大气化学

&ldquo 2012年第十二届国际全球大气化学科学大会（The 12th International Global Atmospheric Chemistry Science Conference）&rdquo 于2012年9月17日至21日在北京国家会议中心盛大召开，这次由北京大学主办的大会主题是&ldquo 人类纪元的大气化学&rdquo 。 两年一度的国际全球大气化学科学会议是大气化学领域交流和传递科技信息的首要途径，与会代表就在大气成分和化学性质被我们人类改变的情况下，对大气和人类活动之间的相互作用进行了讨论。 总经理周振博士带领广州禾信分析仪器有限公司的研发、市场、技术等一行队伍，携在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）、在线挥发性气体质谱仪（SPIMS）、激光光腔衰荡气溶胶消光仪（XG-1000）等参展产品参加了此次会议。 位于国家会议中心一层宴会厅C厅外侧大厅的禾信展台及展品受到了参会人员的极大关注，尤其是在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）更吸引了众多中外科研人员的驻足，无论在外观还是在产品的功能上，中外科研人员都表现出了极大的兴趣，某国外专业人士还热心提了一些关于产品性能和应用方面的意见和建议，更有很多长期支持和信赖禾信公司产品的老客户前来咨询新产品。禾信的应用工程师也现场为感兴趣的客户讲解和介绍了相关仪器的原理和使用情况。我们相信，禾信的质谱仪器能够在中国市场上创领行业先锋，为全球大气化学科学提供有力的帮助。

北京赛克玛公司参加第12届全球大气化学IGAC会议圆满结束 北京赛克玛环保仪器公司于2012年9月17日到21日参加了由北京大学环境学院主办的全球大气化学会议的展会。这次会议是一场国际会议，参会人员有来自欧美等国家的400位外国友人以及国内大气环境行业的近100人，参展企业主要有杭州聚光科技、禾信质谱仪器、安捷伦科技以及我公司。 全球大气化学国际计划(IGAC)是国际地圈与生物圈研究计划(IGBP)的核心项目，北京大学朱彤教授目前任IGAC科学指导委员会共同主席。每两年举办一次的IGAC国际会议是大气化学领域学术水平最高的。每次IGAC国际会议的地点和主题不同。本次在北京举办的会议主题是&ldquo 人类世的大气化学&rdquo 。&ldquo 人类世&rdquo 一词最早由诺贝尔化学奖获得者Paul Crutzen等人提出，表明工业革命以来，人类作为地球的主宰物种已根本改变了地球环境，由此进入了新的地质时代。本次大会设立了六个主题，分别是人类世的大气化学、大气化学与超大城市、大气化学与气候、大气化学与健康、大气化学与地表-大气交换、大气化学基础研究。 9月17日的大会开幕式放映了IGBP制作的很有震撼力的&ldquo 欢迎来到人类世&rdquo 短片，国家气象局秦大河院士发表了开幕演讲，介绍IPCC气候变化报告工作组最新进展。20日大会晚宴特别邀请北京大学唐孝炎院士做了&ldquo 中国大气化学研究回顾&rdquo 专题演讲。 IGAC大会的特点是连续5天，不设分会场。本次大会安排了3个主旨报告、12个特邀报告、60个大会口头报告。我公司针对这次会议，参展仪器主要有FTIR温室气体监测仪、PAN分析仪以及大气采样仪器等，在参展过程中，还特别邀请了Uow大学FTIR仪器研发者 David Griffith 与参会人员进行交流，取得了良好的展览与交流效果。

美国TSI公司将于2017年11月27-30日参加在上海粤海酒店举办的第三届中欧大气化学学校。第三届中欧大气化学学校由复旦大学环境科学与工程系承办，在大气化学过程、全球气候变化等领域探讨学术前沿问题，增进国际学术交流。TSI公司将展出3321 空气动力学粒径谱仪(APS™ ) ,提供 0.5 至 20 微米粒径范围粒子的高分辨率、实时空气动力学检测。这些独特的粒径分析仪还检测 0.37 至 20 微米粒径范围粒子的光散射强度。APS 粒径谱仪通过向同一粒子提供成对数据向有兴趣研究气溶胶组成的人士开辟了令人振奋的新途径。TSI 的SMPS™ 粒径谱仪被广泛用作测量空气中的颗粒粒径分布的标准。此系统还常用于悬浮在液体中的纳米颗粒粒径的精确测量。美国国家标准与技术研究院(NIST) 使用TSI DMA 筛分直径60 nm 和100 nm 的标准粒径作为参考标准。SMPS 粒径谱仪的粒径测量是一种直接测量粒子数浓度的非连续技术，而无需假定颗粒的形状来得到粒径分布。该方法不依赖于粒子或液体的折射率，并具有绝对的粒径精度和高测量重复性。TSI 具有超过30 年粒径谱仪的历史，3938 型是第三代的扫描电迁移粒径谱仪，是研究人员可以依赖的仪器。TSI 3330型光学颗粒物粒径谱仪简单轻便，能够对颗粒物浓度和粒径谱分布进行快速和准确的测量。基于TSI公司40年气溶胶仪器设计的经验，本款产品使用120度光散射角收集散射光强度和精密的电子处理系统，从而得到高质量和高精度的数据。同时，TSI工厂严格的标定标准也确保仪器的精确性。该产品是广大环境研究机构和环境监测部门进行颗粒物监测分析和源解析的最佳仪器。TSI 3910 型NanoScan SMPS 打开纳米颗粒粒径常规测量的大门。这一革命性的粒径谱仪将TSI 公司的SMPS粒径谱仪集成在约一个篮球大小的便携箱内。容易使用，重量轻，电池供电等优点使NanoScan SMPS 让研究人员多点采集纳米颗粒粒径分布数据成为可能。由TSI 核心技术中衍生而来，NanoScan SMPS 是一个创新的，低成本的实时纳米粒径测量的有效解决方案。欢迎您届时莅临TSI公司位于上海粤海酒店二层的A1展位！

中国，上海，2008.4.20-26日，赛默飞世尔科技空气质量仪器部参加了由北京大学、复旦大学、上海大学、东华大学、香港理工、香港理工大学以及美国NCAR组织，上海市城市环境气象中心承办的首期长三角地区大气化学国际研讨会。会议邀请了美国NCAR大气化学部的专家、香港理工大学、北京大学、复旦大学、上海大学的知名专家和学者做专题报告，主要围绕对流层臭氧的形成机理、臭氧及其前体物的输送与转化，气溶胶的测量及其作用等内容展开介绍。各气象部门从事大气成分业务的科研与管理人员、环保部门从事环境预报和管理的科研业务人员，以及各大学从事环境科学和大气科学教学和科研的人员参加了此次会议。 会议上重点研讨上海和长三角地区臭氧及气溶胶污染现状，以及臭氧和气溶胶可预报性及其相关方法。赛默飞世尔科技着重介绍了其在空气监测方面的最新成果：airpointer® 环境空气质量系列产品及i系列气体分析仪的应用。赛默飞世尔科技在中国已有20多年的市场经验，建立了一套稳定的销售、市场和技术服务体系，拥有雄厚的客户基础。随着近年来我国对环境质量要求的不断提高，我们与各地环保部门和其他相关部门的合作也日趋频繁。 此次会议促进了国内外的交流与合作，加强了长三角地区和上海市的空气质量研究与管理，为上海世博会的成功举办及长三角地区的可持续发展提供科技支撑。

第12届全球大气化学(IGAC)国际会议于2012年9月17日至2012年9月21日在国家会议中心进行，来自40多个国家500余名学者和青年学生参加了会议。聚光科技作为本届大会的一级资助机构全程参加了本次会议。 全球大气化学国际计划(IGAC)是国际地圈与生物圈研究计划(IGBP)的核心项目，每两年举办一次。IGAC国际会议代表了大气化学领域的学术最高水平。本届大会在北京举办，并由北京大学环境科学与工程学院负责承办，会议主题是&ldquo 人类世的大气化学&rdquo 。本次大会设立了六个主题，分别是人类世的大气化学、大气化学与超大城市、大气化学与气候、大气化学与健康、大气化学与地表-大气交换、大气化学基础研究。 9月17日的大会开幕式放映了IGBP制作的很有震撼力的&ldquo 欢迎来到人类世&rdquo 短片，国家气象局秦大河院士发表了开幕演讲，介绍IPCC气候变化报告工作组最新进展。20日大会晚宴特别邀请北京大学唐孝炎院士做了&ldquo 中国大气化学研究回顾&rdquo 专题演讲。 IGAC大会的特点是连续5天，不设分会场。本次大会安排了3个主旨报告、12个特邀报告、60个大会口头报告。更为重要的是，大会每天安排了两个半小时专门用于展报讨论，400个高质量的展报连续摆放5天，让参会人员有充分的时间展开热烈的讨论，取得了很好的学术交流效果。大会还全程视频直播大会报告，供各国不能参会的人员旁听。 作为国内最大的分析仪器供应商，聚光科技受邀成为本次大会的资助机构。不仅全程参加了本次会议，还向各国大气化学领域专家展示了公司在大气环境监测领域的系列产品和最新研究成果，包括：大气常规监测站、PM2.5监测仪、大气重金属监测仪和大气voc监测系统，得到了众多好评和肯定。

