收藏本站
《清华大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

3nm-10μm气溶胶粒径分布测量仪的开发与评测

刘洁琼  
【摘要】:大1细颗粒物污染是我国面临的主要环境问题之一,气溶胶粒径分布信息是认识颗粒物环境影响的关键,因此宽范围气溶胶粒径分布测量仪器对于研究细颗粒物污染具有重要意义。 本研究开发了一套3nm-10气溶胶粒径分布测量仪(简称PSD),该仪器结合电迁移率和空气动力学测量原理实现了宽范围粒径分布的测量。PSD系统由三套不同粒径测量范围的仪器组成:纳米颗粒物扫描电迁移率粒径谱仪(NSMPS,3-60nm)、亚微米颗粒物扫描电迁移率粒径谱仪(RSMPS-,40700nm)和空气动力学粒径谱仪〔APS,550nm-10^m)。基于LabViffW软件编译了自动控制程序,从而实现了对PSD系统的控制运行,并对数据进行釆集、存储、初步反演和显示。结合PSD硬件系统与自动控制程序,确定了PSD的运行参数,包括电压、流量和延迟时间等。釆用线性反演原理编译了粒径分布反演程序,将三套仪器测量的三段粒径谱合并为3nm-10pm粒径谱,反演过程考虑气溶胶荷电比例、传输方程、传输效率、计数效率、管路损失和颗粒物多电荷效应等因素。 本研究在实验室内发生标准气溶胶对PSD测量仪进行了标定和评测。选取不同粒径的单分散聚苯乙稀小球(PSL)、多分散氯化钠和硫酸按气溶胶验证了粒径测量准确度及重合粒径段的_合情况。NSMPS与RSMPS的对比实验显示,在修正了两台冷凝生长颗粒物计数器效率差别后,NSMPS和RSMPS的测量结果有较好的一致性。RSMPS与APS的对比实验表明,使用有效密度法将APS的空气动力学粒径谱转换为电迁移率粒径谱后,与RSMPS粒径谱有很好的一致性。通过测量不同粒径PSL小球的混合液,验证了PSD测量宽粒径分布的准确性。 使用PSD测量仪在上海进行了为期56天(2012/10/4-2012/11/30)的连续外场观测。研究发现上海大气颗粒物数浓度主要由超细颗粒物贡献-。10100nm颗粒物数浓度与其他城市的测量结果相似,然而在污染时段其数浓度高于其他城市。清洁天气与霾污染天气下颗粒物粒径分布特征差异较大,且呈现明显的昼夜变化。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X851

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 许 黎,冈田菊夫,张 鹏,张代洲,石广玉;北京地区春末─秋初气溶胶理化特性的观测研究[J];大气科学;2002年03期
2 ;Diurnal variation of number concentration and size distribution of ultrafine particles in the urban atmosphere of Beijing in winter[J];Journal of Environmental Sciences;2007年08期
3 吴兑;;近十年中国灰霾天气研究综述[J];环境科学学报;2012年02期
4 麦华俊;蒋靖坤;何正旭;郝吉明;;一种纳米气溶胶发生系统的设计及性能测试[J];环境科学;2013年08期
5 姜忠,石广玉,陈焕森;北京市1998~2001年大气气溶胶粒子数浓度分析[J];气候与环境研究;2003年04期
6 钱凌;银燕;童尧青;王巍巍;魏玉香;;南京北郊大气细颗粒物的粒径分布特征[J];中国环境科学;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 许鹏举;济南城区大气颗粒物数浓度及粒径分布特征研究[D];山东大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 童建勇;苏畅;郭玉明;王佳佳;K.Max ZHANG;潘小川;;北京奥林匹克运动会期间大气超细颗粒物的水平和粒径分布[J];北京大学学报(医学版);2010年03期
2 段民征;吕达仁;;利用多角度POLDER偏振资料实现陆地上空大气气溶胶光学厚度和地表反照率的同时反演Ⅱ.实例分析[J];大气科学;2008年01期
3 石广玉;王标;张华;赵剑琦;檀赛春;温天雪;;大气气溶胶的辐射与气候效应[J];大气科学;2008年04期
4 许黎;王亚强;陈振林;罗勇;任万辉;;黑碳气溶胶研究进展Ⅰ:排放、清除和浓度[J];地球科学进展;2006年04期
