近岸海洋大气中黑碳气溶胶的混合态及其对光吸收特性的影响研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41305133
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0502.气候与气候系统
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Recently, human health and marine environment are threatened by the increasing pollutions over the offshore marine atmosphere, especially the haze pollution. Black carbon (BC) is the dominant absorber of solar radiation in the atmospheric aerosols. Due to the light absorption property it can cause low visibility, regional haze, and affect the atmospheric radiative energy balance, making an important influence on the environment and climate on the regional and global scales. The light absorption properties of BC are very sensitive to the manner and degree in which BC mixed with other aerosols, a property referred to as mixing state. Large uncertainties still exist in estimates of the radiative forcing of BC because of the lack of detailed measurements of the mixing state and the associated optical properties. These uncertainties limit our ability to quantify the relative impacts of BC on climate and environment, thus limiting our ability to make effective policy decisions. To reduce the uncertainties and better understand its effects on the offshore marine atmosphere, it is essential to study the mixing state of BC and its effects on the optical properties. To study the mixing state of BC, obtain the aerosol types and their relative contribution ratios which externally or internally mixed with BC, on-line analyses such as single particle aerosol mass spectrometer and off-line analyses like transmission/scanning electron microscopy equipped with energy dispersive spectrometer, ion chromatography, high-resolution gas chromatography combined with mass spectrometry will be used to investigate aerosol particles collected from the typical emission sources and offshore marine atmosphere in this research. In this study, the light absorption of BC will be measured directly using the photo-acoustic technique, while its mass concentration will be determined by the thermal/optical reflectance method. The mass absorption coefficient will be calculated as the ratio of aerosol absorption coefficient to the mass concentration of BC. The relationship between the mass absorption coefficient and the number fractions of different mixing states of BC, such as the externally and internally mixing of BC with sulfate, sea salts, or organic matters, will be studied to quantify the effect of different mixing state on light absorption properties of BC, and the influence by the relative humidity and so on. Results of this research will provide critical support data which helps us to estimate the impact on the offshore marine air quality and marine ecological environment by BC, and provide scientific basis for the development of a reasonable abatement control method.
近年来,近岸海洋大气复合型污染日益明显直接威胁着人类健康和海洋生态环境,其中灰霾污染尤为显著。黑碳是气溶胶中最主要的光学吸收成分,能造成大气能见度下降、影响大气辐射能量平衡,是形成灰霾的重要污染物;而黑碳气溶胶的光吸收特性与其混合态密切相关。因此,为更好的研究黑碳气溶胶对近海大气环境的影响,本研究拟通过单颗粒气溶胶质谱仪等实时在线分析结合电镜微观形貌等离线分析手段,对典型源排放及近岸海洋大气中黑碳气溶胶的混合态特征进行综合研究,获得黑碳气溶胶的混合态特征及其变化规律;同时通过光声法、热光分析法等获得不同条件下黑碳的光吸收特性(质量吸收系数);建立混合态与光吸收特性之间的定量关系,探讨混合态对黑碳气溶胶光吸收特性的影响以及近海高湿高盐等环境因素对其影响。本项目的开展将为评估黑碳气溶胶对近岸海域空气质量、海洋生态环境的影响提供关键的支持数据,并为制定合理的减排控制方法提供科学依据。

