廣州禾信SPAMS：PM2.5在線源解析的高效、可靠手段

　　2014年5月19-22日，第七屆世界顆粒學大會(The 7th World Congress of Particle Technology，簡稱WCPT7)在北京國際會議中心隆重召開。“世界顆粒學大會”是由美國、英國、德國、日本、澳大利亞等多國科學家聯合發起的世界顆粒學研究及技術領域最主要的會議之一，自1990年開始舉辦，每四年舉辦一次，分別在歐洲/非洲、亞洲/澳洲、美洲三個地區輪流舉辦。本次會議為該系列會議首次在中國舉辦，大會由中國顆粒學會、中科院過程工程研究所承辦，來自顆粒學和顆粒技術研究與開發領域的學者、工程技術人員、企業界代表及研究生等參加了本次大會，參會人數達1000余人。

第七屆世界顆粒學大會現場

　　本屆大會以特邀報告、專題研討會、分會場報告、墻報展等多種形式進行交流。會議圍繞包括顆粒粉體制備的各種物理、化學、機械方法；超微及納米顆粒的制備工藝、應用技術及其有關的物理、化學問題；流態化現象和流態化技術；粉體處理各單元操作；氣溶膠及其對環境、天氣、氣候的影響；顆粒和氣溶膠的性能測試和表征等15個分會場。廣州禾信分析儀器有限公司攜其最新推出的PM2.5在線源解析質譜監測系統參與本屆大會，并在氣溶膠分會場期間，帶來題為《PM2.5在線源解析的質譜應用》的精彩報告。

廣州禾信分析儀器有限公司 黃渤博士

　　廣州禾信分析儀器有限公司的黃渤博士帶來的報告題為《PM2.5在線源解析的質譜應用》，報告中黃博士分析了PM2.5在線源解析系統的技術特點與優勢，并介紹了其在全國的應用情況。

離線源解析方法

　　傳統的離線源解析方法通常包括三種：源清單法、擴散模型法和受體模型法，其中受體模型法自1970年以來得到了快速的發展，例如化學質量平衡模型（Chemical Mass Balance,CMB）和正定矩陣因子分析模型（Positive Matrix Factorization,PMF）已被大量應用于各種源解析研究中。為了得到更加準確的源解析結果，這些方法通常結合使用，互相補充驗證。而中國對細顆粒物的源解析也已經做了大量的工作，2000年至今，已發表了超過100篇論文，至少有56個城市進行過細顆粒物的源解析，大約有55個單位主持過細顆粒物的源解析工作。經過多年的發展，離線源解析方法已經比較成熟，如使用得當的話能得到較為準確的結果。然而，這些方法是耗時且昂貴的，獲得一個有意義的結果通常需要耗費數月的時間和大量的人力物力財力。此外，傳統的離線源解析無法捕捉到污染過程中污染源的變化，不能在污染應急事件處理中發揮作用。

在線單顆粒氣溶膠質譜儀（SPAMS）

　　近年來，中國經濟的快速發展，大氣細顆粒物的污染日趨嚴重，頻繁發生的灰霾不但妨礙了人們的日常生活，也給他們的健康帶來不良影響，因此，及時弄清不同地市的污染來源顯得十分重要，急需一種操作簡單、快速和高分辨率的源解析方法滿足監測要求。廣州禾信推出的在線單顆粒氣溶膠質譜儀（SPAMS）很好的解決了這個問題。儀器由進樣系統、測徑系統、激光電離系統和飛行時間質量分析器組成，首先氣溶膠顆粒通過空氣動力學透鏡加速聚焦進入真空系統，在測徑區域，由兩束測徑激光測量其空氣動力學直徑并觸發電離激光。電離產生的正離子和負離子通過飛行時間質量分析器檢測其化學成分。黃博士介紹，通過SPAMS系統，我們能獲得氣溶膠中單個顆粒物的大小及化學成分。然后利用ART-2a算法將顆粒譜圖分類，用于進一步的研究。

