大气细颗粒物中有机碳和元素碳监测方法对比

在线精确测量大气细颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)是研究碳质气溶胶形成和来源解析的重要科学基础. 在线测定仪器选取不同的升温程序可能导致OC和EC观测数据差异,造成对研究结果的误判. 对比分析在线OC/EC分析仪最常使用的RT-Quartz(R法)、NIOSH 5040(N法)和Fast-TC(F法)这3种温度协议下获得的OC和EC实际观测结果,结合北京空气污染程度,讨论了3种分析程序观测结果的异同. 结果表明,3种分析程序对TC(TC=OC+EC)、OC和EC的测量均无显著性差异,但存在一定偏差. 对TC的测量,R法比N法低5%,比F法高1%; 对OC的测量,R法比N法低9%,比F法高1%; 对EC的测量,R法比N法高20%,比F法低11%,其中R法温度协议在不同空气质量下对TC、OC和EC测量的变异系数均小于N法和F法. 使用R法的在线分析与小流量PM2.5石英膜采样-离线分析所测定的TC、OC和EC结果的线性拟合斜率分别为1.21、1.14和1.35, R2TC、R2OC和R2EC分别为0.99、0.99和0.98; R法测定的EC浓度显著低于多角度吸收光度计(MAAP)测定的BC浓度. 当BC<8 μg ·m-3时,EC/BC为0.39,而当BC>8 μg ·m-3,EC/BC为0.88. EC与BC变化趋势相近,但浓度值存在系统误差