近年来，极端天气、气候变化等在全球层面日益突显，影响到人类的生存和发展，越来越受到世界各国的重视。大气中的化学反应机理对这些问题的产生起到重要作用。2017年11月22日---30日，由上海复旦大学主办的第三届中欧大气化学研修班（Third Sino-European School on Atmospheric Chemistry, SESAC3）在上海开班。德国驻上海总领事馆官员（科技代表）Silvia Kettelhut，复旦大学环境科学与工程系主任、教授杨新，复旦大学研究生院副院长吴宏翔致欢迎辞。上海市大气颗粒物污染防治重点实验室主任、复旦大学环境科学与工程系教授陈建民，中科院生态环境研究中心研究员牟玉静，法国国家科学院燃烧气动热力学与环境研究所（CNRS-ICARE）副所长、教授Abdelwahid Mellouki，德国莱布尼兹对流层研究所（TROPOS）副所长、教授Hartmut Herrmann，和法国里昂催化与环境研究所（CNRS-IRCELYON）副所长、教授Christian George等五位SESAC发起人共同主持了开班式。来自中国、法国、德国、以色列、瑞士、美国、加拿大等国家和地区的大气化学专家、青年学者共140余人参加了开幕式并参加为期10天的研修班。普立泰科作为特约赞助商商，倾情赞助了本届活动。普立泰科在本次研修班上重点推荐了三款最新研发的仪器：1、 环境空气VOCs全在线监测系统：该套系统为中国科学院生态环境研究中心与北京普立泰科合作开发的；采用了Nafion除水技术、低温单吸附管梯度吸附技术，闪热解吸技术、低温微型色谱分离技术、多维色谱柱切换技术、双路高灵敏检测技术、高频数据采集以及远程工程控制等关键技术，可实现大气中56种PAMS在线快速定性定量分析。一次进样实现低碳、高碳PAMS全分析高低碳色谱柱联用检测C2-C12 NMHCs、含氧化合物和卤代烃等多种挥发性有机物。2、 流动注射分析仪：该台仪器为：美国OI公司与普立泰科公司合作研发；符合国家标准、行业标准和环保部方法。一台主机可以搭载四个方法；采用独特的八通阀设计，使得流动压力保持高度一致性和稳定性。同时支持中/英文软件切换，支持win7/win8系统运行，可同时显示所有分析通道的实时谱图等技术特点。3、全自动烷基汞分析仪：普立泰科公司推出的全自动烷基汞分析仪是依据美国EPA1630标准进行自主研发的仪器，同时符合环境保护部发布的《水质 烷基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》征求意见稿。超痕量检出限完全满足目前国内烷基汞的检测需求，适用于样品的批量分析。全自动烷基汞分析仪采用吹扫捕集富集，气相色谱分离，高温热裂解及CVAFS（冷原子荧光检测器）检测的原理。自动进样，分析过程全部自动化，避免操作者在实验中暴露伤害。样品前处理简单，一次检测只需要25~40ml样品（水样），解放人力。分析时间短，实验数据准确，可靠。为实验室提供安全、准确高效的形态汞分析解决方案。下图为北京普立泰科仪器有限公司展位：

我国在秸秆生物气化技术方面取得进展，获得了具有自主知识产权的关键技术。这项由北京化工大学科研团队攻关的技术既可解决大量秸秆露天焚烧导致的大气污染和交通安全问题，又可生产清洁可再生能源。 　　北京化工大学李秀金教授领导的科研团队进行了10多年的研究。针对秸秆木质纤维素含量较高、不易被厌氧菌消化、厌氧发酵产气量低、经济效益差问题，他们发明了一种常温、固态化学预处理技术，利用该技术在厌氧发酵前，对秸秆进行快速化学处理，预先把秸秆转化成易于消化的“食料”，可使秸秆的产气量提高50%至120%，为秸秆的规模化生物气化提供了前提条件。此外，针对秸秆的密度小、体积大、不具有流动性以及传热传质效果差等问题，他们研制出一种新型反应器。该反应器采用组合式强化搅拌系统，可实现机械化进出料和自动化高效搅拌。

聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)凭借高效、低排放的优点被普遍认为是一种最有前途的能源设备和电力运输系统。解决掉PEMFC的高成本以及耐用性有限、稳定性差的问题，就成为了实现商业化应用的关键。研究发现，PEMFC的性能与相对湿度、背压、氢气和气体化学计量比、电池温度等各种操作参数密切相关。1、背压对PEMFC的极化曲线和EIS曲线的影响图1 不同背压下PEMFC的极化和功率密度曲线(0、0.3和0.6 bar)图1中显示了0、0.3和0.6 bar背压下，商业Pt/C（Johns Manville Corporation GM Pt/C）在25cm² 的PEMFC中极化和功率密度曲线。随着背压从0到0.6 bar变化，PEMFC在0.4V电压下电流密度从1370 mA/cm² 分别增加到1400 mA/cm² 和1450 mA/cm² , 而0.7V电压下电流密度从476 mA/cm² 增加到588 mA/cm² 和708 mA/cm² 。可以发现，PEMFC的电流密度随着背压增大而明显增大。图2 不同背压下PEMFC的电化学阻抗 (0、0.3和0.6 bar)图2中显示了0、0.3和0.6 bar背压下，该PEMFC在0.8 V下频率范围为0.1Hz至10kHz的阻抗图谱。经过Zahner和Zview软件解析发现不同背压下，R1（欧姆电阻）从1.54 mΩ略微下降到1.52 mΩ，而R2（阴极电荷传递阻抗）从7.48 mΩ显著下降到5.29 mΩ，最后降低至3.48mΩ。相反的是，R3（阳极电荷传递阻抗）从0.76 mΩ增加到1.29 mΩ。在不加背压时，极化曲线显示了一个明显的欧姆极化电压降，这与阻抗图谱中显示的变化一致。在较高的背压下，使气流饱和所需的水，比低背压下所需的水少。证实了较高的背压下，质子膜的加湿性和导电性得到改善，从而降低了欧姆电阻和阴极电荷转移电阻。2、相对湿度对PEMFC的极化曲线和EIS曲线的影响图3 不同相对湿度下PEMFC的极化和功率密度曲线 (64、70、80和100%)图3显示了0.3bar背压下，PEMFC的极化曲线和能量密度在不同相对湿度下的变化。当相对湿度从64%增加到70%时，0.4 V电压下的电流密度从764 mA/cm² 增加到790 mA/cm² ，在0.7 V电压下，从405 mA/cm² 到453 mA/cm² 。然而，在相对湿度从70%到80%再到100%的情况下，0.4 V电压下电流密度分别降至744和588 mA/cm² , 0.7 V电压下电流密度分别降至424和364 mA/cm² 。可以发现，在同一背压下，PEMFC的电流密度随着相对湿度升高呈现出先增大后减小的趋势。图4 不同相对湿度下PEMFC的电化学阻抗 (64、70、80和100%)通过拟合解析可知，在不同的相对湿度下，PEMFC的欧姆阻抗（R1）都在1.92 mΩ间波动。当相对湿度提高到70%时，阴极转移电阻(R2)首先从8.34 mΩ下降到8.23 mΩ。相对湿度为80%和100%时，阴极转移电阻继续增大，分别达到9.32 mΩ和9.49 mΩ。阳极电荷转移电阻(R3)也有类似的变化趋势，相对湿度在64%时为1.19 mΩ，为70%时达到最低值0.54 mΩ，在80%时为2.48 mΩ，在100%时为3.24 mΩ。在相对湿度为64%时，Nafion型膜无法吸收足够的水分以获得适配的水合作用，从而影响离子电导率，从而产生更高的电池电阻。当相对湿度从70%增加到100%时，阴极和阳极电荷转移电阻急剧增加，造成PEMFC性能急剧下降。3、空气化学计量比对PEMFC的极化曲线和EIS曲线的影响图5 不同空气化学计量比下PEMFC的极化和功率密度曲线 (2.5、3、3.5)当空气化学计量从2.5变为3和3.5时，0.7V电压下的电流密度从621 mA/cm² 变化到584 mA/cm² 和598 mA/cm² ，0.4V电压下的电流密度从1417 mA/cm² 增加到1564 mA/cm² 和1686 mA/cm² 。由此可见，不同空气化学计量比下，PEMFC在低电流密度区域和高电流密度区域性能呈现出差异性变化。当进入流道的空气流速增大时，电化学反应更平稳，整体性能更好。然而，在低电流密度范围内，空气化学计量比为2.5时表现出较好的性能。这可能是由于流速较慢，水合条件较好，对空气量的需求较低。图6 不同空气化学计量比下的PEMFC的电化学阻抗（2.5、3、3.5）不同空气化学计量比下，欧姆电阻（R1）和阳极电荷转移电阻（R3）基本保持稳定，分别为1.59 mΩ和2.38 mΩ左右。空气化学计量量为2.5时阴极电荷转移电阻最高，随着空气化学计量量从3提高到3.5，阴极电荷转移电阻从5.36 mΩ仅变化到5.5 mΩ，几乎无变化。当空气化学计量比由2.5变化至3.5时，PEMFC在高电流密度范围内的性能得到明显改善，而在低电流密度范围内的效果不太明显。阴极电荷转移电阻随着空气化学计量比的增大而减小（图6）。可以推断，在空气化学计量比为2.5，空气含量相对不足，大多数电流密度范围内，自产水较少和膜的含水量较低，使得膜的离子电导率相对较低。当空气化学计量量为3和3.5时，空气供应充足，水管理得到改善，PEMFC的阴极转移电阻也就几乎保持恒定。4、结论燃料电池的背压对其性能有着重要影响。背压较高时，可以提高湿化率、降低阻力损失、加快反应速度，从而改善整体性能。研究还发现，相对湿度转折点设置在70%时，可以平衡膜的干燥和水合作用，保持适当的电池含水量，避免局部水淹。同时，适度提高空气化学计量比可以改善燃料电池的整体性能和低电压空间电流。燃料电池测试系统980pro最后，研究中对背压、相对湿度和空气化学计量比与PEMFC极化曲线和阻抗的变化规律进行了探究，为相关研究提供了参考和依据。但不同MEA实际的变化趋势和测试需求可能不同，因此未来还需更多样本的多样化研究。参考文献[1] Zhang,Q,Lin,et al.Experimental study of variable operating parameters effects on overall PEMFC performance and spatial performance distribution[J].ENERGY -OXFORD-, 2016.以上内容由理化有限公司技术中心整理，有不足之处请指正，转载请注明出处。

