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針對含碳氣溶膠的采樣偏差，傳統的修正方法是80年代初發展起來的后置石英膜修正法。其原理是在石英膜(BQ)之后再增設一張石英膜(QBQ)或在石英膜采樣通道之外增設一個Teflon膜和石英膜(QBT)串聯的平行采樣通道，并假設后置石英膜(QBQ或QBT)捕集的OC僅來自吸附的氣態有機物，且吸附量與前置石英膜(BQ)相等，從而以后置膜捕集的OC(簡稱后置膜OC)來表征正偏差，即以前置膜(BQ)與后置膜OC濃度的差值作為修正后的OC。但是，后置石英膜修正法中的兩點假設是否成立，特別是后置膜OC究竟是來自氣態有機物(即正偏差的貢獻)還是來自揮發的顆粒態有機物(即負偏差的貢獻)一直以來都存在很大的爭議。Cadle et al (1983)在使用石英膜一石英膜(QBQ)串聯的方法采集含碳氣溶膠時，在后置石英膜上檢測到了OC，其濃度大約是前置膜OC的15%，從而引出了后置膜OC來源的問題。McMurry and Zhang (1989)使用MOUDI (Micro-OrificeUniform Deposit Impactor)采樣器研究了OC和EC的粒徑分布特征。MOUDI是一種多級碰撞采樣器，當使用MOUDI進行采樣時，根據切割粒徑的大小，顆粒物被多級采樣鋁箔捕集;經過最后一級碰撞器之后，小于0.1 }m的顆粒物被石英濾膜捕集。OC和EC的粒徑分布顯示，石英膜捕集了70%的OC和17%的EC o McMurryand Zhang C 1989認為如此高比例的顆粒態OC分布在小于0.1 }m的顆粒物上是不可能的，從而提出石英膜捕集的OC主要來自氣態有機物。MOUDI采樣器中石英膜的作用與石英膜(或Teflon膜)一石英膜串聯的采樣方法中的后置石英膜相似，因此McMurry and Zhang C 1989)的研究間接地說明了后置膜OC的來源應該以氣態有機物為主。McDow Huntzicker (1990)研究了采樣的表面流速(FaceVelocity)對OC濃度的影響，結果表明，當采用單張石英膜采樣時，OC濃度隨著表面流速的增加呈現出明顯的下降趨勢。這是由于單張石英膜捕集的OC既包括顆粒態有機物也包括正偏差，其中顆粒態有機物濃度不受表面流速的影響，但是正偏差卻隨表面流速的增加而下降，如式(1-1)所示:其中OC、二為單張石英膜捕集的OC濃度，OC~為顆粒態OC濃度, Mvoc、為吸附的氣態有機物質量，V為采樣體積;F為表面流速，A為采樣面積，T為采樣時間;k為單位時間吸附的氣態有機物質量，對某一特定的采樣環境而言是一個常數。當采用石英膜一石英膜(QBQ)串聯或Teflon膜一石英膜(QBT)串聯的采樣方法時，表面流速對前置膜與后置膜OC濃度差值的影響就顯著地減弱了。McDow andHuntzicker C1990)據此提出，后置膜OC的來源是氣態有機物，前置膜與后置膜OC濃度的差值即不受表面流速影響的顆粒態有機物濃度。McDowandHuntzicker C 1990的工作為后置膜OC來源提供了重要的證據，但這一證據仍然是間接的、定性的。在此之后的近二十年時間內一直沒形成直接地、定量地判斷后置膜OC來源的方法，限制了后置石英膜修正法的應用。因此，后置膜OC的來源是大氣環境研究領域中的一個由來已久、廣受關注、尚未解決的關鍵科學問題(Hering etal, 1990; Turpin et al, 1994; Watson et al, 2009; Chow et al, 2010),而導致這一現狀的根本原因是后置石英膜修正法并不能將氣態有機物的吸收與顆粒態有機物的揮發這兩個過程分開。