城环所开发出定量大气黑碳气溶胶浓度新型光学观测方法

2011-10-10 11:34 来源: 中国科学院
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  中国科学院城市环境研究所杜可研究员及其硕士生王杨等人开发了一种基于数字摄像技术的新型黑碳气溶胶观测方法(DOM-BC)。黑碳气溶胶是大气中具有强烈光吸收作用的颗粒物,对全球气候变化、灰霾形成、及人体健康具有重要作用,是目前大气环境研究领域倍受关注的热点污染物。

  该研究发现,基于数字摄像技术观测到的颗粒物滤膜不透光度与其黑碳荷载量具有某种特征关系。该方法通过对大气气溶胶进行滤膜采样,并对采样滤膜拍照,分析滤膜数字图像得到其颗粒物层的不透光度,然后根据标定特征关系及采样时间和流量估算采样期间大气中黑碳气溶胶的浓度。该方法具有操作简便,运行成本低廉,数据分析快速等优点。具有替代传统的基于热学和光学的黑碳监测仪器的潜力。

  相关成果发表在大气环境领域权威杂志Atmospheric Environment上(DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.09.035)。基于该方法的一项国家发明专利已被受理。

图1 数字摄像法观测黑碳气溶胶浓度原理图

图2 黑碳荷载量与滤膜不透光度的特征关系:低衰减时线性(A段),高衰减时指数(B段)