p 　　污染城市大气中的纳米微细粒子是怎样从不可胜数的空气分子形成的?最近，这件听起来无异于大海捞针的事情被复旦大学环境科学与工程系教授王琳和他的科研团队做成了。四年筹备，三年半实验与数据分析，两年持续观测，他们首次发现并证实了我国典型城市上海大气中的硫酸-二甲胺-水三元成核现象，揭示了我国典型城市上海大气污染纳米微细粒子形成，也就是所谓大气新粒子形成的化学机制，为我国大气颗粒物污染防治政策的制定提供了新的科学证据。 /p p 　　在此之前，污染城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜。对于他们的发现，王琳给出了一个比喻：“这相当于我们从133倍于地球人口数的气体分子中找出了最关键的那2个，一个是硫酸分子，另一个是二甲胺分子，他们碰到一起，就可能发生大气新粒子形成事件了。”7月20日，研究结果以《中国典型超大城市的硫酸-二甲胺大气新粒子形成事件》(“Atmospheric New Particle Formation from Sulfuric Acid and Amines in a Chinese Megacity”)为题发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)。复旦大学环境科学与工程系博士生姚磊、芬兰赫尔辛基大学博士生奥尔加· 加尔马什(Olga Garmash)为共同第一作者，王琳为通讯作者。 /p p 　　攻坚克难：挑战大气新粒子形成事件的“世界未解之谜” /p p 　　大气PM2.5污染是关系国计民生的重要议题。在大众观念中，工厂和汽车的尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一，“这是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放，我们的‘术语’称之为‘一次排放’。”王琳介绍说，除了“一次排放”，在空气当中，时常发生着的，还有颗粒物的“二次形成”。 /p p 　　相较于“一次排放”，“二次形成”过程较为复杂。其形成过程大致分为两种：第一种过程指空气中的挥发性气体可通过化学反应生成饱和蒸气压较低的反应产物，这类物种会凝降在已有颗粒物的表面上，增加颗粒物的质量浓度 而另一种过程则会大幅增加颗粒物的数量浓度，大气中部分气体分子随机碰撞，通过分子间作用力或化学键而生成分子团簇，分子团簇的进一步生长则形成了纳米微细粒子，也就是大气新粒子，期间发生从气体到凝聚态的相变 这些纳米微细粒子的继续生长，则可以造成大气PM2.5污染。“‘二次形成’让大气中的颗粒物变得更‘重’、更‘多’，我们课题组目前主要关注变‘多’的过程，研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。 /p p 　　近年来，相对洁净大气中的大气新粒子形成事件的大气化学机制被逐渐建立。然而，城市大气因其成分的复杂性和多样性，其中的大气新粒子形成事件的特征与洁净大气中的该类事件有着显著区别。在大气新粒子的形成过程中，从小于1纳米的气态前体物分子到1-2纳米左右的分子团簇再到几个纳米的纳米微细粒子，质量和粒径都十分微小，其大气混合比更是在兆分之一以下，这给科研人员开展原位、实时的测量提出了极大的实验挑战。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/d331b5ae-e3db-4a6d-a4d9-06b481330ee8.jpg" title=" 图1.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图1.应用硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术所识别的大气痕量物种的质量亏损图。 /p p 　　“通过测量3纳米以下颗粒物的浓度来判断大气新粒子形成事件是否发生已经很难了，还要想办法把与这一过程相关的气态前体物和分子团簇的化学组分测出来，再识别其中哪些分子和分子团簇对这一事件有着比较直接相关的贡献。”从测量到识别再到形成机制的推导，每一个步骤的推进都是一次“难上加难”的“拓荒”，因此城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜，是大气化学研究领域的难点之一。 /p p 　　利用国际上最新发展的纳米颗粒物粒径放大技术，从2014年3月到2016年2月，王琳团队针对这一难题在上海开展了长达两年的连续大气观测。“我们就在复旦大学邯郸校区第四教学楼的楼顶做(实验)，那里有一个环境系的大气超级观测站。”但这一技术还远远未发展到高度自动化的“黑箱”阶段，只有使用者对仪器有深入了解并积累了丰富的使用经验，才能在一定程度上保障测量数据的准确性和真实性。 /p p 　　进行大气外场观测、成功捕获信息是研究“攻坚克难”的关键性“播种”环节，要想让种子“生根”“发芽”到最终“结果”，还需要持续不断的“浇灌”。 /p p 　　“我们做了两年观测，其中在2015-2016年冬季还使用了包括飞行时间质谱在内的更多仪器设备，进行了加强观测，积累下来的数据少说也有几百个G了。”王琳说，数据分析、现象识别和信息甄别也是一项大工程。从2016年3月到2017年7月，他们和来自芬兰赫尔辛基大学的合作者一起，花了一年半的时间，才完成了对收集来的海量数据的系统整理和深入分析。 /p p 　　功夫不负有心人，三年半的时间，王琳团队终于收获累累硕果：他们测得了上海城市大气中1-700 纳米区间大气颗粒物的粒径分布浓度，获得了大气新粒子的形成速率和成长速率 并应用大气常压界面-飞行时间质谱和硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术，测量了大气新粒子形成事件期间大气中性和带电分子团簇的化学组分。 /p p 　　研究结果表明在我国典型城市上海大气新粒子的形成过程中，一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞，通过氢键形成稳定的分子簇，分子簇通过与其他硫酸分子、二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺团簇的碰撞继续生长 一定尺寸以后，其他物种(例如极低挥发性有机化合物)开始加入这个过程，并最终形成大气新粒子。 /p p 　　研究中还观测到了世界各地大气外场观测中最高的硫酸二聚体质谱信号，并识别了多个关键硫酸-二甲胺分子团簇，所得的上海大气中新粒子形成速率与实验室中硫酸-二甲胺-水三元成核模拟实验所得的新粒子形成速率具有一致性。这是首次在外场观测中发现并证实硫酸-二甲胺-水三元成核机制可以用于解释我国典型城市大气中的大气新粒子形成事件。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/fb72a874-82a6-4501-aedb-5e1a5ec581db.jpg" title=" 图2.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图2. 外场观测所测得的大气新粒子形成速率与实验室模拟的对比。 /p p 　　七年磨剑：坚守孕育大气污染防治的新希望 /p p 　　据介绍，这一研究由复旦大学环境科学与工程系上海市大气颗粒物污染防治重点实验室、复旦大学大气科学研究院教授王琳团队与芬兰赫尔辛基大学教授马库· 库马拉(Markku Kulmala)团队、南京信息工程大学、上海市环境监测中心、上海市气象局、上海市环境科学研究院、美国飞行器公司(Aerodyne)合作完成。研究成果有望解释高污染城市大气中的大气新粒子形成事件，从而为我国的大气颗粒物污染尤其是大气颗粒物的二次形成提供潜在的防治措施，也有助于更好地理解我国的雾霾污染和更大尺度上的全球气候变化。 /p p 　　“对我们的研究来说，环境相关性是至关重要的，自然环境中不可控的因素太多了，往往需要很长时间只能做一件事情。”从2014年3月项目正式启动，到2017年7月成果初显，王琳和他的团队一个项目做了三年半，实际上，这个项目花的时间远不止这么多。 /p p 　　“我在美国做博士后的时候已经开始开展相关的课题了，那时候也预感到仪器设备的发展可能在近期会有一次突破，所以一直在等待机会。”2011年1月，王琳作为第一批“青年千人”扎根复旦，但在回复旦以前，他就开始为了这个项目四处忙碌。联系厂家、购置仪器、熟悉仪器的性能、熟练相关操作等准备工作并不简单，王琳说，相较于直接花在做实验上的时间，前期准备时间更长。 /p p 　　在复旦的前七年时间里，王琳把一大半的精力都投在了这个项目上，但前几年的研究几乎看不到任何回报，很少有直接可见的文章产出。“我心里着急的很，但幸好复旦的科研环境还是比较宽松的，系里的前辈也都很支持我做这件事情，没有人掰着手指头数我发了几篇文章，催着我一定要出成果。”王琳很感激这种理解和支持：国家青年千人计划的启动资金资助、国家自然科学基金委的连续滚动支持、上海市各方同仁的通力合作、依托复旦大学而建的上海市大气颗粒物污染防治重点实验室五十多位同事共同打造的研究平台，让他做成了这件“拖得很久”又“很难做”的事情。 /p p 　　“我们做环境研究的，讲究做出来的科研成果在真实环境中有应用，是在真正的环境中发生的过程，而不是一个只会在实验室中发生的科学实验。”这也是王琳及其团队坚持在成分复杂多样的城市大气中开展此项研究的原因。“我们的研究成果和每个人的日常生活息息相关。” /p p 　　王琳认为，在中国典型的城市环境中，除了加强对污染物一次排放的监测和管理，对污染物的二次形成也应予以同样程度的关注和重视。得益于此项研究中提出的化学机制，参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制，从而有望有效地降低空气中颗粒物的数量浓度，减轻我国的大气颗粒物污染。另外，从更大的维度来看，将这一机制运用于全球气候模式中，能够更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目，更好地理解整个地球的气候变化趋势。 /p p 　　谈及项目之后的发展，王琳说：“我们的研究还有很多值得进一步探索的地方，这个项目之后还会继续。”他希望，在现有的硫酸-二甲胺-水三元成核化学机制框架下，能进一步明确我国城市大气新粒子形成事件中的前体物主控因素，理解城市大气新粒子形成事件与雾霾形成的关系，从而助力国家推出更有针对性的污染防控措施。 /p

各有关单位、专家：根据深圳市生物与工业洁净行业协会《关于批准《实验室空气化学污染控制技术规程》社团标准立项的通知》 (洁净协(2023) 09号)的要求，由深圳市科建建设集团有限公司会同有关单位共同编制的《实验室空气化学污染控制指南》，现已完成征求意见稿。为了广泛征求意见，现网上公开征求业内意见，时间为1个月。请各有关单位、有关专家给予大力支持，提出修改意见或建议，并望于2024年2月26日前反馈到本标准编委会。 编委会联系方式：联系人：胡小海电 话：0755-27823121、82537069Email: admin@szclean.org.cn 地 址: 深圳市福田保税区市花路21号富林大厦B座411室深圳市生物与工业洁净行业协会 深圳市生物与工业洁净行业协会2024年1月25日关于《实验室空气化学污染控制指南》（征求意见稿）征求意见的函.pdf附件1：《实验室空气化学污染控制指南》（征求意见稿）.doc附件2：《实验室空气化学污染控制指南》（征求意见稿）征求意见表.docx