5 洪也;周德平;马雁军;刘宁薇;;沈阳地区PM_(10)、PM_(2.5)和PM_1质量浓度的分析[J];环境科学与技术;2010年S1期
6 谭稳;银燕;郭莉;顾敬;伏珊;董良鹏;张明明;郭艳君;李凌;;南京夏季清洁与污染区气溶胶微物理特征分析[J];环境科学与技术;2010年S1期
7 沈宏雷;汤莉莉;李红双;许明君;晏培;李辉;汤蕾;孙珍华;;南京大气PM_(10)谱分布和细粒子中多环芳烃的研究[J];环境科学与技术;2011年07期
8 邵龙义;杨书申;李卫军;肖正辉;陈江峰;;大气颗粒物单颗粒分析方法的应用现状及展望[J];古地理学报;2005年04期
9 张冬斌,尚可政,王式功,杨德保,赵燕宁;沙尘天气的定量化指数及其应用[J];干旱气象;2003年03期
10 王杰;刘建国;陆亦怀;刘文清;伍德侠;桂华侨;黄书华;刘世胜;程寅;陆钒;;北京奥运期间大气细粒子谱与能见度、PM10质量浓度对比分析[J];光学学报;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石广玉;陈林;秦世广;陈焕森;;北京奥运期间气溶胶粗粒子显著降低[A];北京论坛(2008)文明的和谐与共同繁荣——文明的普遍价值和发展趋向:“生态文明:环境、能源与社会进步”环境分论坛论文或摘要集[C];2008年
2 陈林;石广玉;秦世广;陈彬;陈丽琼;陈焕森;;2008年北京奥运会期间大气气溶胶物理特征分析[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
3 杜吴鹏;王跃思;宋涛;辛金元;程一松;吉东生;;夏秋季石家庄大气污染变化特征观测研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
4 延昊;矫梅燕;;北京南郊PM10的变化特征及其与TSP、大气降尘的关系[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年
5 杨莲梅;张广兴;魏文寿;袁玉江;杨青;魏荣庆;;粒子散射系数在沙尘天气观测分级中的初步分析[A];全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2006年
6 张养梅;颜鹏;杨东贞;王淑凤;汤洁;俞向明;马千里;;临安大气气溶胶理化特性季节变化研究[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
7 解以扬;刘爱霞;吴丹朱;张裕芬;韩素芹;;气象条件对天津市大气气溶胶细粒子的影响分析[A];中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集[C];2006年
8 王开燕;王雪梅;张仁健;朱建军;;北京市冬季气象要素对气溶胶浓度日变化的影响分析[A];中国气象学会2007年年会大气成分观测、研究与预报分会场论文集[C];2007年
9 康汉青;朱彬;;长江三角洲地区城市群主要污染气体的数值模拟[A];第27届中国气象学会年会大气物理学与大气环境分会场论文集[C];2010年
10 谭稳;银燕;陈魁;朱士超;石立新;段英;吴志会;;石家庄地区大气气溶胶微物理特征观测分析[A];第27届中国气象学会年会大气物理学与大气环境分会场论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓环;我国典型地区大气污染特征的数值模拟[D];山东大学;2010年
2 许鹏举;济南城区大气颗粒物数浓度及粒径分布特征研究[D];山东大学;2011年
3 邓丛蕊;中国大气气溶胶中生物质燃烧的源追踪及灰霾的形成机制[D];复旦大学;2011年
4 张敏;远洋船基及上海地基大气气溶胶理化特性研究[D];复旦大学;2011年
5 岑世宏;京津唐城市群大气PM_(10)和PM_(2.5)理化特征及健康效应研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
6 王喜宽;呼和浩特市、包头市城市生态系统地球化学评价[D];中国地质大学(北京);2012年
7 高健;大气颗粒物个数浓度、粒径分布及颗粒物生成[D];山东大学;2008年
8 于兴娜;东亚地区大气气溶胶的微观特性及表面化学反应对其影响[D];复旦大学;2008年
9 林燕芬;大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制[D];复旦大学;2009年
