基于高分辨质谱在线观测的2011深圳大运会前后PM 1 化学组成与粒径分布

本文利用先进的高分辨飞行时间气溶胶质谱仪(HR-ToF-AMS)于2011年深圳世界大学生运动会前后(2011年8月3日~9月22日)对深圳市区大气亚微米细粒子(PM 1 )化学成分和粒径分布进行了在线测量. 结果表明, 整个观测期间PM 1 质量浓度平均为51.1±32.6 μm -3 , 其中有机物占颗粒物总质量的37.9%, 硫酸盐为37.1%, 铵盐11.9%, 黑碳6.6%(由一台单颗粒黑碳光度计(SP2)单独测量), 硝酸盐5.8%, 氯化物0.6%. 观测期间各成分(除黑碳外)的粒径分布峰值位于真空动力学粒径550 nm附近, 而有机物在较小粒径范围(100~200 nm)仍有较多质量分布, 显示出本地一次源的明显贡献. 基于高分辨有机质谱计算得到的有机气溶胶的平均元素组成为: 碳34.0%、氢53.2%、氧12.0%和氮0.8%(原子个数百分比), 对应的OM/OC (有机物与有机碳质量比)平均值为1.66±0.16. 采用正矩阵因子解析(PMF)模型对有机气溶胶高分辨质谱进行因子解析, 得到三类有机气溶胶: HOA(还原态有机气溶胶), SV-OOA(半挥发氧化态有机气溶胶)和LV-OOA(低挥发氧化态有机气溶胶), 分别占有机物总量的31.3%, 39.8%和28.9%, 说明二次有机气溶胶(以SV-OOA和LV-OOA之和代表)是有机气溶胶的主体部分. 结合气团来源分析不同时段PM 1 化学组成和粒径分布特征表明, 大运会召开期间PM 1 质量浓度水平比整个观测期间的平均值低60.7%, 是气团来自洋面等有利气象条件和黄标车限行等污染源控制措施的综合作用结果.