我国是以煤炭为主要一次能源的国家，一次能源消费中煤炭的占比达到62%。但我国的煤炭利用技术总体上是落后的，在煤炭的转化利用过程中普遍存在效率低、污染严重等问题。随着能源问题的日益突出，洁净煤技术越来越多地应用于实际生产过程中，其中大规模煤气化、煤气化多联产技术成为了煤炭综合应用的主要方向之一。 近年来红外煤气分析仪越来越多地应用于实际煤气化煤气分析当中，本文将结合Gasboard-3100在不同领域的实际应用，帮助大家更好的了解煤气分析仪在煤气化行业应用优势。煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100 根据煤气化应用领域的不同，煤气分析仪可实现煤气热值分析和煤气成分分析两种用途。通常的应用如下：工业燃气应用 作为工业燃气，一般热值要求为1100－1350大卡热的煤气，可采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。实际应用中通常需要精确控制加热温度，以达到工艺或质量控制目的，燃气的热值稳定性就尤为重要。Gasboard-3100针对H2和CH4的测量采用了测量补偿技术，可保证实际热值测试结果的准确性，为燃气的燃烧测控提供了有效有力的数据依据。民用煤气应用 民用煤气的热值一般在3000－3500大卡，同时还要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。Gasboard-3100测试煤气热值可知道气化站的煤气混合，保证燃气热值；同时可测得CO、H2、CH4的实际浓度，有效控制CO浓度，保证燃气安全。冶金还原气应用 煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。Gasboard-3100可实时有效测量CO或H2浓度，指导调整气化工艺，保证产气效率。化工合成原料气 随着新型煤化工产业的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐等。 化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。若煤气成分中CO2浓度过高，直接会影响合成工序压缩机的运行效率(一般降低10％左右)，必然造成电耗和压缩机维修费用增加。Gasboard-3100用于CO、CO2、H2等气体的浓度测量，用于指导合成气工艺控制，可保证化工产品的产量和质量，同时可达到节能的目的。煤制氢应用 氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。实际应用中由于CO含量的增加，必然会导致变换工序中变换炉的负荷增加。它不但会使催化剂的使用寿命缩短，而且使变换炉蒸汽消耗增加。Gasboard-3100红外煤气分析仪用于煤气成分分析，提供煤气中各气体成分的浓度数据，指导气化和转换工艺的控制，可起到节能增效的作用。 此外，Gasboard-3100红外煤气分析仪还可在煤气化多联产的应用中提高化工生产效率，提供清洁能源，改进工艺过程，以达到效益最大化，有助于提升产业技术水平。 随着煤气化技术在国内的应用和发展，对于煤气化过程的监测和控制提出了更高的要求。Gasboard-3100红外煤气分析仪集成了红外、热导和电化学三种气体传感器技术，可实现对煤气的成分分析和热值分析。在实际应用中解决了H2测量补偿和CH4测量抗干扰的问题，更广泛地应用于工业燃气、民用煤气、冶金、化工等行业，可指导工艺控制和改善，并达到节能增效的作用，有利于促进煤气化技术的提升。（欢迎转载，转载请注明来源：工业过程气体监测技术）

p 　　伴随着一声“开始降落”的指令，在河北望都县农村环境研究站，新研制的无人机大气立体监测装备完成污染物监测和数据传输任务之后稳稳落地。 /p p 　　12月中旬，中国科学院生态环境研究中心痕量气体大气化学研究组协同多家单位成功开展了无人机大气立体监测系统实验。据项目负责人张成龙介绍，这一监测系统首次将低功耗大流量颗粒物采样技术、多通道真空气体采样技术与无人机技术结合，契合了当前大气污染科学迫切需要全方位精细化监测的需求。 /p p strong 　　填补大气环境监测和研究盲区 /strong /p p 　　在对流层大气中，大气污染物多从近地面垂直向上或水平扩散，作为大气化学反应重要驱动力的太阳辐射则自上而下传输。因此，张成龙认为，大气环境化学研究不能只关注近地面污染，还要关注一定高度范围(特别是边界层)内的大气层结构和成分变化，否则很难全面揭示对流层实际的大气化学反应过程。 /p p 　　此前已有多种大气环境垂直监测方法得到应用，如大气边界层塔、有人飞机、气球及气艇等。但边界层塔位置固定，高度通常在300米以下，且多建于城市地区 有人飞机只能在数百米及以上的高度飞行 气球或气艇抗风能力和移动性差，需要填充大量氦气，单次运行成本高。这些方法已经无法满足新时期大气污染研究的需求。 /p p 　　“无人机的机动性和灵活性可以有效弥补上述缺陷，让原来不容易接近的地方变得容易到达，使大气监测真正做到动态性和立体性。”张成龙说，“农村地区不同于城市地区，它的下垫面多为农田和低矮村庄，大气污染物处于较低大气层，正好是无人机适合飞行和采集样本的高度。” /p p 　　无人机大气立体监测系统为农村大气面源污染的深入研究提供重要工具，也为区域大气氧化性、大气光化学过程及二次颗粒物形成等深入 研究提供基础数据。 /p p strong 　　精准化大气研究工具 /strong /p p 　　记者了解到，在中科院无人机大气监测系统实验成功之前，市场上已经有少数无人机产品应用于环境监测领域并和政府环境执法活动展开合作。对此，为本次无人机大气监测系统提供无人机设备的华翼天基科技有限公司相关负责人表示：“市场上的无人机设备不仅用于环保，也用于电力、消防等，并不专业，只是搭载几种空气传感器，远远不能解决大气多样化和精准化的监测需求。” /p p 　　为此，张成龙带领团队为提升系统精准化做出了一系列努力。 /p p 　　在传感器选择阶段，研发团队找到曾对传感器精度做了长期比对工作的南京信息工程大学教授庞小兵进行取经。庞小兵告诉《中国科学报》记者，大气传感器会受到大气温度、湿度、其他共存成分以及电信号噪音的干扰，因此要通过多种技术手段降低上述因素对传感器精度的影响。 /p p 　　最终，他们确定了具有较强抗干扰能力、能在实际大气气体中提取精确信息的低功耗大流量颗粒物采样器、多通道真空气体采样器以及传感器。传感器可一次性记录和传输10种参数，包括颗粒物、PM2.5和PM10等常规污染物参数。除此之外，采样设备随无人机升空之前，要经过地面标准台站的数据校准 无人机升空之后，还要保证提前计算设计好的采样器体积、续航能力等均满足远程控制、GPS三维定点悬停以及收集足够分量大气样品的要求。 /p p 　　该立体监测系统攻克了低功耗大流量颗粒物采样以及多通道真空气体采样等关键技术，实现大气颗粒态、气态以及液态等样品的立体化定点采样，为大气污染全方位立体化的精确诊断提供重要的技术支持。 /p p strong 　　从无到有的科研“创业” /strong /p p 　　在张成龙看来，这次无人机大气监测系统的实验成功是一次从无到有的科研“创业”。没有充足的资金来源，参与研制并提供传感器、采样器、无人机的企业也没有向他索取任何费用，但他们却向着一个共同的目标努力。 /p p 　　这支由交叉学科领域的人员临时搭建的“梦之队”，不断突破技术难点，根据大气采集监测系统需要满足的科研要求对产品进行完善。华翼天基相关负责人表示:“为了提升监测系统在高空收集样品时的抗风能力和稳定性，我们专门为无人机设计了气动外形结构。” /p p 　　谈到无人机大气监测系统的应用前景，张成龙则认为“一千个人有一千个想法”。目前也有一些科研单位出于兴趣联系他们。在立体化精准化大气化学研究工具的应用前景之外，他大胆设想，未来在火灾、垃圾焚烧、环境污染执法等应急监测领域，无人机可以到达人们无法接近的地方发挥更大的作用，希望不同行业的人看到这个系统都能对其应用萌生不同的想法。 /p p /p

2010年10月21日，空气化工产品公司(AirProducts)——全球领先的工业气体和功能材料供应商，宣布在上海张江高科技园区的亚洲技术中心的扩建工程顺利完成。这一先进的技术中心在扩建后将有助于空气产品公司加速工业气体应用和解决方案的开发，以满足中国及亚洲其他市场上高速发展的工业及电子产业的需求。 　　据AP中国区副总裁张立鸿介绍，2005年，空气产品公司在上海成立亚洲技术中心，成为首个在中国建立研发中心的全球工业气体公司。在当时，该中心主要服务于功能材料业务，之后曾在2007年进行了第一次扩建。在再次扩建后，亚洲技术中心成为空气产品公司在全球的第二大研发中心，其面积和研发人员数量都将于明年年底前增加一倍。 　　该技术中心一贯服务于高速增长的聚氨酯化学品、环氧树脂涂料、特种涂料添加剂、油墨黏合剂等功能材料相关市场。本次扩建将在其原有服务能力基础上增加工业气体应用、产品及流程研发、分析及测试的标准实验室和机器房，以针对金属加工、电子封装和装配、工业制冷、水处理和能源应用等主要高速发展市场。 　　空气产品公司副总裁兼首席技术官MontyAlger先生表示：“创新是空气产品公司的核心价值。我们一直致力于开发具有可持续性和成本效益的应用以帮助客户面对越来越多的挑战，例如环保法规的日趋严格，或投资回报率的要求提高。中国和亚洲其它市场是空气产品公司的高增长区域，客户要求具有独特性。我们在全球范围内的尖端技术及在中国进一步扩大的研发能力，将有助于推进我们的发展，并为客户提供更加快速、高效的服务和更高品质的产品。” 　　在亚洲，空气产品公司还在韩国、台湾、日本和泰国分别设有研发中心，各有自己的市场重点。这些区域中心都充分地融入在空气产品公司的全球创新网络中，可凭借公司在材料和表面科学、清洁能源、应用技术和工程能力上的优势，相互完善和支持。 　　空气产品公司亚洲区工业气体部副总裁苏俊雄先生表示：“中国和亚洲其它市场是空气产品公司的发展趋动力。随着经济的飞速增长，这一区域工业气体的需求和气体应用也与日俱增。我们一直在不断提高我们的气体产品生产能力，并已建立了一个强大的供应网络以满足客户需求。此次亚洲技术中心扩建的最新努力将帮助空气产品公司为客户提供更贴近的服务，支持他们通过可靠的供应和先进的解决方案取得成功。” 　　空气产品公司一直致力于加强与多所亚洲著名大学及学术机构的研发合作，例如天津大学等，并在最近签署了多份合作备忘录和研发合同。这些与外部伙伴的建设性合作加速了双方的构想和见解的交流，最终惠及空气产品公司在亚洲区的客户，同时也能帮助院校，通过积极参加有空气产品公司科学家参与的重大商业项目，获得更大的社会效益。 　　此外，空气产品公司的许多专利应用技术都是为创建一个更加环保和绿色的环境而设计的，例如应用于清洁燃烧、煤气化、碳捕获的富氧技术、电子装配过程中的氮气保护技术、以及燃料电池技术等。 　　作为最早投资于中国的全球工业气体公司之一，空气产品公司已服务中国市场长达20年之久，建立了包括工程中心、低温冷冻设备制造中心、战略采购中心以及亚洲技术中心在内的强大的本地服务能力，以支持中国、亚洲其他和全球市场。

