2009年北京市春季大气颗粒PM_(2.5)和黑碳浓度变化特征

为了评价奥运会后车辆限行、施工减少等措施对北京市大气环境质量的影响,利用黑碳仪和颗粒物在线观测仪,于2009年4月26日—5月16日对北京市大气悬浮颗粒PM2.5质量浓度,2009年4月21日—5月21日对黑碳浓度实行连续观测,采用SPSS11.5和EXCEl2003对数据进行统计分析,获PM2.5和黑碳的日均值、小时均值和观测时段内小时均值的连续变化资料。结果表明:观测时段内PM2.5浓度日均值为(9.3±0.2)μg/m3,低于北京市以往同期记录,达到美国EPA的PM2.5推荐标准。黑碳浓度的日均值为(2319±18)ng/m3,低于我国其他城市和北京市历史记录。说明北京市实行的污染源控制手段收到了明显效果。PM2.5浓度呈现周变化趋势,日变化表现两个峰值。黑碳浓度日变化为一峰一谷,未出现以往研究的两个峰值,推测可能受晚间车辆和烹饪活动的影响,晚间峰值被次日升高趋势遮盖。     

沙尘期间大气颗粒PM_(10)与PM_(2.5)化学组分的浓度变化及来源研究

于2006年3月—4月北京沙尘发生期间,监测了沙尘与非沙尘期间悬浮颗粒PM10和PM2.5质量浓度,分析了样品中无机水溶性离子和金属元素。结果显示:沙尘天气导致PM10和PM2.5质量浓度上升,粗颗粒物质量浓度明显上升,细颗粒物受到的影响相对较小。SO42-、NO3-和NH4+为PM10与PM2.5主要水溶性离子。沙尘与非沙尘期间SO42-、NO3-和NH4+浓度变化表现出不稳定性,可能与沙尘的强度和持续时间、来源有关,沙尘下来自于土壤源Ca2+和Mg2+浓度都显然提高。沙尘期间Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Rb和Cs金属元素浓度高于非沙尘期间浓度,并且富集因子系数都小于10,说明主要来自于自然源,而Zn、Se、Cd、Pb和Bi这5种元素浓度随沙尘的侵入并没增加其含量,反而使浓度有所下降,富集因子和富集程度对比表明这些元素主要来自于当地污染源。     

前驱气体CH4,N2的流量比对CHx,膜Raman谱的影响

沉积在Ｓｉ（１００）基片上的ＣＮｘ膜是用微波等离子体化学气相沉积法（ＭＷＰＣＶＤ）制备的，本文着重探讨了ＣＨ４，Ｎ２的流量比对ＣＮｘ膜的Ｒａｍａｎ谱的影响，并采用Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）方法分析了ＣＮｘ膜的化学状态。     

杭州主城区悬浮细颗粒PM_(2.5)浓度变化及其组分分析

利用杭州市区2006—2008年大气悬浮颗粒PM2.5和PM2.5-10的监测资料,研究它们的物化特征。结果表明:杭州主城区PM2.5和PM2.5-103年的平均浓度分别为0.073、0.037mg·m-3,ρ(PM2.5)/ρ(PM2.5-10)的比值为1.86。PM2.5浓度存在双峰型日变化,以9:00和18:00为峰值,日变化幅度较大,并呈现冬高、夏低的季节变化。PM2.5化学组分分析表明:PM2.5中含量最多的是有机碳,占24.4%,其次是SO42-,不同组分呈现不同的季节变化。     

北京城区和远郊区大气细颗粒PM_(2.5)元素特征对比分析

为了对比大气悬浮颗粒PM2.5及其所含元素在北京城区与远郊区的特征,在2007年不同季节和2008年北京奥运会期间进行了PM2.5的采样分析。结果表明:城区PM2.5和元素的浓度均高于郊区,元素浓度在城区与郊区具有不同的季节变化特征,春、冬季地壳元素浓度在城区与郊区都有所增加,在城区S元素和其它污染元素在秋、冬季最高,而郊区S元素浓度在夏季最高。污染元素的富集程度夏秋季高于春冬季,郊区高于城区,城、郊两地PM2.5中元素来源相似。雾霾天PM2.5及元素浓度在城区增加明显,奥运期间污染元素的质量分数较奥运前明显降低。     

