[快闪报告]2022年北京冬奥会期间气溶胶颗粒的混合状态和有效密度研究

2022年北京冬奥会期间气溶胶颗粒的混合状态和有效密度研究
编号：3472 稿件编号：1900 访问权限：私有 更新：2023-04-16 14:49:58 浏览：166次 快闪报告

报告开始：2023年05月07日 14:10 （Asia/Shanghai）

报告时间：5min

所在会议：[14A] 14A、气溶胶与大气环境 » [14A-3] 14A-3 气溶胶与大气环境

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摘要
气溶胶颗粒的混合状态和密度是影响其辐射强迫和健康效应的关键参数。基于此，我们于2022年冬季奥运会期间在北京部署了一个单颗粒气溶胶质谱仪（single particle aerosol mass spectrometer，SPAMS），并将其与气溶胶电迁移率粒径筛选仪（differential mobility analyzer，DMA）和气溶胶空气动力学粒径筛选仪（aerodynamic aerosol classifier，AAC）串联使用，以研究排放控制措施对气溶胶颗粒混合状态和密度的影响。本实验中采集到具有完整粒径及质谱信息的颗粒近760 000个，利用ART-2a算法对颗粒物进行聚类，并按照质谱信息的相似性人工合并获得7个颗粒物类别。研究结果显示，包括Total-EC（13.4%）、Total-OC（10.5%）和Total-ECOC（47.1%）在内的碳质颗粒在北京冬季颗粒物中占据主导地位。值得注意的是，尽管冬奥期间来自一次排放的颗粒有所减少，但含有有机碳（OC）和硫酸盐的颗粒明显增加。此外，冬奥期间碳质颗粒的组分也发生了明显变化，EC-NS、KEC-N和含胺颗粒减少，而ECOC-NS颗粒增加。这一结果表明，冬奥期间的排放控制措施减少了元素碳（EC）与无机气溶胶和胺的混合，但增加了EC与有机气溶胶的混合。整个观测期间气溶胶颗粒（150-300nm）的平均有效密度（ρeff）为1.20 g cm-3，二次颗粒贡献增加导致冬奥期间的有效密度值更高（1.26 g cm-3）。包括Total-EC和高分子量有机物（HOM）在内的两种新鲜颗粒呈现出最低的ρeff（分别为0.97 g cm-3和0.87 g cm-3）。此外，大多数颗粒的ρeff随着污染程度和相对湿度的增加而增加，但不同类型颗粒的变化特征略有不同，突出了老化和形成过程对颗粒密度和混合状态的影响。
 
关键字
冬奥会；气溶胶；单颗粒；混合状态；密度
报告人
杜傲东
在读博士 中国科学院大气物理研究所

稿件作者
杜傲东 中国科学院大气物理研究所
孙业乐 中国科学院大气物理研究所
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