7月19日傍晚，河南三门峡义马市气化厂发生爆炸事故，气化厂上空火光冲天，把整个城区天空照得异常明亮刺眼，继而厂区上空升起黑色“蘑菇云”。截止至21日，事故已造成15人死亡，15人重伤。专家分析，爆炸可能是压力容器安全泄放失控导致超压，即温度升高，液体迅速汽化，液氧和液氮变成气体后体积急剧膨胀，压力过高导致爆炸。近年来，因用气不当而酿成的惨剧屡见不鲜：2018年12月26日，北京交通大学实验室发生氢气爆炸，3名学生遇难；同年12月18日，如皋众昌化工有限公司发生一起液氮泄漏事故，2名员工窒息死亡；2015年12月18日，清华大学化学系何添楼实验所用的一个氢气瓶意外爆炸起火，导致现场的一名实验人员死亡。对于实验室及工厂人员，用气安全与生命安全息息相关，而气体对于很多实验室和工厂都是必需品。钢瓶及液氮罐作为高压容器有很大的安全隐患，液氮有冻伤和泄漏的风险，氢气作为易燃易爆气体危险性更是不言而喻，而且钢瓶搬运中也很可能出现砸伤的危险。用气安全刻不容缓，而气体发生系统因其即产即用、按需供给的特点保证了用气的安全性。Peak气体发生器可根据您的应用提供安全实用、多种流量范围的氮气、氢气和零级空气。以氮气为例，Peak既能提供实验室级的小流量氮气发生器，也能为企业提供加工过程中所需的大流量制氮系统。Peak气体发生器既消除了重复性的管理和运输成本，也消除了手工搬运高压气体所带来的安全风险。更多最新资讯，可关注“毕克气体”官方微信。

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8月26日，“大气霾化学”基础科学中心启动会暨“大气环境模拟系统”开工仪式在山东大厦举行。“大气霾化学”基础科学中心、“大气霾化学”基础科学中心—清华大学分中心、“大气霾化学”基础科学中心—中国科学院化学研究所分中心同时揭牌，“大气环境模拟系统”同日正式开工。“大气霾化学”基础科学中心是目前我国环境领域唯一的基础科学中心，拟开展大气霾化学基础研究，聚焦环境化学领域的国际前沿，围绕细颗粒物和臭氧协同控制的迫切科技需求，建立霾化学理论。中心将通过大气科学、环境化学等相关领域高端创新资源的聚集，建设成为国际一流的科研平台，同时也将形成高水平人才技术交流和协同创新创业平台。“大气环境模拟系统”是目前世界上最先进、功能最全的大气环境模拟平台。系统将通过外场观测获得大气污染状况和气象参数，通过实验研究我国典型区域大气污染化学机制、健康影响和气候效应及其关键参数，结合大气化学模拟和地球数值模拟装置等宏观模型，为我国大气污染预测、诊断、控制决策及防治提供科技支撑。

氨气是形成二次气溶胶的重要前体物，也是城市大气环境治理的关键物种。中国科学院大气物理研究所组织实施的全国大气氨观测研究网络（AMoN-China）通过被动离线采样发现，城市已成为大气氨排放热点区域。然而，被动采样周期较长（周-月），难以捕捉大气氨浓度在日尺度上的快速变化。同时，以往研究常观察到大气氨浓度在早上5:00-12:00快速增加，这一早高峰现象是否具有普遍性亟待更多高频观测站点资料的验证。鉴于此，中国科学院大气物理研究所研究员潘月鹏课题组与华东师范大学教授吴电明团队合作，基于高频光腔衰荡光谱技术在北京和上海两个超大城市开展了大气氨浓度同步观测实验（测量频率1Hz，精度0.03ppb，图1）。这两个城市位于华北平原氨排放热点区域的南北边缘，是研究区域传输和局地排放对大气氨浓度叠加影响的理想站点。图1. 基于光腔衰荡光谱法测量北京和上海的大气氨浓度2020年5月观测结果发现，北京大气氨平均浓度（23.1±10.3 ppb）接近上海（12.0±5.0 ppb）的两倍，与卫星观测的氨气柱浓度和自下而上统计的氨气排放量的空间分布一致。研究还发现两个城市同时存在氨气早高峰现象，其发生频率大于50%，机动车排放是导致氨气浓度早高峰形成的主要原因。早晨边界层打破后，随着对流发展，富含氨气的残留层向下传输也对早高峰有一定贡献。上述结果促进了我们对城市大气氨浓度动态变化特征及背后驱动因素的科学认识，其高频观测数据可用于提升大气化学传输模型的模拟精度，有助于评估大气氨污染的生态环境效应并为氨减排策略的制定提供参考。该研究成果发表于Atmospheric Environment (JCR一区，IF=5.755)。中国科学院大气物理研究所2019级硕博连读生孙倩为该论文第一作者，潘月鹏研究员和华东师范大学吴电明教授为共同通讯作者。该研究受到北京市自然科学基金(8232050)，国家自然科学基金(42077204)和大气边界层物理和大气化学国家重点实验室开放基金(LAPC-KF-2022-09)的共同资助。

伴随国务院颁布新的PM2.5标准，PM2.5污染在全国范围内引起广泛关注，各地环保、气象、高校等部门纷纷采取行动，加强PM2.5监测与研究。为此，时值中国颗粒学会2012年学术年会举办之际，气溶胶专业委员会特于2012年9月5日(4日13:00开始注册)在杭州花港海航度假酒店组织“大气PM2.5专业课程培训”。本课程将邀请国内外PM2.5领域著名专家，向与会者讲解国际上最前沿的PM2.5污染监测、研究和控制技术。 　　主席：曹军骥 　　主讲人及报告主题： 　　李顺诚：PM2.5采样与分析 　　胡 敏：PM2.5来源解析 　　白志鹏：PM2.5与灰霾及能见度 　　黄 薇：PM2.5的健康影响 　　张美根：PM2.5的数值模拟 　　吴忠标：PM2.5污染控制对策与技术 　　主讲人简历 　　⑴ 李顺诚，于美国加州柏克莱大学 (University of California, Berkeley) 获得环境博士学位，现任香港理工大学土木与结构工程学系教授。其带领的实验室可进行各种室外大气污染物的采样、分析、室内模拟和数学模拟等实验和理论分析研究，为目前从事中国大气污染研究的国际知名研究梯队。在国际知名刊物发表170余篇研究论文，截至2012年08月，文章总引用率超过4065次(h-index: 40)，被列入环境生态学领域近十年总被引用频次高的华人杰出科学家前20名。 　　⑵ 胡敏，北京大学环境科学与工程学院教授，北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室主任。主要研究方向是细颗粒物PM2.5来源解析、化学转化及环境影响。负责国家自然科学基金、973、863和环保公益等20多项科研课题研究。发表SCI文章100余篇 获国家科技进步二等奖1项、部级科技进步一等奖2项，2010年获“杰出青年基金”资助，2011年荣获“中国青年女科学家”。 　　⑶ 白志鹏，研究员，博士生导师，中国环境科学研究院大气化学和气溶胶科技创新基地首席专家，“新世纪百千万人才工程”国家级人选，国务院政府特殊津贴专家，山东省“城市大气污染监控预警技术岗位”泰山学者特聘专家，研究领域为空气颗粒物基准与标准，灰霾的形成、危害与防控等。主编一本专著和四本教材，参编四本专著。公开发表学术论文160余篇，其中70余篇被SCI收录。获省部级科技进步二等奖六次。 　　⑷ 黄薇，2003年获得美国哈佛大学公共卫生学院环境健康博士学位 2003-2007年任职美国健康效应研究所，主管亚洲地区大气污染人体健康影响研究 2008年加入北京大学环境健康研究中心，任副研究员。近5年，黄薇博士已经在JAMA、AJE、EHP等国际权威临床医学、流行病学及环境健康期刊发表有关我国大气颗粒物健康效应的SCI论文近二十篇，期刊平均影响因子7.1。黄薇博士目前担任国际环境流行病学会政策委员会唯一发展中国家委员、国家环保部环境健康研究顾问、多家国际环境健康期刊审稿人、中国颗粒学会青年理事。 　　⑸ 张美根，男，研究员，博士生导师，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室副主任。1986年7月获南京大学气象系大气物理专业理学学士学位。1995年12月获俄罗斯科学院大气物理研究所数理学博士学位。2000年1月至2002年10月在日本气候变动研究所工作任招聘研究员。主要从事大气边界层物理和大气化学模式研制与应用研究，目前侧重于东亚地区或城市群尺度大气气溶胶及其环境气候效应、臭氧及其前提物演变过程等方面的数值模拟研究。已发表期刊论文100多篇(其中有关RAMS-CMAQ开发与应用方面的论文近40篇)，国际会议论文40余篇，合作出版中文专著2部和英文专著1部。 　　⑹ 吴忠标，教育部长江学者特聘教授，国务院政府特殊津贴专家，浙江大学环境工程国家重点学科大气污染控制方向学术带头人，浙江大学苏州工业技术研究院院长，兼任中国环境科学学会大气环境分会副理事长、中国环保产业协会锅炉炉窑脱硫脱硝委员会副主任等，曾任“十五”国家863计划资源环境领域环境主题专家组成员。他一直从事燃煤烟气污染控制技术领域的应用基础研究，取得了一系列创新性研究成果，开发出的烟气污染控制技术与装备已成功推广应用300余台(套)，获省部级一、二等奖各一项，发表SCI论文90余篇，获授权发明专利50余项。 　　有关本次培训及“中国颗粒学会第八届学术年会”的更多信息，敬请登陆中国颗粒学会网站(www.csp.org.cn) ，或请直接与会务组联系。 　　会务组联系方式： 　　地 址：北京海淀区中关村北二条1 号(100190) 中国颗粒学会秘书处 　　电 话：010-62647647/62647657 传真：010-82629146 E-mail: klxh@home.ipe.ac.cn 　　联系人：郭峰(15110169497) 　　中国颗粒学会 　　二〇一二年八月 　　中国颗粒学会第八届学术年会回执 姓 名 性别 电话/手机 工作单位 E-mail 通信地址 邮编 您计划参加： 学会年会□ 大气PM2.5专业课程培训□ 能源颗粒材料专业课程培训□ 您希望以哪种方式交流参会论文？ 大会报告□ 分会邀请报告□ 分会报告□ 墙报□ 是否是在读研究生？ 是/否 是否是青年学者（40岁以下）？ 是/否 房间预定 (450元/标准间) 计划入住日期： 9月 日 计划离店日期：9月 日 房间需求： 包房□ 拼房□