秋收季节稻草燃烧粒子大气脱水醣类成分与粒径分布研究

以台湾中南部水稻作物区域为目标,探讨秋收稻草燃烧烟尘大气脱水醣类粒径分布成分特征;以改良离子层析仪解析3种大气悬浮粒子(PM2.5、PM10、总悬浮颗粒(TSP))大气脱水醣类成分浓度(左旋葡萄糖、甘露聚糖)与粒径分布,并探讨稻草燃烧对大气粒子的贡献率。结果显示,稻草燃烧期间大气(乡村/市郊)两种粒子(PM2.5与TSP)左旋葡萄糖浓度均大幅上升,两种粒子收成燃烧期间较非收成季节升高约5.5倍(较收成季节背景PM2.5与总悬浮颗粒分别高1.21倍与1.40倍)严重影响区域空气质量。市郊含左旋葡萄糖粒子分布以PM2.5细微粒为主(占TSP81%以上);乡村左旋葡萄糖粒径分布较广,PM2.5粒子占TSP56%左右,粗大粒子(PM>10)占总悬浮颗粒的35%。此外,结果显示稻草生物质燃烧对区域PM2.5粒子平均贡献率为12%,市郊稍高于乡村(乡村、市郊平均贡献率分别为10.5%、13.0%),显现稻草生物质燃烧对台湾中南部空气质量有严重影响。     

兵马俑博物馆冬季室内大气悬浮颗粒物与游客数量的关系

通过对秦始皇兵马俑博物馆铜车马展厅和一号坑室内采集的冬季大气悬浮颗粒物进行单颗粒分析,评价了在具有不同通风条件的两个展厅中,游客数量对大气悬浮颗粒物的影响。研究中采用配备能谱的扫描电子显微镜对单颗粒进行了形貌和元素组成分析,以判断室内悬浮颗粒的来源和化学组成差异,同时监测了两个展厅室内的微环境变化。结果显示,在铜车马展厅室内悬浮颗粒的昼夜质量浓度之比(1.30～3.12),明显高于同期的一号坑(0.96～2.59)和室外(0.68～1.79),表明在铜车马展厅游客数量对颗粒物质量浓度的贡献大于在一号坑内。室内、外对比的结果表明,悬浮颗粒物的质量浓度、粒径分布和颗粒类型等特性,在配备了机械通风设备的铜车马展厅中受游客数量的影响较大,而在自然通风为主的一号坑中,通风条件则成为决定因素。颗粒物组成分析显示,博物馆冬季的室内悬浮颗粒主要由黄土中的矿物颗粒、烟炱等低原子序数的颗粒、硫酸盐、燃煤飞灰和生物质颗粒组成。除烟炱和铝硅酸盐会造成对文物的脏污外,随着温、湿度的波动,硫酸钙的结晶、溶解、渗透和再结晶作用都会产生应力,导致兵马俑表面的风化。     

前驱体反应物浓度对NTC纳米粉体及其热敏电阻特性的影响

重点研究共沉淀法制备CoMnNiO系NTC纳米粉体时前驱体反应物浓度对粉体及材料性能的影响,获得了NTC热敏材料制备的优化条件.采用DTA/TG、TEM等方法,对粉体性能进行了研究,测量了不同反应物浓度对粉料烧结致密度及材料B值和阻值的影响.研究发现随着反应物浓度的增加,粉体颗粒尺寸减小,但胶粒聚合程度增加,网状结构变密实.当浓度控制在0.9～1.2mol/L时,粉体粒度分散、均匀性较好,平均颗粒尺寸为20nm左右,反应物浓度太高或太低,都不利于粉料的烧结.综合分析DTA/TG、TEM得出,将煅烧温度控制在(700±20)℃为宜.浓度对材料的B值和阻值的大小影响很小,但对它们的一致性仍有较大影响.浓度为0.9～1.2mol/L时,粉体的烧结性能较好,材料的B值和阻值的一致性较好.     

