Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm theo chu kỳ ngày đêm của chất rắn lơ lửng và PM2.5 trong bầu khí quyển đô thị và ngoại ô vùng đồng bằng Kanto, Nhật Bản
Tóm tắt
Chất rắn lơ lửng (SPM) và PM2.5 trong bầu khí quyển đô thị và ngoại ô vùng đồng bằng Kanto của Nhật Bản, bao gồm khu vực đô thị Tokyo, đã được phân tích trong thời gian từ ngày 22 đến 26 tháng 7 năm 2002. Mẫu SPM và PM2.5 được thu thập bằng các bộ thu nhỏ thể tích tại các điểm Suginami, Saitama và Kisai theo khoảng thời gian 6 giờ. Tại tất cả các khu vực, các thành phần chính của SPM và PM2.5 bao gồm carbon hữu cơ (OC), carbon nguyên tố (EC) và sulfate. Cân bằng ion, phân phối kích thước của các loài ion và sự tương quan cao giữa SO4
2− và NH4
+ chỉ ra rằng dạng hóa học chính của sulfate là (NH4)2SO4. Tỷ lệ OC/EC cao hơn vào ban ngày so với ban đêm. Hệ số tương quan của OC, OC/EC và SO4
2− với nồng độ ozone tại các điểm nội địa (Saitama, Kisai) cao hơn so với điểm ven biển (Suginami). Nước liên kết và các nguyên tử hydro, oxy liên quan đến OC, lượng này được ước tính bằng một mô hình khép lại khối lượng, đã góp phần đáng kể vào tổng khối lượng hạt. Các đặc tính hóa học của các hạt cho thấy rằng có hai cơ chế dẫn đến nồng độ cao của SPM và PM2.5: (i) Một quá trình quang hóa tích cực đã sản xuất nồng độ cao của OC và sulfate, dẫn đến nồng độ cao của (NH4)2SO4 trong các hạt và sản xuất các aerosol hữu cơ thứ cấp; (ii) Các điều kiện khí tượng ổn định dẫn đến sự tích lũy của các hạt sơ cấp, chủ yếu được phát thải từ khí thải phương tiện, dẫn đến nồng độ cao của OC và EC.
Từ khóa
#chất rắn lơ lửng #PM2.5 #carbon hữu cơ #carbon nguyên tố #sulfate #mẫu khí quyển #đồng bằng Kanto #Nhật BảnTài liệu tham khảo
Cabada, J. C., Pandis, S. N. and Robinson, A. L.: 2002, ‘Sources of atmospheric carbonaceous particle matter in Pittsburgh, Pennsylvania’ J. Air Waste Manage. Assoc. 52, 732–741.
Castro, L. M., Pio, C. A., Harrison, R. M., Smith and D. J. T.: 1999, ‘Carbonaceous aerosol in urban and rural European atmospheres: estimation of secondary organic carbon concentrations,’ Atmos. Environ. 33, 2771–2781.
Chow, J. C., Watson, J. G., Pritchett, L. C., Pierson, W. R., Frazier, C. A. and Purcell, R. G.: 1993, ‘The DRI thermal/optical reflectance carbon analysis system: Description, evaluation and application in U.S. air quality studies,’ Atmos. Environ. 27A, 1185–1201.
Dockery, D. W., Pope, C. A., Xu, X. P., Spengler, D. J., Ware, H. J., Fay, E. M., Ferris, G. B. and Speizer, E. F.: 1993, ‘An association between air pollution and mortality in six U.S. cities,’ N. Eng. J. Med. 329, 1753–1759.
Harrison, R. M., Jones, A. M. and Lawrence, R. G.: 2003, ‘A pragmatic mass closure model for airborne particulate matter at urban background and roadside sites,’ Atmos. Environ. 37, 4927–4933.
He, K., Yang, F., Ma, Y., Zhang, Q., Yao, X., Chan, C. K., Cadle, S., Chan, T. and Mulawa, P.: 2001, ‘The characteristics of PM2.5 in Beijing, China,’ Atmos. Environ. 35, 4959–4970.
Hildemann, L. M., Markowski, G. R. and Cass, G. R.: 1991a, ‘Chemical Composition of Emission from Urban Sources of Fine Organic Aerosol,’ Environ. Sci. Technol. 25, 744–759.