“燃烧、畜禽养殖等人类的生产生活会造成氨气的排放。别看氨气在大气中含量很少，却是大气中最重要的碱性气体，在地球生物氮循环中扮演着重要角色。研究表明，由氨气生成的PM2.5对全球公共健康损失估值在每年百亿美元。”中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心副研究员、硕士研究生导师周敏强说。周敏强和中国气象局张兴赢研究员的团队一起紧密合作，基于最优估计理论研发了一套氨气浓度的反演算法，成功应用于风云三号气象卫星（FY—3D）的观测光谱，获得了风云气象卫星首幅大气中氨气浓度的全球分布图，并与搭载在欧洲METOP—A 卫星上红外大气探测干涉仪（IASI）的氨气观测结果进行了比较，论证了风云卫星氨气观测资料的可靠性。这项研究对于未来利用国产卫星发展实现对全球微量大气化学成分的高精度定量遥感监测具有指导意义。 这个成果近期发表于中国科学院主办的SCI Q1学术期刊《Advances in Atmospheric Sciences》上。周敏强告诉记者，氨气（NH3）是地球大气中一种化学性质活泼的微量气体，它可与酸性气体快速反应，生成硫酸铵和硝酸铵等二次气溶胶，是雾霾期间大气细颗粒物PM2.5的主要污染成分。同时，铵盐气溶胶还会通过散射影响太阳辐射，从而破坏地球辐射收支平衡，引起地球气候变化，因此亟须实现对其的全球监测。“然而以往的地基观测难以满足，尤其是极地、沙漠、海洋、森林等地的数据长期属于空白状态。”“利用氨气红外波段的特征吸收光谱，可以通过遥感的手段进行氨气浓度全球探测。”周敏强说，随着红外高光谱探测技术的发展，欧美相继发射了多颗搭载有高光谱红外观测仪器（如IASI，CrIS）的卫星。我国的风云三号系列气象卫星（FY3）从其第四颗卫星开始（D、E、F）也搭载了红外高光谱大气探测仪（HIRAS），为国产卫星实现氨气全球探测提供了可能。《大气科学进展》Adv.Atmos.Sci.2024年第3期封面风云3DHIRAS周敏强介绍说：“我们基于最优估计理论研发了一套NH3柱浓度的全物理反演算法。这套理论结合HIRAS载荷的仪器响应函数和观测光谱，通过分析氨气的红外吸收特性，选择960—970cm-1作为反演窗口。采用哥白尼大气化学模式结果作为初始值，在反演氨气时进行臭氧、二氧化碳、水汽、地表温度等干扰参数的同步反演。”“基于开发的反演算法获得了风云3D卫星HIRAS仪器的首幅大气NH3柱全球分布图。”张兴赢告诉记者，结果表明，HIRAS探测仪可以很好地捕捉全球NH3高值区，例如印度、西非、中国东部等存在大量NH3排放的地区。HIRAS与欧洲卫星上搭载的IASI的NH3反演结果具有较好的一致性（R：0.28—0.73），两者相差在其反演误差范围内。该研究证明了我国自主研制的风云气象卫星已经具备了定量探测全球氨气浓度的能力。2020年1月FY—3D/HIRAS卫星观测的全球白天NH3柱总量浓度分布图张兴赢指出，当前HIRAS/FY3D在海洋上和高纬度地区还存在反演精度低的问题，这主要是由于在海洋上NH3的浓度低，传感器捕捉到的NH3信号弱；在高纬度地区地表温度低，热对比度小，导致光谱噪声大。未来研究者将进一步改进反演算法，引入神经网络算法弥补现有最优估计算法的不足，提升反演精度并提高海洋和高纬度地区的有效观测数据。升级后的算法还将拓展应用于FY—3E、3F等卫星。

项目内容：中国科学院广州地球化学研究所测量广州塔附近的大气氨通量，并进行实验比对项目时间：2023年9月项目地点：广州塔仪器安装项目意义&bull 空气质量监测：氨是一种有害气体，常常与空气污染和城市环境质量相关。通过在广州塔上安装氨激光开路分析仪，可以实时监测城市空气中的氨浓度，有助于评估空气质量，并提供数据支持，以采取必要的措施来改善空气质量。&bull 健康保护：氨的高浓度对人类健康有害，可能导致呼吸问题和其他健康问题。通过监测氨浓度，可以提前发现潜在的危险，采取措施来保护城市居民的健康。&bull 环境保护：氨还可以对周围的生态系统产生不利影响，对水体和土壤造成污染。通过监测氨的浓度，可以采取措施来减少氨的排放，降低对环境的不良影响。&bull 科学研究：广州塔上的氨监测数据可以用于科学研究，例如气象学、环境科学和大气化学。这些数据有助于研究氨在城市大气中的来源、传播和化学反应，从而更好地理解城市大气环境。&bull 污染源追踪：氨的监测可以帮助确定城市内潜在的氨排放源，这有助于政府和监管机构采取措施来减少污染源并加强环境管理。知识分享：通量塔的选址和建设原则在生态学、气象学和环境科学等领域，通量塔是一种用于测量大气层中气体和能量交换的设备。这些通量塔用于监测大气和地表之间的物质通量，例如水蒸气、二氧化碳、热量等，以了解生态系统和大气中的不同过程。通量塔通常包括一系列仪器和传感器，用于采集大气和地表参数的数据。选址和建设原则：&bull 代表性地点：通量塔的选址应考虑到它们所监测的生态系统或气象过程的代表性。选择代表性地点可以确保测量结果对于整个区域或生态系统有意义。&bull 最小扰动：通量塔的建设应尽量减少对周围环境的扰动。这包括减少人工结构对生态系统或气象过程的影响，以确保测量的准确性。&bull 高度选择：通量塔通常会建立在不同的高度，以测量气体和能量通量在大气中的垂直分布。选择适当的高度可以提供更全面的数据。&bull 安全考虑：通量塔的建设和维护应符合安全标准，以确保工作人员和环境的安全。通量塔在环境科学研究中起着重要作用，帮助科学家了解大气和生态系统之间的相互作用，以及气体和能量的交换过程。选择合适的位置和正确的建设原则对于获得准确和可靠的数据非常关键。

供稿：陈庆彩成果简介近日，陕西科技大学陈庆彩教授课题组，以关中地区大气污染治理中的不确定性环境因素为背景，探讨了西安市大气pm2.5在太阳光照射条件下的光化学反应特征和机理，确认太阳光光照可以增加大气pm2.5中的发色团的氧化状态，并影响它们的光化学反应活性。相关成果以《photodegradationof atmospheric chromophores: changes in oxidation state and photochemicalreactivity》为题发表在atmospheric chemistry and physics上。背景介绍大气气溶胶中存在具有吸光能力且可以促进光化学反应的发色团有机物质（棕碳，brc），从而对全球气候和大气环境质量具有潜在重大影响。目前对于大气颗粒物中brc的研究主要集中在光学特征的研究，对于其光化学反应特征研究则相对较少。发色团有机物质光化学反应特征表现在，在太阳光照射下，发色团发生光激发反应，驱动一系列活性氧物质（ros）的产生，进而对气溶胶中多相化学反应产生潜在影响。本研究试图探明com光降解对气溶胶中碳质组成、光学性质、荧光团组成和光化学反应的潜在影响。图文导读太阳光光照可以增加大气pm2.5中的发色团的氧化状态，并影响它们的光化学反应活性。具体如下：（1）光降解对气溶胶样品碳组分产生了显著影响。在poa中，水溶性和甲醇可溶性有机碳(wsoc和msoc)分别下降了22.1%和3.5%。结果表明， wsoc比msoc更容易被光降解。在环境pm中，wsoc几乎没有变化，msoc下降18.2%，与poa形成对比。poa是新鲜的，但环境pm经历了长期的气溶胶老化。结果表明，在环境pm中wsom发生光降解和矿化后，有机物(om)得到了充分的光降解，而高分子量的msoc不能被充分的光降解，因此在实验室中仍在进行光降解。不同阶段的oc比例下降趋势相似表明环境pm中不同分子量的om可能具有相似的光降解能力且光降解后om的分子量基本不变。图：光降解前后碳含量和组成的变化，∗和∗∗分别表示在0.1和0.01水平上的显著差异。（2）光降解对气溶胶样品光学性质产生了显著影响。光降解后，com的吸收系数和总荧光体积(tfv)均显著降低，说明com发生了光漂白。在poa中，tfv平均下降75%，wsom和msom的tfv的下降有显著的相似之处。燃烧木材的com的tfv仅下降了9%，而燃烧木材样品的msom的荧光体积几乎没有变化。这主要有两个原因：一方面，在燃烧木材的样品中，只产生少量的甲醇溶性om。另一方面，甲醇溶性木材燃烧com难以光降解。此外，荧光团的光降解还取决于光化学环境，如溶液ph、盐度、温度。因此，我们认为燃烧木材的com的光降解在很大程度上取决于光降解环境。在环境pm中tfv的衰减速率常数低于在poa中的衰减速率常数。在环境pm中，msom的tfv下降了79%，而wsom下降了27%。结果表明，在环境pm中，msom比wsom更容易被光降解。图：光降解过程中光吸收和荧光强度的变化。图(a)光吸收，散射图显示了350nm处的吸收系数；图(b)和图(c)分别显示了在poa和环境pm样品中荧光体积的衰减曲线。（3）光解改变了气溶胶样品中发色团含量和组成。结合水溶性和甲醇溶性样品建立parafac模型，以说明荧光团在wsom和msom中的分布。我们发现了四个荧光团，c1和c2的荧光峰出现在(ex./em.= 224/434 nm)和(ex./em. = 245/402 nm)，分别与高氧化和低氧化的hulis相似。c3和c4的峰出现在(ex./em. = 220/354 nm)和(ex./em = 277/329 nm)，这两个荧光团是蛋白质类有机物(plom-1和plom-2)。在光降解过程中，荧光团的含量发生显著变化。在poa的wsom中，高氧化的hulis(c1)相对含量增加了63.0%，低氧化的hulis (c2)相对含量减少了88.0%。比例变化表明，由于光氧化作用，低氧化的hulis (c2)可能转化为高氧化的hulis (c1)。plom(c3和c4)下降19.7%，表明c3和c4可被光降解。在poa的msom中，高氧化态hulis(c1)的含量增加了17.5%，这是由于光诱导的二次反应。在环境pm的wsom中，高氧化的hulis(c1)含量增加了6.9倍，低氧化的hulis (c2)含量减少了40.2%，其变化与poa相似。因此，高氧化hulis可用于跟踪气溶胶光老化程度。图：样品光降解前后生成1o2的变化：(a) poa和(b)环境pm。（4）光降解对气溶胶光化学反应活性有显著影响。通过3com∗和1o2的产率定量分析了光降解对光化学反应的影响。在环境pm中，光解样品对tmp的消耗速率常数(ktmp)比原始样品平均下降11%，相反，在poa中，光降解后ktmp平均增加75%。在光降解后，不同气溶胶中的三线态生成保持不变或增加。com可以产生三线态，并进一步产生1o2。1o2的产率在环境pm和poa中都下降表明com的光降解对光化学反应有抑制作用。在poa中，在光激发前，原始样品和光解样品中都很少有1o2；在黑暗60min后，原始样品和光解样品都产生了1o2，说明在poa中没有光激发也可以产生1o2，原始样品中1o2含量高于光解样品；经过60min的光激发后，与未经过光激发的样品相比，原始样品和光解样品中1o2的含量都增加了3倍。原始样品中1o2的含量也高于光解样品(高出42%)，证明了com光降解对1o2的生成有抑制作用。当三线态被山梨酸淬灭时，1o2的含量几乎没有变化，表明低能量的3com∗可能是poa中1o2的主要前体且com光降解并不改变poa中低能量3com∗产生1o2的机制。在环境pm中，与poa中相似，在光激发前，原始样品和光解样品中1o2的含量非常低。而黑暗60 min后与poa不同1o2含量几乎没有变化表明如果没有光激发，在环境pm中不可能产生1o2。当三线态被山梨酸淬灭时不生成1o2，表明1o2的前体被淬灭，环境pm中1o2主要由高能3com∗产生。horiba aqualog 同步吸收-三维荧光光谱仪大气颗粒物中的发色团物质组分复杂，基于horiba aqualog 同步吸收-三维荧光光谱仪，使用a-teem方法可以有效鉴定和识别多种简单发色团类型，并能够提供构建光化学反应活性之间的结构-活性之间的关系，对于揭示具体种类发色团产生了光化学反应提供了重要方法途径。如果您对上述产品感兴趣，欢迎扫描二维码留言，我们的工程师将会及时为您答疑解惑。 研究总结研究发现，经过7天的光降解，com的荧光强度和吸收系数分别降低了71%和32%。光降解对发色团的化学成分和气溶胶老化程度有影响，低氧化的腐殖质类物质(hulis)通过光氧化转化为高氧化的hulis。光降解也会改变光化学反应能力，在一次有机气溶胶(poa)和环境颗粒物(pm)中，光降解对光化学反应的影响是相反的，在环境pm中，光降解后三线态com (3com∗)的生成略有减少，但在poa中，3com∗的生成增加。然而，在poa和环境pm中，单线态氧(1o2)的生成都明显减少，这可能与1o2前体的光降解有关。关于气溶胶中com光降解的新认识，增加了研究与光化学和气溶胶老化相关的溶解性有机物(dom)的重要性。这项研究将有助于更好地了解com光解特性以及com光降解对气溶胶老化的影响。文献信息photodegradation of atmospheric chromophores: changes inoxidation state and photochemical reactivity文章署名作者：牟臻、陈庆彩*、张立欣、关东杰、李豪文章链接：https://doi.org/10.5194/acp-21-11581-2021扫码查看文献陈庆彩教授基本简介陈庆彩，教授、博导，陕西科技大学大气污染与控制研究团队负责人。毕业于名古屋大学，主要从事区域大气污染与控制、大气pm2.5健康效应等相关科研工作。入选陕西省“百人计划”、获陕西省青年科技新星称号、陕西省高校自然科学奖、日本大气化学学会奖、bruker和horiba企业科技奖、政府生态建设专家、名古屋大学特邀教员，担任environmental advances/research等期刊编辑/编委。主持国家和省部级课题6项，以第一或通讯作者发表学术论文40余篇，包括领域顶级期刊es&t论文8篇，授权国家专利和软著12项。