室内外细粒子PM_(2.5)和总悬浮颗粒物污染水平的对比研究

为了解室内外空气颗粒物PM2.5和总悬浮颗粒物(TSP)的污染状况,自2008年3月24日～4月3日在西安交通大学学生办公室、教师办公室、化学实验室和室外同时采集PM2.5和TSP样品,对其质量浓度及无机水溶性离子组分(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-和SO42-)进行了分析。结果表明,室内外PM2.5和TSP浓度都远远高于美国空气质量标准规定的35μg/m3。室内外颗粒物浓度具有相同的变化趋势,且室内总体上低于室外。室内PM2.5在TSP中所占比例在65%～85%,室外在40%左右。室内外TSP和PM2.5中二次污染离子SO42-、NO3-和NH4+占总离子质量的50%以上,主要富集在细颗粒中。NH4+、K+和Cl-在总离子中的比例均为室内大于室外,PM2.5中大于TSP。Ca2+、Mg2+主要富集在粗颗粒上,室外含量远远高于室内。     

催化剂前驱体对碳纳米管生长影响的研究

采用柠檬酸络合法, 通过改变La和Ni的摩尔比例获得了一系列的La-Ni-O催化剂前驱体, 以H₂作为还原气体, N₂为保护气体, C₂H₂为碳源, 采用化学气相沉积法制备碳纳米管(CNT). 用XRD研究所得催化剂前驱体还原前后的结构, TEM观察所得CNT的形貌. 结果发现: 在所制备的一系列La-Ni-O催化剂前驱体中, 具有催化活性的物质只有: LaNiO₃和La₂NiO₄. 但由LaNiO₃所制备的CNT的产率却大大高于由La₂NiO₄所制备的CNT的产率. 经分析认为, 这主要是与两者被还原后的产物中的纳米级金属Ni的(111)晶面含量有关, 纳米级金属Ni的(111)晶面含量和晶粒度越大, 其CNT的产率和内径也就越大.     

长春市大气颗粒物PM_(10)分布及其与气象因子的相关分析

利用2007年3月—2008年2月期间大气颗粒物PM10浓度值资料研究PM10分布及其与气象因子关系,旨在明确长春市PM10污染现状,便于相关部门加以控制。结果表明:1/10左右天数的长春市PM10浓度超过国家二级标准,基本均在冬季采暖期;一天之中PM10浓度呈双峰双谷型变化;一年4个季节中风速与PM10浓度相关性最显著,其次是温度和能见度;降水量只在夏季与PM10浓度相关性较好。     

前驱体法制备六方氮化硼颗粒及高温精制

以三聚氰胺和硼酸为原料,通过共沉淀法合成了二硼酸-三聚氰胺,在最佳工艺条件下以二硼酸-三聚氰胺为前驱体在氨气气氛中烧结制得六方氮化硼颗粒。采用IR、XRD、TG、SEM等测试方法对中间物和产物进行了表征,确定了中间物及产物的组成、物相、粒度及形貌。研究结果表明:以二硼酸-三聚氰胺为前驱体在1200℃烧结4h,可制得高纯度、晶型好的六方氮化硼。经过高温精制后的六方氮化硼颗粒具有较高的结晶度和致密度,其粒径可以达到20μm以上,纯度为98.5%。     

冷冻干燥法制备的前驱体研究

利用XRD、SEM研究了冷冻干燥法制备的前驱体。结果表明：冷冻干燥法制备的前驱体为表面光滑的无定性态。盐相沿晶界分布形成了片状形态，沿大单晶冰粒边界分布则形成了六边形态。当溶液浓度较高时，主要是片状前驱体；当溶液浓度较低时，则出现六边形态的前驱体。     

PAN基碳纤维原丝梯级凝固成型的研究

碳纤维是增强复合材料力学性能的重要材料,优质的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提,而原丝的结构主要决定于纤维成形阶段。本文以相图为指导,采用湿法纺丝得到了不同成型条件下的纤维原丝,并利用扫描电镜研究了纤维的横截形貌和皮芯结构。研究表明经过梯级凝固成型后,可以得到结构均匀致密且具有较优物理机械性能的原丝,证实了在相图中梯级凝固成型路线是较优的热力学路线。     

