曹芳
- 作品数：44 被引量：276H指数：11
- 供职机构：南京信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球理学更多>>
- 长春秋季细颗粒物中有机气溶胶组成特征及来源被引量：12
- 2019年
- 利用大流量采样器采集了长春城郊2016年10月至2016年11月大气细颗粒物(PM2.5)样品共40套,分析了颗粒物中的有机碳(OC)、元素碳(EC)以及非极性有机化合物(主要包括正构烷烃、多环芳烃以及藿烷类化合物)和生物质燃烧标志物左旋葡聚糖的质量浓度,并用分子标记物、特征比值及主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型等方法探讨了有机气溶胶的主要来源.结果表明,观测期间PM2.5的平均质量浓度为(79. 0±55. 7)μg·m^-3,OC和EC的平均质量浓度分别为(20. 7±15. 6)μg·m^-3和(2. 2±1. 1)μg·m^-3,分别占PM2.5的26. 2%和2. 8%.所测非极性有机化合物的总平均浓度为(186. 3±104. 5) ng·m^-3,浓度高低顺序为正构烷烃[(101. 3±67. 0) ng·m^-3]>多环芳烃[(81. 4±46. 0) ng·m^-3]>藿烷类化合物[(3. 8±1. 9) ng·m^-3,其主要来源包括煤燃烧源、生物质燃烧源以及交通源.主成分分析-多元线性回归模型得出该地区有机气溶胶主要排放源的相对贡献依次是煤燃烧源(47. 0%)、生物质燃烧源(42. 6%)和交通源(10. 4%).本研究结果可为我国东北地区有机气溶胶污染防控提供科学依据.
- 吴瑕吴瑕翟晓瑶曹芳张世春章炎麟
- 长春秋季PM2.5中有机物组成特征及来源研究
- 利用大流量采样器采集了长春城郊2016 年10 月至2016 年11 月大气细颗粒物(PM2.5)样品共40 套，分析了颗粒物中的有机碳(OC)、元素碳(EC)和6 类极性有机化合物的质量浓度，并用分子标记物、特征比值及...
- 吴瑕曹芳
- 关键词：PM2.5
- 中国主要背景区域冬季大气PM_(2.5)中非极性有机化合物组成及来源解析被引量：6
- 2022年
- 本研究于2019年12月至2020年1月在5个区域大气本底站:临安、金沙、龙凤山、上甸子和瓦里关,同步采集了PM_(2.5)样品,分析了其中的非极性有机物:多环芳烃、正构烷烃和藿烷类化合物。结果表明,上甸子和龙凤山的多环芳烃平均浓度显著高于其他站点,分别为35.2±25.6 ng/m^(3)和27.5±16.8 ng/m^(3);藿烷类物质的浓度在上甸子和临安出现高值,分别为2.72±1.78 ng/m^(3)和2.47±0.990 ng/m^(3);正构烷烃浓度以临安最高,为86.7±40.6 ng/m^(3)。对各站点多环芳烃和藿烷类化合物采用比值法,正构烷烃采用主峰碳数(C_(max))、碳优势指数(carbon preference index,CPI)和植物蜡贡献率(%Wax C_(n)),结合主成分分析-多元线性回归模型(PCA/MLR)综合进行源解析。结果显示采样期间除瓦里关外,其余站点燃烧源均以化石燃料源为主,贡献率分别为临安(94.9%)>金沙(75.3%)>龙凤山(74.7%)>上甸子(62.5%)>瓦里关(35.6%)。后向轨迹聚类分析(HYSPLIT)和潜在源贡献因子分析法(PSCF)表明各站点主要受到外来传输气团的影响,并查明了各站点的潜在污染源区。对背景站点的研究表明,东北地区和京津冀地区PM_(2.5)中非极性有机物来源相似,京津冀地区的生物质燃烧源贡献率高于东北地区;长江中下游地区化石燃料贡献率显著高于生物质燃烧;华中地区燃煤和交通排放源排放贡献率均低于长江三角洲地区;青藏高原地区生物质燃烧贡献率远高于其他地区。
- 张煜娴曹芳曹芳贾小芳颜鹏任磊章炎麟
- 徐州市PM2.5水溶性离子及稳定碳氮同位素季节变化特征
- 大气中的细颗粒物(空气动力学直径≤2.5μm,PM2.5)具有粒径小、比表面积大、活性强的特点,易携带大量有毒有害物质在大气中长时间停留并且输送距离远.
