我校陳慶彩教授團隊在大氣監(jiān)測設備研發(fā)及其應用方面取得系列新進展

關中地區(qū)是中國大氣污染治理的重點區(qū)域之一，大氣污染監(jiān)測設備是開展區(qū)域大氣污染成因分析、制定精準改善措施的核心工具。近日，我校環(huán)境科學與工程學院陳慶彩教授團隊在大氣污染監(jiān)測設備上取得系列進展。該監(jiān)測設備具有靈敏高、成本低的優(yōu)勢?；趯υ撓到y(tǒng)階段性的研究進展，相繼在STOTEN、Chemosphere、AE等一系列環(huán)境領域TOP期刊上發(fā)表6篇學術論文，申請專利2項，獲企業(yè)獎勵1項。依托該課題成果在“全國環(huán)境友好大賽”“挑戰(zhàn)杯”等學科競賽中取得多項國家和省級榮譽獎項，培養(yǎng)優(yōu)秀碩士畢業(yè)論文、本科畢業(yè)論文獲得者多名。該系列研究成果也已應用于服務地方大氣污染治理，并與西安市未央?yún)^(qū)政府簽署合作框架協(xié)議、空氣質(zhì)量監(jiān)測研究站共建協(xié)議，獲得“區(qū)生態(tài)建設支撐專家團隊”榮譽。該課題研究為學校在學科建設、研究生培養(yǎng)、服務地方生態(tài)文明建設等方面提供了有力保障。

該課題研究歷時三年，得到了國家自然科學基金項目（41703102、41877354），陜西科技大學“青年拔尖”啟動經(jīng)費等資金支持。主要分為兩方面的工作：一是技術方面，開發(fā)了基于熒光指紋示蹤的大氣PM_2.5化學組分分析、大氣化學反應機制探討、大氣污染來源鑒定的技術方法；二是設備方面，實現(xiàn)了大氣PM_2.5在線捕獲系統(tǒng)（PILS）與三維熒光光譜（EEM）、總有機碳分析儀（TOC）的串聯(lián)并用。綜合以上兩方面的技術和硬件平臺，最終實現(xiàn)了大氣污染物在線監(jiān)測和來源解析的功能，獲得數(shù)據(jù)可應用于精確了解大氣污染物的起源、揭示污染產(chǎn)生和消失機制，最終服務區(qū)域大氣污染的治理。團隊以陜科大大氣監(jiān)測站點為中心，利用該監(jiān)測設備已相繼開展了“冬季霧霾形成過程與成因解析”“春季沙塵暴發(fā)生觀測與空氣質(zhì)量影響分析”“夏季大氣污染物化學反應機制”等具體研究。

研發(fā)出的PLIS-EEM-TOC大氣監(jiān)測設備展示圖

建立的大氣污染物組成和來源的熒光指紋示蹤參照體系

揭示了西安市冬季霧霾成因和污染物主要來源

闡明了臭氧在西安市大氣污染物的化學老化中的作用

揭示了三線態(tài)光化學對空氣質(zhì)量的影響

明晰了西安市大氣污染物的來源及其空間遷移分布

基于該課題研究榮獲的HORIBA企業(yè)獎

成果詳細信息：

Qingcai Chen*, Xiaoyu Hua, Ainur Dyussenova. Evolution of the chromophore aerosols and its driving factors in summertime Xi’an, Northwest China.Chemosphere2021, 281: 130838. (SCI TOP, IF = 5.78)

Qingcai Chen*, Xiaoyu Hua, Jinwen Li, et al.Diurnal evolutions and sources of water-soluble chromophoric aerosols over Xi'an during haze event, in Northwest China.Science of the Total Environment2021, 786: 147412. (SCI TOP, IF = 6.55)

Qingcai Chen*, Zhen Mu, Li Xu, et al.Triplet-state organic matter in atmospheric aerosols: Formation characteristics and potential effects on aerosol aging.Atmospheric Environment2021,252: 118343. (SCI TOP, IF = 4.04)

Qingcai Chen*, Xiaoyu Hua, Yuqin Wang, et al. Semi-continuous measurement of chromophoric organic aerosols using the PILS-EEM-TOC system.Atmospheric Environment2021, 244: 11794. (SCI TOP, IF = 4.04)

Qingcai Chen*, Jinwen Li, Xiaoyu Hua, et al. Identification of species and sources of atmospheric chromophores by fluorescence excitation-emission matrix with parallel factor analysis.Science of the Total Environment2020, 718: 137322. (SCI TOP, IF = 6.55)

Jinwen Li,Qingcai Chen*, Xiaoyu Hua, et al.Occurrence and sources of chromophoric organic carbon in fine particulate matter over Xi'an, China.Science of the Total Environment2020, 725: 138290. (SCI TOP, IF = 6.55)

（核稿：李廣明 編輯：郭姍姍 學生編輯：李淼）