利用单颗粒气溶胶质谱仪研究燃煤尘质谱特征

作     者：徐娇 王海婷 马咸 李梅 李立伟 史国良 王玮 冯银厂 XU Jiao;WANG Haiting;MA Xian;LI Mei;LI Liwei;SHI Guoliang;WANG Wei;FENG Yinchang

作者机构：南开大学环境科学与工程学院国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室天津300071 暨南大学质谱仪器与大气环境研究所广州510632 广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心广州510632 天津天滨瑞成环境技术工程有限公司 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2019年第39卷第1期

页      面：25-34页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2016YFC0208500 2016YFC0208501) 国家自然科学基金(No.41775149) 中央高校基本科研业务费专项 天津市自然科学基金(No.17JCYBJC23000) 

主　　题：气溶胶单颗粒质谱 烟道气 再悬浮采样器 燃煤尘 质谱特征 源成分谱 粒径分布 

摘      要：采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和再悬浮采样器联用的方式对燃煤电厂烟道气样品和下载灰样品的质谱特征进行测定,并使用颗粒物粒径分级采样仪ELPI测定其粒径分布特征.研究表明,SPAMS监测得到的粒径分布与ELPI结果差异较大,SPAMS对于500 nm以上粒径段检测效果较好;两个样品正谱图中有非常明显的锂、钙、钛、铝等金属组分信号和碳组分信号特征,负谱图中硅酸盐、硝酸盐和硫酸盐等信号比较明显,并且随着粒径的增加碳组分、硫酸盐和硝酸盐等组分对应的信号强度逐渐减弱,而硅酸盐、铝、钙和钛等组分对应的信号强度逐渐增强;对两个样品使用ART-2a聚类获得多个颗粒物类别,分析表明,它们均含有元素碳二次类(硫酸盐和硝酸盐缩写为二次Sec)、有机碳二次类、铝元素碳类、铝钙硅酸盐类和富硅酸盐类等颗粒物类别,并且随着粒径的增加金属硅酸盐颗粒出现频率增大,而含碳颗粒与硫酸盐出现频率降低.但烟道气样品和下载灰样品的质谱特征呈显著差异,下载灰样品更能代表燃煤源真实排放特征.建议在今后建立基于单颗粒质谱固定源成分谱时,应使用单颗粒气溶胶质谱仪在外场进行实测,并使用聚类的方法提取不同粒径段上的源质谱特征,可能会取得更好的效果.