- 范美益曹芳常运华杨池翟晓瑶林昕章炎麟
- 昆明市PM_(2.5)中水溶性无机离子的化学特征及来源解析被引量：2
- 2024年
- 为探究昆明市大气中水溶性无机离子的化学组分、季节差异及主要来源,本研究于2019年12月至2020年11月在云南大学进行PM_(2.5)样品采集,利用离子色谱仪分析样品中水溶性无机离子的质量浓度,并结合离子相关性分析、后向轨迹分析和主成分分析等方法,阐明了昆明市大气中PM_(2.5)及其水溶性无机离子的季节污染特征及来源.结果表明,采样期间各季节总水溶性无机离子浓度均值排序为春季((5.6±2.2)μg·m^(−3))>冬季((5.5±2.6)μg·m^(−3))>秋季((4.3±2.8)μg·m^(−3))>夏季((3.6±2.2)μg·m^(−3)),水溶性无机离子年质量浓度的均值从大到小为SO_(4)^(2−)>Ca^(2+)>NO_(3)^(−)>NH_(4)^(+)>K^(+)>Cl^(−)>Na^(+)>Mg^(2+)>F^(−),其中SO_(4)^(2−)、Ca^(2+)、NO_(3)^(−)和NH_(4)^(+)是主要的水溶性无机离子.Ca^(2+)主要源于土壤粉尘,其他三者由前体物(SO_(2)、NO_(x)和NH_(3))二次转化生成,主要受化石燃料燃烧排放影响.SOR和NOR全年均值分别为0.20和0.02,表明在相同的环境里,SO_(2)二次转化为SO_(4)^(2−)的过程更易发生,且在秋季转化速率最大(SOR=0.23).SO_(4)^(2−)、NO_(3)^(−)和NH_(4)^(+)在秋季主要以NH_(4)NO_(3)和(NH_(4))_(2)SO_(4)的形式存在,其他三季则以NH_(4)HSO_(4)和NH_(4)NO_(3)的形式存在.昆明市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子在冬、秋和春季一致,主要来自二次源和生物质燃烧源,其次是工业源和土壤尘,而夏季则主要来自机动车尾气、生物质燃烧源和土壤尘.除本地排放的影响外,冬季和夏季受到来自缅甸、老挝和贵州污染气团的影响,春季污染气团来自缅甸、云南本地和贵州,而秋季则受到云南东部和南部地区的气团输送影响.
- 朱若珲曹芳曹芳
- 关键词：水溶性无机离子
- 南京秋季大气PM_(2.5)中类腐殖质的光学性质与来源分析被引量：3
- 2021年
- 类腐殖质(humic-like substances, HULIS)是水溶性有机碳(WSOC)中具有吸光特性的重要组分,对空气质量、气候变化和人体健康均有重要影响.尽管目前对HULIS的研究很多,但不同方法分离机理不同,对于HULIS的分离与测定仍然缺乏统一的标准,针对HULIS分离方法的研究很少.固相萃取法(solid phase extraction, SPE)因其操作简单、分离效果较好而被广泛应用,但对于低浓度样品仍存在检出限较高、回收率较低的问题,且很少有人关注提纯过程中流程空白所包含的含碳组分及其吸光能力.本研究通过调整活化溶液(0.01 mol·L^(-1) HCl溶液+甲醇+2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)与洗脱溶液(2%NH_(3)H_(2)O/MeOH)用量的比例对提纯方法进行优化.结果表明,应用优化后的方法对流程空白进行测量时,检出限(MDL)降低到0.035 mg·L^(-1)以下,精密度RSD <5.41%(n=20),标准品回收率达到95%,在保证回收率的情况下减少了流程空白,提高了样品的精密度,使测定浓度较低的HULIS含量成为可能.为了探究生物质燃烧期间含碳组分的光学特性和来源特征,本研究对2017年10月6日至11月9日南京北郊秋季大气气溶胶样品进行采集.采样期间PM_(2.5)的浓度为(87.9±43.7)μg·m^(-3),WSOC和类腐殖质碳(HULIS-C)的浓度分别为(4.2±2.3)μg·m^(-3)和(3.6±2.0)μg·m^(-3),HULIS-C占WSOC的比例为47.3%,是WSOC中的重要组成部分.本研究还对HULIS在330—400 nm波段的吸光进行测定,使用Angstrom指数(absorption angstrom exponent,AAE)进行表征,得到采样期间AAE的值为2—7,说明HULIS污染主要来自二次转化.后向轨迹结果表明,重污染期间污染物来源为本地生物质燃烧和区域或者长距离气团的输送.
- 洪一航曹芳鲍孟盈章炎麟张益兴
- 关键词：固相萃取
- 机动车尾气碳质气溶胶排放因子及其稳定碳同位素特征被引量：3
- 2023年
- 机动车尾气是大气碳质气溶胶的重要人为来源,其排放因子与稳定碳同位素组成是重要的基础数据.选取多辆不同类型在用机动车,进行多种工况、冷/热条件下启动的台架试验,收集各测试阶段尾气分析其碳质组分含量与稳定碳同位素比值,并探讨其影响因素.结果表明,总碳排放因子大小为:重型柴油车>轻型柴油车>轻型汽油车,轻型天然气车虽然在低速与中速阶段排放因子极低,但高速行驶阶段可达到重型柴油车的排放水平.各型车冷启动的排放因子均高于热启动,NEDC工况的排放因子整体低于WLTC工况,应与其测试车速有关.汽油车和天然气车各测试阶段排放有机碳(OC)均远高于元素碳(EC),柴油车OC与EC排放因子相近,各类车辆OC/EC都随测试车速的提高而上升.稳定碳同位素EC重于OC,同位素比值大小关系均呈现:汽油车<天然气车<轻型柴油车<重型柴油车,现有源解析的稳定碳同位素源谱较难反映汽油车与天然气车特征.在排放治理与源解析工作中,应注意替代燃料的使用与机动车老化过程所造成的排放因子与同位素特征值的变化影响.