结项摘要

近年来,近岸海洋大气复合型污染日益明显直接威胁着人类健康和海洋生态环境,其中灰霾污染尤为显著。黑碳是气溶胶中最主要的光学吸收成分,能造成大气能见度下降、影响大气辐射能量平衡,是形成灰霾的重要污染物;而黑碳气溶胶的光吸收特性与其混合态密切相关。因此,为更好的研究黑碳气溶胶对近海大气环境的影响,本项目通过单颗粒气溶胶质谱仪等实时在线分析法、离线滤膜热光分析法、积分球光学测量法等多种分析手段相结合的方法,重点对厦门市近岸海洋大气中黑碳气溶胶的混合态及其光吸收特性等开展了综合研究,获得了厦门市不同季节中黑碳的质量吸收系数及混合态特征,探讨了混合态、湿度、海盐等对黑碳气溶胶质量吸收系数的影响。结果表明厦门近岸海洋大气中黑碳的质量吸收系数为6.80 m2∙ g-1-14.77 m2∙ g-1,且存在一定的季节性差异,其在春、夏、秋、冬四季中的平均值分别为9.19 m2∙ g-1、9.07 m2∙ g-1、10.13 m2∙ g-1和9.86 m2∙ g-1。黑碳的质量吸收系数仅在夏季中与环境湿度成正相关,其他季节受湿度影响不大。高比例的内混硫酸盐和海盐可能是造成秋季黑碳质量吸收系数较高的主要原因。此外,本项目还利用获得的多种观测分析数据对典型事件(节假日、雾霾、台风)影响下近岸海洋大气气溶胶的特征变化等进行了研究。本项目的开展将为进一步评估黑碳等气溶胶对近岸海域空气质量、海洋生态环境的影响提供关键的支持数据,并为制定合理的减排控制方法提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
1307 号台风“苏力”影响期间厦门大气气溶胶中细颗粒物组成变化的特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    应用海洋学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈立奇;颜金培;赵淑惠;林奇
  • 通讯作者:
    林奇
冬春季台湾海峡西北部海域大气颗粒物中多氯联苯污染特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    应用海洋学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈立奇;张远辉;柯秀蓉;李苗
  • 通讯作者:
    李苗
Chemical characteristics of submicron aerosol particles during a long-lasting haze episode in Xiamen, China
中国厦门长期雾霾期间亚微米气溶胶颗粒的化学特征
  • DOI:
    10.1016/j.atmosenv.2015.05.003
  • 发表时间:
    2015-07
  • 期刊:
    Atmospheric Environment
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Qi Lin;Zhong Li;Hangyu Chen;Shuhui Zhao
  • 通讯作者:
    Shuhui Zhao
Summertime Spatial Variations in Atmospheric Particulate Matter and Its Chemical Components in Different Functional Areas of Xiamen, China
厦门市不同功能区夏季大气颗粒物及其化学成分空间变化
  • DOI:
    10.3390/atmos6030234
  • 发表时间:
    2015-02
  • 期刊:
    Atmosphere
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Liqi Chen;Yanli Li;Zhenyu Xing;Ke Du
  • 通讯作者:
    Ke Du
Characteristics of trace metals in marine aerosols and their source identification over the Southern Ocean
南大洋海洋气溶胶中微量金属的特征及其来源识别
  • DOI:
    10.13679/j.advps.2015.3.00203
  • 发表时间:
    2015-01
  • 期刊:
    Advances in Polar Science
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    ZHAO Shuhui;CHEN Liqi;LIN Hongmei
  • 通讯作者:
    LIN Hongmei

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其他文献

地面加热对沙尘暴数值模拟结果的影响研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    中国沙漠
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    --
  • 作者:
    姜学恭;李彰俊;程丛兰;胡英华;张伯禹;赵淑惠;JIANG Xue-gong1,LI Zhang-jun1,CHENG Cong-lan2,HU Y;2.Institute of Urban Meteorology,China Meteorologi;3.Inner Mongolia Autonomous Region Meteorological
  • 通讯作者:
    3.Inner Mongolia Autonomous Region Meteorological
天山乌鲁木齐河源1号冰川大气气溶胶和新雪中可溶性离子关系研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    地理科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵淑惠;周平;张明军;金爽;李忠勤
  • 通讯作者:
    李忠勤
天山乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶可溶性离子昼夜变化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    冰川冻土
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    金爽;周平;赵淑惠;张明军;李忠勤
  • 通讯作者:
    李忠勤
冰川运动速度对气候变化的响应以天山乌鲁木齐河源1号冰川为例
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 作者:
    李忠勤;周在明;赵淑惠;井哲帆;韩添丁
  • 通讯作者:
    韩添丁
天山乌鲁木齐河源1号冰川大气气溶胶的微观形貌及元素组成分析
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    冰川冻土
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵淑惠;周平;李忠勤;王文彬
  • 通讯作者:
    王文彬

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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