创新点
总结了近五年大气细颗粒物测量技术的发展与应用状况。
展望了未来大气细颗粒物多参数、动态过程快速测量、高性能微纳传感等方向的发展前景。
桂华侨 研究员
桂华侨，男，1979年生，博士，研究员，博士生导师，中科院合肥物质科学研究院安徽光机所环境光学中心副主任，兼任中国仪器仪表学会委员光机电分会、安徽省物理学会理事。2019年被授予“有突出贡献中青年专家”称号，2021年入选国家级科技创新领军人才。2001年在安徽大学获得理学学士学位，2006年在中国科学技术大学获得光学博士学位。长期从事环境空气与移动源细颗粒物监测技术研究工作，研发了大气细颗粒物粒径谱、消光特性等在线监测技术设备，得到应用和转化，并服务于我国重大活动的空气质量保障和效果评估、机动车超细颗粒物实际工况排放评估。主持了国家重点研发计划、科技部与澳门联合资助项目、国家自然科学基金、国家重大科学仪器设备开发专项任务等10余项科研项目，在国际学术期刊发表论文70余篇，获中国授权发明专利50余项、美国授权发明专利5项，获得国家科学技术进步二等奖1项（排名3）、安徽省科学技术一等奖1项（排名3）。
大气细颗粒物测量技术研究新进展
作者
解智博1, 2，桂华侨1, 2, *，张礁石1, 2，杨波1, 2，康士鹏1, 2，魏秀丽1, 2，余同柱1, 2，杨义新1, 2，刘建国1, 2 ，刘文清1, 2
单位
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研究背景
大气细颗粒物（PM2.5）污染是全球性重要环境问题之一，也是我国大气污染防治的重点。以我国京津冀地区为例，中国环境监测总站在2022年12月的全国城市空气质量报告指出京津冀及周边地区“2+26”城市平均空气质量优良天数比例为68.3%，同比增长1.0个百分点，但是超标天数全部以大气细颗粒物为首要污染物。此外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确要求，“地级及以上城市PM2.5浓度下降10%，基本消除重污染天气”。目前，我国PM2.5防治已经进入深水区，PM2.5污染成因复杂，精细化治理大气复合污染的创新思想来源于对大气物理、化学过程的深入认知。因此，精准探测真实大气环境条件下大气细颗粒物的物理化学变化过程，获取其理化特性及其变化规律，是揭示大气细颗粒物的成因、发展机制的重要前提。
近年来，基于外场观测和实验室模拟的大气细颗粒物演化机制研究取得显著进展，研究结论既包括基于整体样品分析的大气细颗粒物粒径和组分演变结果，也包括基于单颗粒观测手段的颗粒物相态组分变化特征。与此同时，针对大气细颗粒物的数浓度、粒径、组分等特征参数测量技术也得到了迅速发展，具体涉及到静电和光学计数、电迁移粒径、电子和光学显微成像、离子质谱和分子光谱等颗粒物的理化特性测量技术。
本文总结了近五年国内外在大气细颗粒物测量技术方面的研究工作，介绍了不同测量技术的原理和应用场景，阐述了其在大气颗粒测量过程中的优点和不足，并对未来的发展趋势进行了展望。
摘要
大气细颗粒物污染对区域环境、全球气候和人体健康均具有重要影响，因此大气细颗粒一直是污染防治的重点和难点之一。近年来，特别是我国大气污染防治计划的持续推进，大气细颗粒物污染问题已得到显著改善，同时也伴随着一系列测量技术的长足发展。本文针对大气细颗粒物数浓度、粒径分布、化学组成等物理化学参数信息，综述了近年来大气细颗粒物测量技术的发展与应用状况。对于细颗粒物数浓度测定，主要分为扩散荷电计数和凝结粒子计数两类，前者主要适用于燃烧排放场景，后者则适用于城市空气低浓度测量场景；对于细颗粒粒径测量，主要分为单颗粒粒径和整体粒径谱分析两类，单颗粒粒径多采用电子显微和光学显微方式，整体粒径谱分析主要为电迁移分级方式；对于细颗粒物组分测定，主要以气溶胶质谱与光谱分析为主。最后，面向大气颗粒物演变机制研究与智能化监测监管新需求，展望了未来大气细颗粒物将向多参数综合表征、动态过程快速测量、高性能微纳传感等方向发展。
部分图表
表1 常用颗粒物数浓度测量设备及其参数
图1 水基CPC结构示意图[22]
图2 电动天平悬浮颗粒示意图[38]
图3 光镊捕获颗粒物加湿实验示意图[44]
引文格式：
解智博,桂华侨,张礁石,杨波,康士鹏,魏秀丽,余同柱,杨义新,刘建国,刘文清.大气细颗粒物测量技术研究新进展[J/OL].能源环境保护:1-14（2023-03-22）[2023-03-23].DOI:10.20078/j.eep.20230308.
编辑｜金丽丽
审核｜蒋雯婷