目前該儀器承擔(dān)全美的大氣顆粒物研究項(xiàng)目-IMPROVE OC/EC樣品的分析,已分析超過(guò)10萬(wàn)張濾紙,并在美國(guó)的100多個(gè)大氣顆粒物研究項(xiàng)目中得到應(yīng)用。
該儀器還可以使用 NIOSH (National Institute of Occupational Safety and Health)方法測(cè)定樣品中的OC/EC含量。由于NIOSH設(shè)計(jì)時(shí)是針對(duì)污染源樣品(如柴油車(chē)尾氣)的采集,未考慮環(huán)境大氣的實(shí)際情況, 如環(huán)境大氣中礦物含量較高時(shí),其所測(cè)的EC含量偏低,比TOR/TOT方法測(cè)試的EC值偏低達(dá)2倍。盡管NIOSH是美國(guó)的由研究機(jī)構(gòu)頒布的柴油顆粒物的測(cè)定方法,但由于環(huán)境測(cè)量的不準(zhǔn)確性,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USEPA)現(xiàn)采用IMPROVE方法代替NIOSH進(jìn)行OC/EC測(cè)量,并在即將開(kāi)展的區(qū)域大氣灰霾(長(zhǎng)達(dá)65年)觀測(cè)中采用IMPROVE方法。
該儀器可以快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地分析出懸浮在大氣中的氣溶膠粒子所含的有機(jī)碳(Organic carbon, OC)、元素碳(Elemental carbon, EC)和碳酸鹽(Carbonate carbon, CC)組分。儀器所采用的TOR(熱光反射法)和TOT(熱光透射法)方法被認(rèn)為是當(dāng)前大氣中OC/EC測(cè)量準(zhǔn)的一種推薦方法。
技術(shù)參數(shù):
氣溶膠樣品中的有機(jī)碳和元素碳含量由IMPROVE(Interagency Monitoring of Protected Visual Environment)分析協(xié)議規(guī)定的熱光反射法(TOR)獲得。該方法的主要測(cè)試原理是:在無(wú)氧的純氦氣環(huán)境下環(huán)境中逐步(溫度梯度)加熱,將0.530 cm2的濾紙上的顆粒態(tài)碳轉(zhuǎn)化為 二氧化碳(CO2);然后再將樣品在含2%氧氣的氦氣環(huán)境下逐步(溫度梯度)加熱,此時(shí)樣品中的元素碳釋放出來(lái)。上述各個(gè)溫度梯度下產(chǎn)生的CO2,經(jīng)氧化爐(MnO2)催化,于還原環(huán)境下轉(zhuǎn)化為可通過(guò)火焰離子化檢測(cè)器(FID)檢測(cè)的甲烷(CH4) 。樣品在加熱過(guò)程中, 部分有機(jī)碳可發(fā)生碳化現(xiàn)象而形成黑碳,使濾膜變黑,導(dǎo)致熱譜圖上的有機(jī)碳和元素碳峰不易區(qū)分。因此,在測(cè)量過(guò)程中,采用 633 nm的氦-氖激光監(jiān)測(cè)濾紙的反光光強(qiáng),利用光強(qiáng)的變化明確指示出元素碳氧化的起始點(diǎn)。有機(jī)碳碳化過(guò)程中形成的碳化物稱(chēng)之為聚合碳(OPC)。因此,當(dāng)一個(gè)樣品完成測(cè)試時(shí),有機(jī)碳和元素碳的8個(gè)組分(OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2、EC3、OPC)同時(shí)給出(見(jiàn)熱譜圖),IMPROVE協(xié)議將有機(jī)碳定義為 (OC1+OC2+OC3+OC4+OPC), 將EC定義為 (EC1+EC2+EC3-OPC)。
DRI2001A儀器的檢測(cè)限:
- OC: 0.82 μg C /cm2
- EC: 0.20 μg C /cm2
- TC(Total Carbon): 0.93 μg C /cm2
測(cè)量范圍: 0.2-750μg C /cm2
主要特點(diǎn):
自動(dòng)進(jìn)樣與分析樣品
同時(shí)測(cè)量8個(gè)碳組分
可以準(zhǔn)確分析樣品中的碳酸鹽含量
獲得的吸光碳可供能見(jiàn)度研究
可以模擬當(dāng)前絕大多數(shù)其它碳?xì)馊苣z的分析方法,以進(jìn)行對(duì)比研究