Hildemann, L. M., Markowski, G. R., Jones, M. C. and Cass, G. R.: 1991b, ‘Submicrometer aerosol mass distributions of emission from boilers, fireplaces, automobiles, diesel trucks, and meat cooking operations,’ Aerosol Sci. Technol. 14, 138–152.
Höller, R., Thono, S., Kasahara, M. and Hitzenberger, R.: 2002, ‘Long-term characterization of carbonaceous aerosol in Uji, Japan,’ Atmos. Environ. 36, 1267–1275.
Kim, Y. P., Moon, K. C., Lee, J. H. and Baik, N. J.: 1999, ‘Concentrations of carbonaceous species in particles at Seoul and Cheju in Korea,’ Atmos. Environ. 33, 2751–2758.
Lee, H. S. and Kang, B.-W.: 2001, ‘Chemical characteristics of principal PM2.5 species in Cheju, South Korea,’ Atmos. Environ. 35, 739–746.
Lin, J. J. and Tai, H. S.: 2001, ‘Concentrations and distributions of carbonaceous species in ambient particles in Kaosiung City, Taiwan,’ Atmos. Environ. 35, 2627–2636.
Ministry of Environment, Japan: 2001, http://www.env.go.jp/en/lar/regulation/aq.html.
Mizohata, A. and Ito, N.: 1984, ‘Physiochemical properties and contribution to atmospheric suspended particulate of the road dust relating from motor vehicles of spike-tires,’ The 2nd symposium on Aerosol Science and Technology, Kyoto, Japan, pp. 152–154. (in Japanese)
Offenberg, J. H. and Baker, J. E.: 2000, ‘Aerosol size distributions of elemental and organic carbon in urban and over-water atmospheres,’ Atmos. Environ. 34, 1509–1517.
Ohta, S. and Okita, T.: 1990, ‘A chemical characterization of atmospheric aerosol in Sapporo,’ Atmos. Environ. 24A, 815–822.
Park, S. S., Kim, J. Y. and Fung, K.: 2001, ‘Characteristics of PM2.5 carbonaceous aerosol in the Sihwa industrial area, South Korea,’ Atmos. Environ. 35, 657–665.
Pandis, S. N., Wexler, A. S. and Seinfeld, J. H.: 1995 ‘Dynamics of Tropospheric Aerosols,’ J. Phys. Chem. 99, 9646–9659.
Richardson, C. B. and Spann, J. F.: 1984, ‘Measurement of the water cycle in a leviated ammonium sulfate particle,’ J. Aerosol Sci. 15, 563–571.
Russell, L. M.: 2003, ‘Aerosol organic-mass-to-organic-carbon ratio measurements’, Environ. Sci. Technol. 37, 2982–2987.
Saitoh, K., Sera, K., Hirano, K. and Shirai, T.: 2002, ‘Chemical characterization of particles in winter-night smog in Tokyo,’ Atmos. Environ. 36, 435–440.
Shwartz, J., Dockery, D. W. and Neas, L. M.: 1996, ‘Is daily mortality associated specifically with fine particles?,’ J. Air Waste Manage. Assoc. 46, 927–939.
Sillman, S.: 1999, ‘The relation between ozone, NO x and hydrocarbons in urban and polluted rural environments,’ Atmos. Environ. 33, 1821–1845.
Spann, J. F. and Richardson, C. B.: 1985, ‘Measurement of the water cycle in mixed ammonium acid sulfate particles,’ Atmos. Environ. 19, 819–825.
Special Committee on National Air Quality Standard of Particulate Matter: 1973, ‘Data for decision on the National Air Quality Standard of Particulate Matter’, J. Jpn. Soc. Air Pollut. 8, 1–57. (in Japanese)
Tang, I. N.: 1980, ‘On the equilibrium partial pressures of nitric acid and ammonia in the atmosphere,’ Atmos. Environ. 14, 819–828.
Tang, I. N and Munkelwitz H. R.: 1993, ‘Composition and temperature dependence of the deliquescence properties of hygroscopic aerosols,’ Atmos. Environ. 27A, 467–473.
Tokyo Metropolitan Government Japan: 2003, ‘In Introducing Diesel Vehicle Control’ http://www2.kankyo.metro.tokyo.jp/jidousya/six-result/honpen/pdf-eg/all-eg.pdf
Turpin, B. J. and Huntzicker, J. J.: 1995, ‘Identification of secondary organic aerosol episodes and quantification of primary and secondary organic aerosol concentrations during SCAQS,’ Atmos. Environ. 23, 3527–3544.