秦兵马俑博物馆陶器库房冬季室内空气质量初步研究

于2008年1月30日～3月3日,在秦始皇兵马俑博物馆陶器库开展了室内大气环境调查,同步采集了大气悬浮颗粒PM2.5和NH3样品,获得了PM2.5颗粒中的离子组成,并实时监测了SO2、NOx的浓度变化。结果表明,陶器库中PM2.5平均质量浓度为76.1μg/m3,室外PM2.5平均质量浓度为153.9μg/m3,约为室内浓度的2倍。室内PM2.5中水溶性离子主要由SO42-、NO3-和NH4+组成,平均质量浓度分别为17.5、5.2、5.5μg/m3,它们分别占PM2.5质量浓度的19.7%、5.2%、5.8%。库内NH3平均浓度为4.8μg/m3,室外NH3平均浓度6.6μg/m3,约为室内的1.4倍。室内NO、NO2、NOx浓度日平均分别为4.8×10-9、3.2×10-9、8.0×10-9,SO2浓度日平均为0.9×10-9。研究表明,库内人为活动量对质量浓度、离子浓度和污染气体均有一定影响,库房相对于室外对阻挡颗粒物减少外界影响方面对文物有一定的保护作用,但在阻隔空气污染物和恒温恒湿方面的作用还有待加强。     

聚丙烯腈原丝在强磁场条件下的微观结构分析

聚丙烯腈(PAN)原丝微观结构中存在的缺陷极大会影响炭纤维的强度。采用0T、8T、12T、16T的强磁场对原丝进行处理,研究了磁场对原丝的结晶取向度、总取向度、结晶尺寸、结晶度等微观结构的影响。结果表明,磁场对纤维的晶区和非晶区都有取向作用,其取向度都随磁场强度的增大和磁场作用时间的延长而增加。磁场还能促使非晶区向晶区转变,使结晶尺寸、结晶度和密度均得到提高。     

杭州市大气悬浮颗粒PM_(2.5)污染状况及化学组成特征分析

为了解杭州市大气悬浮颗粒物PM2.5污染状况及化学组成特征,2006年在杭州市内布设2个监测点位,按季节进行采样,并对悬浮颗粒物PM2.5中20种元素进行定量研究。结果表明:杭州市区大气中悬浮颗粒物PM2.5的年均质量浓度值为77.5μg/m3,其中S、Si、Ca、K等元素年平均质量浓度大于1.0μg/m3。元素Si、Al、Fe、Mg、V、K、Na、Ti、Mn、Ca、P、Cr、Ni主要来源于地壳,而元素Cl、Cu、Zn、Pb、As、Br、S、Se等主要来源于人为排放源。     

基于放射性碳及稳定碳同位素比的大气细颗粒物中有机污染物来源的分析

建立了一套基于放射性碳及稳定碳同位素比定量估算大气细颗粒物PM2.5(动力学直径da≤2.5μm)中有机污染物来源的方法,并用该方法初步估算上海市宝山地区大气PM2.5中有机污染物的来源。结果表明,宝山区冬季大气颗粒物中有机污染物的来源主要来自石化产物,占到了总量的64.7%,而非石化产物只有35.3%;其中石化燃料产物分担率中主要是机动车尾气的贡献,非石化燃料产物分担率中可能主要是二次扬尘。     

Morphology Controlling of the Ultrafine Cerium Dioxide (CeO2) Precursor

The synthesis of ultrafine cerium dioxide precursor via homogeneous precipitation was studied. Mixed aqueous solution of anhydrous cerium nitrate and urea was first heated to 85℃ for 2 h, and the prepared suspension was then aged at room temperature for various periods of time. White precipitate was finally collected by centrifuging and washed with distilled water and anhydrous ethanol. The obtained cerium dioxide (CeO2) precursor was observed with SEM. It was found that the morphology and size of the precursor were strongly affected by aging time and stirring conditions (with or without stirring). The precipitated fine spherical particles of the precursor changed their shape from ellipse to slice or directly to slice. Fine spherical monodispersed (300 nm) precursor powders could be obtained by controlling the aging time. Stirring the solution also could change the reaction process and thus the morphology and size of the precursor were changed.