近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破，团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会（ACS）出版的《分析化学》上，并申请了发明专利保护。通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术，适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。　导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物，它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士说道，大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用，是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一，其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说，二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒，导致大气能见度下降并进一步降低空气质量，是形成灰霾的主要因素。同时，排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用，产生硝酸和一氧化氮，进而形成酸雨。“正因如此，二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说，对于一些特殊应用场景，例如青藏高原、海洋等环境中，大气中二氧化氮浓度极低，只有高灵敏的仪器才能精确测量，进而开展相应的大气化学研究。此外，高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息，例如通量等关键参数，从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言，大气当中的每一种成分，都对应有特殊的光谱，也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲，只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测，也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍，他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”，是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中，与参考信号进行混频乘法运算，再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后，得到一个与输入信号成正比的直流信号，就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者，“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声，以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点，能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成介绍到，他们研制的这台仪器用到的一个关键部件，叫做“宽带多模二极管激光器”，即能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器，它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收，所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说，他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米，带宽约为0.4纳米，它发射出的探测光源，恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言，某种仪器或探测方法，在探测某种参数时所能达到的极限，被称为“探测极限”，也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示，他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明，超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测，为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持，共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前，这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目，针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究，对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示，后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测，填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程，周家成坦言，这其中充满了艰辛和不确定性，但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性，我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验，但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后，发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说，这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后，他每次实验前，都会仔细检查仪器的各项参数，防止出现类似的问题。周家成说，仪器在参加北京冬奥会观测期间，由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉，光腔被正压气体冲击，导致无法用于测量。“当时我不在现场，内心十分着急，牵挂仪器，到了深夜都不能入睡，怕影响观测进度。”年后没几天，周家成携带工具前往北京维修，加班加点终于使仪器正常工作，赶上了综合实验的进度。“接下来，我们将对仪器进行小型化集成，利用锁相板代替商业锁相放大器，配合自动控制系统，使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示，未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合，应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气，仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。

近日，安光所张为俊研究员团队在大气甲醛探测方面取得新进展，相关成果以“基于紧凑型球面镜光学多通池的便携式高灵敏激光吸收光谱甲醛传感器”为题发表于爱思唯尔(Elsevier)出版的国际TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical(SCI一区，IF: 9.221)。甲醛是一种重要的大气污染物，主要来源于工业过程、化工制品与机动车等一次排放。在大气化学中，甲醛是人为和自然排放的挥发性有机化合物(VOCs)氧化降解反应过程中关键的中间体产物，对理解光化学污染形成机制具有重要作用。对于室内环境，甲醛超标是引发癌症，尤其是白血病的重要原因。大气甲醛实时监测对于大气污染化学和健康效应研究具有重要意义。 　　团队赵卫雄研究员、方波助理研究员等人在2019年采用长光程新型球面镜池结合中红外可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)，研制了用于实际大气甲醛测量的TDLAS装置，并参加了粤港澳大湾区等外场观测(Applied Optics, 58(32), 8743-8750, 2019)。 　　本研究在此基础上，针对TDLAS甲醛测量装置小型化、快速响应及高灵敏发展需求，研制出高光程体积比的紧凑型光学多通池(光程50.6 m，体积 ~ 350 mL)，气体置换响应时间小于1 s。结合快速背景扣除技术，能够在1 s积分时间获得650 pptv(αmin ~ 2.3×10-9 cm-1)的探测极限。该研究工作为团队进一步发展便携式手持/车载甲醛探测设备奠定了基础。 　　本工作得到国家自然科学基金(42022051，U21A2028)、中科院青年创新促进会(Y202089)、合肥研究院院长基金(YZJJ202101)资助。高光程体积比的紧凑型球面镜光学多通池甲醛探测装置结构图快速背景扣除与检测极限

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通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术，适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。周家成中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所博士近日，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破，团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会（ACS）出版的《分析化学》上，并申请了发明专利保护。导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物，它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士告诉科技日报记者，大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用，是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一，其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说，二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒，导致大气能见度下降并进一步降低空气质量，是形成灰霾的主要因素。同时，排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用，产生硝酸和一氧化氮，进而形成酸雨。“正因如此，二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说，对于一些特殊应用场景，例如青藏高原、海洋等环境中，大气中二氧化氮浓度极低，只有高灵敏的仪器才能精确测量，进而开展相应的大气化学研究。此外，高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息，例如通量等关键参数，从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言，大气当中的每一种成分，都对应有特殊的光谱，也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲，只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测，也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍，他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”，是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中，与参考信号进行混频乘法运算，再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后，得到一个与输入信号成正比的直流信号，就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲，就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大，再通过我们开发的可靠算法进行计算，最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者，“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声，以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点，能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量，因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成告诉记者，他们研制的这台仪器用到的一个关键部件，叫做“宽带多模二极管激光器”，即能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器，它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收，所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说，他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米，带宽约为0.4纳米，它发射出的探测光源，恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言，某种仪器或探测方法，在探测某种参数时所能达到的极限，被称为“探测极限”，也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示，他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明，超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间，中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测，为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持，共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前，这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目，针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究，对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示，后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测，填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程，周家成坦言，这其中充满了艰辛和不确定性，但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性，我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验，但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后，发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说，这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后，他每次实验前，都会仔细检查仪器的各项参数，防止出现类似的问题。周家成说，仪器在参加北京冬奥会观测期间，由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉，光腔被正压气体冲击，导致无法用于测量。“当时我不在现场，内心十分着急，牵挂仪器，到了深夜都不能入睡，怕影响观测进度。”年后没几天，周家成携带工具前往北京维修，加班加点终于使仪器正常工作，赶上了综合实验的进度。“接下来，我们将对仪器进行小型化集成，利用锁相板代替商业锁相放大器，配合自动控制系统，使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示，未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合，应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气，仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。

