2分析仪,LOPAP,膜采样法和气溶胶质谱(AMS)的测量结果进行了系统的比对,结果表明GAC的测量结果与其他测量技术得到的结果具有较好的一致性,但存在系统偏差。
论文对2008年10月至11月珠三角的广州省站、万顷沙和开平3个站点的观测结果进行了统计分析,揭示了水溶性离子和相关气体的总体污染水平、平均日变化以及硝酸盐和硫酸盐的气固分配关系。
论文简要提出了改进GAC体系的建议、更完整评价GAC性能的实验方案,还展望了GAC系统今后的应用前景。