10 宋晓焱;煤矿区城市大气PM_(10)的物理化学特征和毒性研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于颖;馆藏文物保存环境大气颗粒物污染特征研究[D];华东理工大学;2011年
2 樊磊;电晕放电协同液相催化脱除烟气SO_2的研究[D];浙江工商大学;2011年
3 沈宏雷;南京大气可吸入颗粒物的理化特性研究[D];南京信息工程大学;2011年
4 翟晴飞;石家庄春季大气气溶胶物理特征的观测研究[D];南京信息工程大学;2011年
5 顾凯华;南京冬季雾天PM_(10)、PM_(2.5)中PAHs特征及其与气象条件的关系[D];南京信息工程大学;2011年
6 袁胜林;南昌市大气颗粒物污染特征和重金属形态分析[D];南昌大学;2011年
7 郭清彬;淮南市大气PM_(10)/PM_(2.5)物理/化学特征研究[D];安徽理工大学;2010年
8 牛峰;MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究[D];北京大学;2005年
9 黄雷;光线散射效果的真实感建模与绘制[D];湖南大学;2007年
10 占明锦;瓦里关地区气溶胶数谱观测与研究[D];中国气象科学研究院;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张云海;王扬锋;洪也;马雁军;;冬季典型灰霾天气过程的特征分析[J];安徽农业科学;2010年15期
2 谭明华;;关于城市灰霾的治理——以珠江三角洲地区为例[J];城市问题;2009年10期
3 石志侠;苏万新;;气溶胶采样技术简介(一)[J];辐射防护通讯;1986年02期
4 高歌;;1961-2005年中国霾日气候特征及变化分析[J];地理学报;2008年07期
5 张仁健,王明星,符建中;北京地区气溶胶粒度谱分布初步研究(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年02期
6 王玮,刘红杰,岳欣,李红,陈建华,汤大钢;Study on Size Distributions of Airborne Particles by Aircraft Observation in Spring over Eastern Coastal Areas of China[J];Advances in Atmospheric Sciences;2005年03期
7 于建华,Benjamin GUINOT,虞统,王欣,刘文清;Seasonal Variations of Number Size Distributions and Mass Concentrations of Atmospheric Particles in Beijing[J];Advances in Atmospheric Sciences;2005年03期
8 吕达仁,魏重;大气气溶胶对激光的消光的理论计算[J];大气科学;1978年02期
9 王明星,吕位秀,任丽新,J.W.温切斯特;华北山区大气气溶胶的化学成份[J];大气科学;1981年02期
10 王庚辰;大气气溶胶浓度及其谱分布的某些特征[J];大气科学;1982年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李建,邓昭镜;相转移中α-三氧化二铝超微粒粒径分布特性研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);1991年03期
2 石玉;王增长;;郑州市高新区扬尘的粒径分布和元素分析[J];环境污染与防治;2013年03期
3 李建,戴大临,陆原;氯乙醇法制备氧化铝超微粒的形态及其粒径分布[J];分析测试通报;1991年01期
4 元英进,胡宗定;长春花植物细胞团的粒径分布及其模糊数学模型[J];化工学报;1992年03期
5 孙国刚,李静海;粒径分布对循环床内颗粒速度分布的影响[J];粉体技术;1998年01期
6 严昌炽,李德文;水雾荷质比极限值与雾粒粒径分布的关系探讨[J];煤炭工程师;1993年05期
7 陈思英;张功;夏尚光;杨书运;;合肥城市绿化对粉尘粒径分布的影响研究[J];中国城市林业;2013年05期
8 张振中;江锋;叶璲生;陈亮;尉继英;范桂芳;;氯化钠粒径分布对钠焰法过滤效率的影响[J];清华大学学报(自然科学版);2009年03期