德国PEA Geschko 气化过氧化氢发生器是德国高端进口用于洁净室、传递窗和隔离器等空间消毒灭菌的便捷移动式设备，该蒸发器采用独特的第三代干法闪蒸技术完全气化，产生的过氧化氢气体广谱灭菌效果强，对嗜热脂肪芽孢杆菌灭菌效果达log-6级，消杀空间病毒细菌等微生物；且不容易在物品表面冷凝，故具有良好的材料兼容性。灭菌后使用催化剂快速降解为水和氧气，保证安全性。灭菌标准符合美国FDA、欧盟中国GMP要求等，同时可提供完整的3Q验证服务。VHP（干法工艺）通过欧美三十多年的实际应用，被全球客户公认为到目前为止安全、高效、环保的替代甲醛、臭氧的空间灭菌方法。气化过氧化氢灭菌工艺已经非常成熟，重复性好，有专门的化学指示剂和生物指示剂验证过氧化氢气体分布均匀情况和无菌保证水平。MLT Zeta单台可满足600m3 灭菌；MLT 19ii单台可满足200m3 灭菌，适用于实验室，生物安全实验室，动物房及笼具，隔离器，冻干机，生物安全柜及高效过滤器，传递窗，Car-T生产及研发等。产品特性有效灭菌适用于对真菌、细菌、病毒和芽孢的广谱灭菌，对嗜热脂肪芽孢杆菌灭菌能力保证SAL≤10-6，且用化学指示剂和生物指示剂易于验证安全不腐蚀严格的国际标准，低温生物消毒法，可快速降解为无毒的H2O和O2；干法工艺充分气化，控制湿度不冷凝，可兼容电子设备等多种敏感材料；第三代闪蒸技术采用德国第三代闪蒸技术，充分气化为气态过氧化氢，配合LiRo气体分布系统，保证气体分布均匀，4-6小时就可完成高效杀菌 可移动智能型可移动灭菌器满足您空间多变和灭多个空间的灭菌需求；操作界面采用西门子PLC，可设置13到500个程序；外接Tablet远程智能控制。合规性符合欧盟和中国GMP，符合美国FDA 21 CFR Part11，数据完整性可靠性，审计追踪功能，完善的验证服务德国品质德国制造工艺，原装进口，严格的国际质量标准保证创新点：1、德国PEA第三代干法闪蒸技术，闭环循环式喷射，这样可保证气化完全为气态过氧化氢，气体分布均匀无死角，且干法气态不冷凝，防止腐蚀 2、更小体积和性价比更高，满足，生物安全实验室，动物房及笼具，隔离器，冻干机，生物安全柜及高效过滤器，传递窗，Car-T生产及研发等。 3、适用于对真菌、细菌、病毒和芽孢的广谱灭菌，对嗜热脂肪芽孢杆菌灭菌能力保证SAL≤ 10-6，且用化学指示剂和生物指示剂易于验证。 德国PEA MLT 19ii气化过氧化氢空间灭菌器

中国科学院大气物理研究所在中国政府采购网发布2022年仪器采购意向，将于2022年6月进行一系列仪器采购，采购预算金额约为4861万元。因未见其4-5月的仪器采购意愿发布信息，中科院大气物理所仪器采购或将集中于2022年6月份。公布的仪器采购类型包括大气常压离子高分辨率飞行时间质谱仪、黑碳气溶胶质谱仪、光声三波段气溶胶颗粒物消光仪、三维风速、水汽及二氧化碳通量观测设备、长飞行时间质谱仪、高精度气溶胶飞行时间质谱、臭氧激光雷达、云高仪、气溶胶激光雷达、有机无机碳（OC/EC）气溶胶自动监测仪、风廓线雷达、气相色谱仪、质子转移反应-质谱仪、振荡天平法PM2.5监测仪、对流云Ka-C双波段全向参多普勒双偏振雷达、双波长大孔径闪烁仪系统、OCS/CO/CO2/H2O多参数气体涡度相关法通量观测系统、MWSC微波闪烁仪。中国科学院大气物理研究所，起源于1928年由著名气象学家竺可桢先生创立的国立中央研究院气象研究所。1950年1月，中国科学院将气象、地磁和地震等部分科研机构合并组建成立中国科学院地球物理研究所。1966年1月，根据我国气象事业发展的需要，中国科学院决定将气象研究室从地球物理研究所分出，正式成立中国科学院大气物理研究所。大气所是中国现代史上第一个研究气象科学的最高学术机构，目前已发展成为涵盖大气科学领域各分支学科的大气科学综合研究机构。现设有2个国家重点实验室（大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室、大气边界层物理与大气化学国家重点实验室），4个中国科学院重点实验室，5个所级实验室和研究中心。中科院大气物理所2022年6月仪器采购意向序号采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1大气常压离子高分辨率飞行时间质谱仪A02100407质谱仪详见项目详情2302022年6月2黑碳气溶胶质谱仪A02100408质谱仪详见项目详情4672022年6月3光声三波段气溶胶颗粒物消光仪A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1312022年6月4三维风速，水汽及二氧化碳通量观测设备A0334080701大气化学实验室分析仪器详见项目详情1642022年6月5长飞行时间质谱仪A02100408质谱仪详见项目详情4502022年6月6高精度气溶胶飞行时间质谱A02100408质谱仪详见项目详情4672022年6月7臭氧激光雷达A0207010503激光雷达详见项目详情2902022年6月8云高仪A033411天文仪器详见项目详情1202022年6月9气溶胶激光雷达A0207010503激光雷达详见项目详情1422022年6月10有机无机碳（OC/EC）气溶胶自动监测仪A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1002022年6月11风廓线雷达A02070105地面气象雷达详见项目详情4002022年6月12气相色谱仪A02100408色谱仪详见项目详情120.82022年6月13质子转移反应-质谱仪A02100407质谱仪详见项目详情3202022年6月14振荡天平法PM2.5监测仪A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1742022年6月16对流云Ka-C双波段全向参多普勒双偏振雷达A0207010501天气雷达详见项目详情8802022年6月17双波长大孔径闪烁仪系统A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1252022年6月18OCS/CO/CO2/H2O多参数气体涡度相关法通量观测系统A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1402022年6月19MWSC微波闪烁仪A02100415环境监测仪器及综合分析装置详见项目详情1402022年6月

&ldquo 丁达尔现象&mdash &mdash 光的散射&rdquo 一直被很多摄影师运用在自己的作品当中，从而营造出许多美奂绝伦的画面，譬如下面这幅笔者从互联网上找到的作品。 不过当大范围&ldquo 丁达尔现象&rdquo 发生时，情况可能就不那么美妙了。譬如，雾霾，就是由于空气中大量悬浮的细小颗粒（PM2.5）将光线大量地散射掉，从而导致能见度急剧变差。 而雾霾的主要成因之一是可挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物在光照的条件下发生化学反应，形成PM2.5细颗粒物。这也是大气中另一个污染物&mdash &mdash 臭氧的重要成因。 在&ldquo 2015年安捷伦科技环境空气检测技术专题研讨会&rdquo 上，会议上午的报告也主要聚焦在了VOCs检测技术的发展趋势和相关最新法规、标准方面。 据参会的专家介绍，当前我国VOCs排放总量巨大，且增加迅猛，预计到2030年，排放总量可能接近4000万吨。但是由于VOCs的成分极其复杂，这就导致了目前的测量技术还不能确定全部VOCs的重要组分和含量。这也对相关科研工作者和仪器厂家提出了一个挑战。另一方面，定量研究VOCs排放源对二次污染物生成的潜力贡献时，需要考虑VOCs在大气过程中的损耗，因为这些损耗很有可能是空气污染的主要贡献来源，从而也就对分析技术提出了更高的要求，也就是要能够快速测量VOCs中的活跃的化学成分，追踪实际体系中的化学反应历程。这也是一个国际大气化学的难题。 至于大气污染防控方面，VOCs防控已成为改善空气质量的瓶颈之一，如何进一步提高排放清单的准确性？从而保证国家VOCs防治所需要的可靠信息。此外，据了解，当前我国的VOCs监测方法体系尚有不少需要完善的方面，虽然很多研究机构和地方的环境监测机构有比较良好的技术基础，但尚未开展对大气VOCs的常规监测。 从本次研讨会来自安捷伦科技的资深应用工程师们的报告中可以看出，像安捷伦这样的跨国公司们，它们对于环境空气中挥发性有机物检测技术及其相关的国内、外检测标准是有着比较深入研究的。无论是对于采样、进样方式的选择，还是在采用尽可能少的仪器配置，来完成尽可能多的分析任务等等方面，它们都有着自己独到的解决方案。正如安捷伦的一位应用工程师在其报告中提到的，安捷伦科技在中国一年接到的400，800电话就有十几万个，安捷伦这些工程师们可以说实际上几乎每天都在和用户进行技术交流，思考用户提出的问题，了解用户的需求。安捷伦在实验室VOCs检测方面的经验积累很大程度上可能也是得益于此。 而对于国内在线VOCs连续监测市场，安捷伦则采取了和武汉市天虹仪表有限责任公司合作的策略，即由安捷伦提供GCMS/FID检测系统，武汉天虹则负责解决前端的样品采集和富集（基于北京大学环境学院的技术），系统集成以及后期的运维服务。对于这种合作模式，是否就像安捷伦的项目负责人告诉笔者的那样，武汉天虹只是安捷伦的一个比较特殊的最终用户，还是今后会继续发展出一些更深层次的合作，本网会作进一步观察。（主编当班）

迈阿密大学的研究人员开发和测试了一种新的传感器来检测大气中环境水平的汞。基于国家科学基金会的资助，新的高灵敏度的激光仪器为科学家们提供了一个方法来更准确地检测人类生存环境中的汞含量。该测量方法称为连续双光子激光诱导荧光(2P-LIF),使用两个不同的激光激发汞原子，监测蓝移的原子荧光。 　　2P-LIF仪器可以在10秒内测量环境中非常低含量的汞，而其他同类的的仪器至少需要2.5分钟,并且不能区分元素态和氧化态的汞,其中，如果汞原子和另外的元素结合,就会更利于其在环境中的沉积。 　　&ldquo 要想了解汞如何沉积，我们就需要了解它的大气化学反应,但对于此我们的理解非常有限,&rdquo 这项新研究的作者之一Hynes说, &ldquo 该仪器有可能会大大加深我们对汞在大气循环中变化过程的理解，同时也更多地了解汞对人体健康的影响。&rdquo 　　美国环保署汞和空气毒物标准和国际水俣汞公约,都聚焦有毒空气污染物的排放限制,其中就包括汞。Hynes指出,这些标准代表了巨大的进步,但是如果没有对全球大气中汞循环的深入理解，这些标准在保护人类健康方面的有效性可能是有限的。

据台湾媒体报道，9月4日台湾中山大学化学系谢建台教授公布了全新的便携式行动质谱仪器装置，克服了传统检验仪器耗时长的缺陷，已获得美国及台湾的发明专利。 　　检验人员可携带该行动大气压力质谱仪，到现场即时检测各种食品中所含的不法化学添加物，改变传统化学分析流程，化被动为主动。 　　研究人员称，质谱仪具有高灵敏度及监定结构能力，因此已成为科学界分析化学分子不可缺少的仪器，但必须先进行样品前处理，才能以质谱仪进行分析，可能要长达数小时。 　　行动大气压力质谱仪的操作原理，是利用细微金属探针取样，以加热等施加能量方式将分析物气化，导入游离区，并使其与游离区内的带电荷物质反应后，使分析物带电荷，再进入质谱仪内被侦测 整个过程仅需数秒钟的极短时间。 　　目前仪器可应用的范围包括各式物件及食品中环境荷尔蒙及如三聚氰胺等有害物质分析及蔬果表面及内部所含残留农药等，同时还可检测毒品与禁药。