SPAMS系統

SPAMS可監測PM2.5源的時空變化，并可結合氣象數據和其它模型，對污染源進行追蹤

　　黃博士介紹，目前SPAMS已應用在研究PM2.5源的時空變化以及來源追蹤上。例如，2013年的秋季和冬季，在河北某市的源解析結果表明，冬季煤炭燃燒產生的PM2.5顯著增加，這一現象也反映了冬季燃煤取暖對PM2.5的影響。SPAMS也被用于同一個城市不同站點PM2.5源的表征，例如，2014年1月華南某市的9個站點，生物質燃燒的平均貢獻率為20%，明顯高于其它城市的監測結果（燃燒季10-15%，非燃燒季小于10%），最終確認是由此城市蔗渣燃燒的緣故導致。再比如，從2013年10月份到2014年1月份，完成了江蘇省10個城市PM2.5源的監測工作，摸清楚了每個城市的PM2.5來源組成基本情況，為江蘇省灰霾監測網絡的建設布點做實地驗證，也為為江蘇省的《江蘇省大氣污染防治行動計劃實施方案》的制定提供數據支持。

SPAMS還可用于捕捉環境污染過程的特征

　　SPAMS還可用于捕捉空氣污染過程的特征。例如，2012年9月份，連續監測中SPAMS捕捉到了多次環境污染事件。在其中一個灰霾形成階段，機動車尾氣貢獻明顯增加，而在另外一個污染時期燃煤的貢獻增加，這也意味著這兩個污染過程的原因可能不同。SPAMS還被應用于某市兩次灰霾天氣下PM2.5的來源追蹤。在兩次灰霾期間生物質燃燒的貢獻都超過了40%，這相對于非灰霾天氣的10%是一個非常高的比例。事實上，結合氣團后向軌跡和衛星數據的分析，發現在到達監測站點的氣團經過的路徑上有著很多火點，這表明這兩個霾事件可能受到在來自西北方向生物質燃燒的長距離傳輸的影響。

　　2014年4月份，北京環保局發布了基于過去一年半監測的PM2.5傳統離線源解析結果，結果表明，機動車尾氣、燃煤和工業排放是北京PM2.5最重要的三大來源，其中單是車輛排放就貢獻了31.1%。2013年3月和9月，北京環境監測站也使用了SPAMS進行了PM2.5在線源監測，基于這兩個月數據的源解析結果，和傳統源解析的結果較為一致。

　　黃博士最后指出目前在全中國進行在線源工作的城市已超過了30個，未來還將進行更多的工作。

　　查看產品信息：SPAMS 05系列在線氣溶膠質譜儀

　　查看相關專題：PM2.5在線源解析質譜監測系統

關于廣州禾信分析儀器有限公司

　　禾信公司成立于 2004 年，是集質譜儀器研發、制造、銷售及技術服務為一體的國家級高新技術企業和中組部“千人計劃”創業企業。注冊資金4000 萬元，研發場地6000 平方米。

　　通過八年努力，掌握高分辨垂直引入式飛行時間質譜分析器、電噴霧離子源、電子轟擊離子源、真空紫外光電離源、大氣壓基質輔助激光解析離子源、大氣壓差 分真空接口、膜進樣以及質譜專用高速數據采集卡等具有自主知識產權的質譜核心技術和飛行時間質譜儀器全套裝配工藝；通過ISO9001:2008質量管理 體系認證。產品研發得到國家“863”計劃、國家重大科學儀器設備開發專項、國家火炬計劃以及多項省市級科技攻關重點項目的支持。在國內率先實現質譜儀器 產品自主正向開發。

　　禾信公司向環境科學、冶金工業、氣象、科學研究等領域提供商品化質譜儀器以及技術服務，并打破國外技術封鎖，為國防、核工業等國家戰略部門提供定制質 譜儀器，2012年實現首臺質譜儀器出口美國。近年來，質譜儀器銷售額連創新高實現數量級增長，入選 2012年中國優秀創業投資項目。