腔增强吸收光谱测量大气亚硝酸的车载走航观测应用

作者:刘文洋; 王孟; 黄聪艳; 马东翔; 吴宇航; 周文鑫; 朱雯斐*; 杨荟楠; 黄成; 楼晟荣*; 陈军
来源:环境科学学报, 2023, 43(09): 311-321.
DOI:10.13671/j.hjkxxb.2023.0084

摘要

本研究开发了一种基于非相干宽带腔增强技术(IBBCEAS)的大气亚硝酸走航测量装置.该装置实现了高时间分辨率的气态亚硝酸(HONO)与二氧化氮(NO2)在线测量.在对装置表征优化后,4 s的时间分辨率下,HONO的检测限可达到0.34×10-9,并基于卡尔曼滤波降噪方法,进一步可将其降低至0.11×10-9.在使用NO2气体的性能验证实验以及与走航车搭载的商业化NO2分析仪的平行比对实验中,发现本研究所搭建的装置对NO2测量表现出良好的性能,与商业仪器的测量结果的相关性高达0.99.对比于液芯波导方法的气态亚硝酸分析仪(HONO-WLPAP),本研究所开发装置与其测量的HONO数据呈现较好的一致性,斜率为0.99,R2为0.91,证明了本研究所开发装置的可靠性与准确性.利用所搭建的走航测量装置,结合搭载于走航车上的NOx分析仪等商用装置,于2022年秋季在上海地区开展走航测试,包括城市中心区、城市外围、城市上风向背景区域、城市快速路、南部化工聚集区、长兴岛、临港、宝钢及外高桥等城市典型排放区域,并得到了各区域的HONO、NO2、NO等污染物的排放比值与浓度特征.研究发现,除了外高桥重柴聚集区与农村点位外,其他区域的HONO/NOx分布在1.0%±0.5%左右,HONO/NO则在2.0%±1.0%附近波动.

全文