溶蝕器修正法是90年代初發展起來的修正含碳氣溶膠采樣偏差的新方法。溶蝕器(Denuder)是一種顆粒物能通過，某種或某幾種氣態物質被選擇性吸附的裝置。按照被吸附物質的種類，溶蝕器大致可以分為以下4大類:用于去除I}N03 ,O:等的酸性氣體溶蝕器，用于去除NH:的堿性氣體溶蝕器，用于去除臭氧(03}的臭氧溶蝕器，用于去除氣態有機物的有機溶蝕器。酸性、性氣體溶蝕器和臭氧溶蝕器一般通過化學反應去除目標物質，例如酸性氣體溶蝕器一般通過涂布堿性溶液(如Na2C03)來吸收I}N03, SO:等酸性氣體;堿性氣體蝕器一般通過涂布酸性溶液(如檸檬酸、磷酸)來吸收}3;臭氧溶蝕器一般通過涂布還原性物質(如KI)來吸收臭氧;與上述幾種溶蝕器不同，有機溶蝕器一般通過物理吸附作用去除氣態有機物。 溶蝕修正法的原理是，通過有機溶蝕器去除氣態有機物，從而消除正偏差;通過后置濾膜捕集揮發的顆粒態有物，從而消除負偏差。與后置石英膜修正法相比，溶蝕器修正法一個明顯的優勢是能夠將氣態有機物的吸附與顆粒態有機物的揮發這兩個過程分開。在溶蝕器修正法中，前置濾膜捕集的OC一般定義為不揮發有機物(Non-volatile Organic Carbon, NVOC)，后置濾膜捕集的OC一般定義為半揮發有機物(Semi-volatile Organic Carbon, SVOC)。需要指出的是，VOC, NVOC和SVOC尚沒有一個被普遍接受的義方式。我們這里的定義是基于采樣方法的，此外也有定義是基于飽和蒸汽壓的，但是不同研究者提出的定義方式并不一致，例如England et al (1998)將SVOC定義為在25 0C時蒸汽壓在10-‘和10-'毫米汞柱之間的有機物，而Cui et al (1998)將SVOC定義為在25 0C時蒸汽壓小于30毫米汞柱的有機物。1. 2. 2. 1溶蝕器的主要類型 Fitz C 199的建立了第一個有機溶蝕器，由15張平行的石英濾紙(25.4 cm X4.3 cm)組成，濾紙間距0.3 cm。在采樣過程中氣溶膠由濾紙的間隙中通過。這種結構的溶蝕器一般稱作平行板式或濾紙式溶蝕器。自此之后，出現了多種類型的有機溶蝕器。按照吸附劑的種類，可以分為活性炭溶蝕器和樹脂溶蝕器兩大類。活性炭溶蝕器主要包括以下三種結構:C 1) CIF溶蝕器。atough等為了增加溶蝕器對氣態有機物的吸附能力，用活性炭飽和纖維濾紙(Activated Carbon Impregnated Cellulose Filter,  CIF)代替石英濾紙，開發出了CIF溶蝕器。CIF溶蝕器由17張平行的CIF濾紙(5 8 cm X 4. 5 cm組成，濾紙間距2 mm CEatough et al,  1993 ) o CIF溶蝕器在結構上與Fitz C 1990)開發的溶蝕器相似，因此也屬于平行板式(濾紙式)溶蝕器C2)填充式溶蝕器。長430mm，外徑63mm，內嵌兩根銅網制成的圓管，直徑分別為48 mm和51 mm，內管中以及外管與溶蝕器外壁的間隙中填充活性炭，氣溶膠由內、外管的間隙中通過(Mikuska et al,  2003 ) o(3)蜂窩狀活性炭溶蝕器。由Subramanian等首次使用，呈圓柱形，長250mm,直徑30mm，橫截面上每平方厘米約有35個1mmX lmm的方孔，氣溶膠由方孔通過(Subramanian et al，2004)。樹脂溶蝕器主要是XAD (polystyrene-divinylbenzene)溶蝕器，包括多通道和蜂窩狀兩種結構。