9 程萌田;金鑫;温天雪;樊晓燕;王辉;王跃思;;天津市典型城区大气碳质颗粒物的粒径分布特征和来源[J];环境科学研究;2013年02期
10 ;多环芳烃的粒径分布[J];中国环境监测;1988年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李经民;陈宜慧;白光宇;蔡宜纹;;秋收季节稻作生质燃烧粒子大气脱水醣类成份与粒径分布研究[A];第五届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2008年
2 蔡仁雄;陈瑞仁;陈士杰;东静姗;周俊利;林文印;劉绍臣;许世杰;林能晖;;沙尘期间南台湾沿海大气气胶粒径分布特征[A];第八届海峡两岸气溶胶技术研讨会暨第三届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2011年
3 林锐敏;张凯伦;张立鹏;蔡俊鸿;;南台湾大气奈米微粒硫酸盐、硝酸盐及铵盐组成特性之研究[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
4 胡忻;;西厦门湾表层沉积物重金属粒径分布和铅稳定同位素特征研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 位楠楠;刘卫;林俊;肖德涛;王广华;姚剑;耿艳红;范雪波;;隧道大气颗粒物及其元素的粒径分布特征[A];2010年海峡两岸环境与能源研讨会摘要集[C];2010年
6 薄以匀;;北京市火电厂排放颗粒物的粒径分布[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
7 吴伟伟;刘卫;林俊;王广华;李燕;;上海市郊冬季灰霾天气颗粒物中金属元素粒径分布[A];第五届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2008年
8 陈丽;苏明旭;周骛;胡嘉睿;蔡小舒;;微米级气泡粒径分布的超声衰减和光学测量[A];第三届上海——西安声学学会学术会议论文集[C];2013年
9 许绿薇;薄以匀;李培省;陈建华;;工业烟尘粒径分布测试的数据处理方法探讨[A];2001年海南全国粉体技术研讨会论文集[C];2001年
10 张养梅;孙俊英;沈小静;王婷婷;;北京亚微米气溶胶化学组分粒径分布季节变化特性[A];第八届海峡两岸气溶胶技术研讨会暨第三届空气污染技术研讨会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 于敦喜;燃煤细微颗粒物的模态识别及其形成机理[D];华中科技大学;2007年
2 葛玉荣;海水中浮游植物粒径分布及浓度原位监测系统研究[D];中国海洋大学;2011年
3 罗沛;大气颗粒态典型半挥发性有机污染物的粒径分布及人体呼吸暴露风险评估[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2015年
4 徐爱祥;冰晶动力学行为与粒径分布演化规律研究[D];中南大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王凯锋;放射性气溶胶粒径分布测量软件研究[D];南华大学;2012年
2 唐炉生;氡子体放射性气溶胶活度粒径分布监测系统硬件电路设计[D];南华大学;2013年
3 侯金;高温粒子辐射特性测试与粒径分布研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 孟川平;室内环境大气细颗粒物(PM_(2.5))中多环芳烃污染组成及其粒径分布特征研究[D];山东大学;2013年
5 刘洁琼;3nm-10μm气溶胶粒径分布测量仪的开发与评测[D];清华大学;2014年
6 殷俊;柴油车颗粒物在烟羽流区成核和凝聚的数值研究[D];武汉理工大学;2010年
7 张涛;广州大气细粒子粒径分布和化学成分对能见度影响的研究[D];暨南大学;2010年
8 龚婵娟;杭州市空气微生物群落结构与浓度分布特征研究[D];浙江工商大学;2014年
9 吴凯勋;燕山石化锅炉烟尘粒径分布特征[D];中国地质大学(北京);2012年
10 高翠丽;乙草胺水乳状液形成过程及其机理研究[D];山东农业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026