上海地区大气氨的时空分布及其对大气二次颗粒物生成的影响机制
批准号:
21477020
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
叶兴南
依托单位:
学科分类:
大气污染与控制化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
李春雷、王新宁、尹姿、江淑琴、陶冶、黄元龙
中文摘要
氨气是影响二次细颗粒物生成的关键因子之一。然而,上海地区大气氨的时空分布及其对PM2.5生成的影响机制仍然十分不清楚。本项目拟采用外场观测和实验室模拟相结合的方式研究大气氨污染特征及其对上海大气细颗粒物形成的影响机制。具体地说,以URG法、MARGA法和被动采样法等手段在上海中心城区和周边远郊、典型污染源设点测定大气氨浓度。通过长期观测和强化观测系统表征上海大气氨的来源和时空分布。以MOUDI分级和MARGA在线,辅以吸湿性和密度测定表征上海大气细颗粒物的分级化学特征和变化过程。两者结合,揭示细颗粒物污染过程中氨气的作用机制以及气相凝结、非均相转化和低云输送的贡献。借助烟雾箱模拟,研究复杂气象和污染背景下,氨气影响二次细颗粒物生成的动力学机制,重点研究氨气对SO2等气态污染物非均相氧化的影响机制,细致考察环境湿度、氧化型离子等对反应速率的潜在影响。所得结果可为大气污染防治提供科学支撑。
英文摘要
o Atmospheric ammonia is of great importance in the secondary aerosol formation. it is not clear, however, that the spatial and temporal distribution of atmospheric NH3 and its strong impact on PM2.5. In this proposal, atmospheric NH3 concentration and its contribution to the PM2.5 formation are investigated. In detail, NH3 determination was deployed both in the downtown and suburb area by methods of URG, MARGA, and Ogawa passive sampler to obtain sources and spatial and temporal distributions of atmospheric NH3 in Shanghai.Size-fractionated distribution and temporal variation of chemical composition of PM2.5 are investigated using MOUDI cascade impactor and MARGA, in combination with hygroscopicity and density measurements. The imporatant role of NH3 on secondary aerosol formation and contribution of condensation, heterogeneous reaction and cloud transport to the PM2.5 will be revealed by combing these results. NH3 reaction dynamics on secondary aerosol formation under complex background is also investigated in a smog chamber. We focus on NH3 promoting effect on heterogeneous reaction mechanism of SO2, and reaction rate dependence on ambient RH and oxidized ions is also studied in detail.These reuslts can provide basic data for the prevention of atmosperic pollution in Shanghai.
氨气是影响二次细颗粒物生成的关键因子之一。按照项目计划书的研究设计,项目通过长期观测表征了上海大气氨气浓度的时空变化,通过MOUDI分级,辅以颗粒吸湿性和密度测量,表征了冬季PM污染周期性发生的气象化学机制,通过ISORROPIA模型模拟了秋冬季大气颗粒物的潮解行为和含水率。发表标注SCI论文6篇,总影响因子IF=24.6。结果表明:上海城区夏季和冬季浓度浓度差异很大,说明生物源和周边地区农业源的贡献最大。隧道试验证明机动车是上海大气氨的重要来源之一,地区贡献为3.8-7.5。上海中心城区各站点平均氨浓度没有显著性差异,尽管各站点的微环境有明显差异。农业和工业对上海远郊大气氨浓度有明显影响,尤其是农业影响的季节性特征显著。由于大气扩散条件好以及杭州G20峰会管控,2016年夏季大气氨浓度同比2015年低很多。氨气昼夜变化规律与PM2.5基本一致。无论哪个季节,重污染阶段铵根站氨氮比(NH4/NHx)上升,说明氨气的化学转化加强。颗粒物潮解在夏季和秋季的氨气颗粒物转化中起到了重要作用。与污染水平无关,冬季PM1.0 中无机盐含量约为30%。大气细颗粒物污染的快速剧,主要是由于大量纳米颗粒物的快速增长所致。不利气象条件下污染物的积累以及随后的二次过程是上海灰霾形成的主因。上海四季分明,秋冬季的铵盐形成机理和氨气的贡献有明显差异,氯化铵是冬季颗粒物的重要组分。硫酸盐和硝酸盐含量与大气湿度没有正响应关系,说明湿度变化不是上海秋冬季灰霾的主要诱因。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
DOI:
10.1016/j.scitotenv.2017.09.176
发表时间:
2018-02
期刊:
The Science of the total environment
影响因子:
--
作者:
[Shuqin Jiang;X. Ye;Ruyu Wang;Ye Tao;Zhen Ma;Xin Yang;Jianmin Chen]
通讯作者:
Shuqin Jiang;X. Ye;Ruyu Wang;Ye Tao;Zhen Ma;Xin Yang;Jianmin Chen
Insights into different nitrate formation mechanisms from seasonal variations of secondary inorganic aerosols in Shanghai
从上海次生无机气溶胶季节变化洞察不同硝酸盐形成机制
DOI:
10.1016/j.atmosenv.2016.09.012
发表时间:
2016
期刊:
Atmospheric Environment
影响因子:
5
作者:
[Tao Ye, Ye Xingnan, Ma Zhen, Xie Yuanyuan, Wang Ruyu, Chen Jianmin, Yang Xin, Jiang Shuqin]
通讯作者:
Jiang Shuqin
Characteristics of atmospheric ammonia and its relationship with vehicle emissions in a megacity in China
我国特大城市大气氨氮特征及其与汽车排放的关系
DOI:
10.1016/j.atmosenv.2018.03.047
发表时间:
2018-06
期刊:
Atmospheric Environment
影响因子:
5
作者:
[Wang Ruyu, Ye Xingnan, Liu Yuxuan, Li Haowen, Yang Xin, Chen Jianmin, Guo Wei, Yin Zi]
通讯作者:
Yin Zi
Insight into winter haze formation mechanisms based on aerosol hygroscopicity and effective density measurements
基于气溶胶吸湿性和有效密度测量深入了解冬季雾霾形成机制
DOI:
10.5194/acp-17-7277-2017
发表时间:
2017-06
期刊:
Atmospheric Chemistry and Physics
影响因子:
6.3
作者:
[Xie Yuanyuan, Ye Xingnan, Ma Zhen, Tao Ye, Wang Ruyu, Zhang Ci, Yang Xin, Chen Jianmin, Chen Hong]
通讯作者:
Chen Hong
Effects of amines on particle growth observed in new particle formation events
在新颗粒形成事件中观察到胺对颗粒生长的影响
DOI:
10.1002/2015jd024245
发表时间:
2016-01
期刊:
Journal of Geophysical Research-Atmospheres
影响因子:
4.4
作者:
[Yang, Xin, Chen, Jianmin, Xie, Yuanyuan, Wang, Ruyu]
通讯作者:
Wang, Ruyu
共 6 条
长三角大都市硝酸盐爆发性增长机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60万元
-
批准年份:2021
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
新颗粒生成和大气细颗粒物污染过程中的有机酸作用机制
-
批准号:21976033
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
大气有机胺时空分布及其在新颗粒生成事件中的作用机制
-
批准号:21777028
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
运用TDMA-APM表征上海大气亚微米细颗粒物密度分布和混合态
-
批准号:21277027
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:80.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
上海地区大气气溶胶的吸湿性及其对光学性质的影响研究
-
批准号:41075088
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
秸杆燃烧烟雾的分布特征和光学特性的实验室研究
-
批准号:40775080
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:40.0万元
-
批准年份:2007
-
负责人:叶兴南
-
依托单位:
国内基金
海外基金