- 于鸣媛王谦付明亮戈畅谢锋曹芳曹芳
- 关键词：机动车尾气排放因子稳定碳同位素
- 新型碳质气溶胶(OC/EC)观测方法的应用效果分析被引量：1
- 2022年
- 为探究新型碳气溶胶组分在线分析系统(CASS)对大气中碳质气溶胶测量的准确性和实用性,将CASS系统与在线SUNSET OC/EC分析仪测量结果进行了对比,并应用CASS系统对南京2020年秋季大气碳质气溶胶的组分进行了分析。结果表明:在南京北部郊区秋季用CASS系统测量,其黑碳(BC)与元素碳(EC)的计算系数为0.78;经校正后的CASS系统所测得的总碳(TC)、有机碳(OC)和EC结果与在线SUNSET OC/EC分析仪的测量结果具有较好的一致性,斜率分别为1.04 (R^(2)=0.9)、0.87 (R^(2)=0.92)、1.05 (R^(2)=0.92),2台仪器的各个碳质组分的测量误差在10%以内;OC和EC分别占PM的32%和10%左右,二次有机碳(SOC)占OC的38%左右;EC主要来源为化石燃料燃烧(占比约80%);棕碳(BrC)在370 nm处的光吸收占比为21.18%±6.91%,一次排放污染物居多。综上所述,经过校正后的CASS系统与传统的热光法SUNSET OC/EC分析仪相比,两者的测量结果较为一致;CASS可以分析EC的来源,也可以计算棕碳的吸光占比;CASS具有独特的载气功能以及测量方法,维护和移动观测更加方便,且更加适合于偏远地区。本研究成果可为CASS系统在大气污染监测中的推广应用提供参考。
- 任磊曹芳王剑琼张煜娴谢添罗文昭谢锋章炎麟
- 关键词：碳质气溶胶
- 上海重霾期PM_(2.5)碳质组分污染特征及来源分析被引量：6
- 2019年
- 基于Sunset碳分析仪对上海城区冬季重污染期PM_(2. 5)中的有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度展开为期一个月(2014年12月1日～31日)的小时分辨率在线连续监测,并采用优化的最小R2算法对二次有机气溶胶(SOC)含量进行了估算。观测期间的PM_(2. 5)、OC和EC的平均浓度(mean±1σ)分别为(67. 5±40. 5)μg·m^(-3),(9. 9±4. 8)μg·m^(-3),(3. 1±1. 7)μg·m^(-3),其中总碳TC占PM_(2. 5)质量浓度比重为32. 2%。OC/EC的平均值为3. 5,SOC的浓度(2. 4±2. 3)μg·m^(-3),占OC比重为24. 5%。EC浓度的日变化与车流量一致,呈现出显著的早晚高值,表明机动车是上海EC的主要污染源。SOC浓度在午后达到极大值,说明光化学反应是SOC形成的重要过程。对采样期间的一次典型污染事件(15日20:00～16日5:00)进行来源分析发现,来自于生物质燃烧输送和机动车一次排放的贡献较少;而SOC占OC的比重明显高于非污染期间,表明二次成核是雾霾期有机气溶胶污染的关键过程。
- 刘子贺常运华鲍孟盈章炎麟曹芳陈耿邵生成范美益刘寿东
- 关键词：有机碳元素碳生物质燃烧
- 2017年秋季长春市PM2.5中多环芳烃的污染来源及健康风险评价被引量：21
- 2020年
- 本研究采集了长春市2017年秋季大气中的PM2.5样品共30个,采用气相色谱质谱仪(GC-MS)分析了样品中17种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的浓度和组成特征,运用比值法和主成分分析法确定PAHs的污染来源,并通过计算苯并(a)芘等效致癌浓度和终身致癌超额危险度进行健康风险评估.结果表明,长春市秋季PM2.5平均质量浓度为(50.84±12.23)μg·m^-3,有机碳(OC)和元素碳(EC)含量分别为(17.07±5.64)μg·m^-3和(1.33±0.75)μg·m^-3,占PM2.5总量的37%;PAHs总浓度为(15.69±5.93)ng·m^-3,以中高环数的PAHs为主,占总PAHs的84.26%;长春市秋季大气中PAHs主要来源于机动车尾气排放(44.48%)>煤燃烧(29.16%)>生物质燃烧(26.36%),本地交通(汽油车)排放是主要污染源;苯并(a)芘等效致癌平均浓度在1.55~5.38 ng·m^-3之间,总致癌等效平均浓度为(6.44±1.53)ng·m^-3,总体处于轻微污染水平;通过呼吸摄入PAHs对成年女性健康危害最大,其次是成年男性和儿童,但所有人群的终身致癌风险值均未超过1×10-6,其健康风险处于可接受水平.
- 张艺璇曹芳曹芳张东东翟晓瑶范美益章炎麟
- 关键词：PM2.5多环芳烃