多通道XAD溶蝕器由Gundel等首次使用(Gundel et al, 1995 ),由多個涂布了XAD樹脂顆粒的玻璃圓管嵌套而成(比較常見的是8通道溶蝕器)。蜂窩狀XAD溶蝕器由Mader等(Mader et al,  2001)開發，銹鋼制。圖1.7給出了上述溶蝕器的結構示意圖。    在溶蝕器修正法中，后置濾膜主要有3種類型:Viana et al (2006a,  2006b,2007)在應用填充式活性炭溶蝕器時，直接用石英膜作為后置濾膜;Eatough et al(1999,2003a)在應用CIF溶蝕器時，將CIF膜或CIG( Activated Carbon ImpregnateGlass Fiber Filter，與CIF膜類似;通常不對二者以嚴格區分)膜作為后置濾膜;Fan et al (2003, 2004a,  2004b)在應用多通道XAD溶蝕器時，將XAD飽和石英膜(XAD-Q，即涂布了XAD樹脂顆粒的石英膜)作為后置濾膜。后置濾膜對氣態有機物的吸附能力對SVOC濃度(即后置濾膜捕集的OC)有著直接的影響。通過CIF, CIG, XAD-Q等吸附能力強的后置濾膜獲取的SVOC濃度通常較高;而通過石英膜獲取的SVOC濃度一般接近于零(Cheng et al,  2009a) o目前，關于上述哪種濾膜更適合用作后置濾膜尚無定論。一般地，活性炭器配合CIF膜或CIG膜使用，XAD溶蝕器配合XAD飽和石英膜(XAD-Q)使用。但是，在使用XAD溶蝕器時卻不能用CIF(或CIG)膜作為后置濾膜。Lewtas et al2001)對比了石英膜一CIF膜、活性炭(CIF)溶蝕器一石英膜一CIF膜、XA} ( 8通道)溶蝕器一石英膜一CIF膜三個平行的采樣通道中CIF膜吸附的有機物濃度，兩組實驗結果如圖1.8所示。在石英膜一CIF串聯的采樣通道中，被CIF膜吸附的有機物(簡稱后置CIF膜OC)有兩個可能的來源，一是從前置英膜揮發的顆粒態有機物(C SVOC)，二是氣態有機物。在其它兩個采樣通道中由于氣態有機物已經被溶蝕器去除，CIF膜上的OC應該只包含SVOC，因此這兩個通道中CIF膜捕集的OC濃度應該小于后置CIF膜OC。這對于活性炭(CIF溶蝕器一石英膜一CIF膜串聯的采樣通道而言是成立的。而在XAD ( 8通道)溶蝕器一石英膜一 CIF膜串聯的采樣通道中，CIF膜捕集的OC濃度卻高達后置CIF膜OC的3}8倍。Lewtas etal (2001)認為，如此高濃度的OC不可能來自SVOC或氣態有機物，唯一可能的來源是在XAD溶蝕器萃取過程中(即用正己烷、二氯甲烷、丙酮混合溶液的萃取過程)殘留的有機物。這些殘留的有機物會在后續的采樣過程中釋放出來，并被CIF膜吸收，從而導致XAD ( 8通道)溶蝕器一石英膜一CIF膜串聯的采樣通道中，CIF膜的OC濃度出現異常高值。Mader et al (2001,  2002,  2003)在應用蜂窩狀XAD溶蝕器的過程中，也觀測到了類似的異常值。導致出現上述異常高值的另一個原因是CIF膜對氣態有機物的吸附能力較強。研究表明，CIF膜對氣態有機物的吸附能力遠高于XAD飽和石英膜。Lewtas et al(2001)對比了石英膜一CIF膜和石英膜一XAD飽和石英膜兩個平行的采樣通道中后置膜捕集的OC。結果表明，后置CIF膜OC大約是后置XAD飽和石英膜OC的2倍。在活性炭(CIF)溶蝕器一石英膜一CIF膜和活性炭(CIF)溶蝕器一石英膜一XAD飽和石英膜兩個平行的采樣通道中，XAD飽和石英膜吸附的SVOC濃度也遠低于CIF膜(Lewtas et al, 2001)，同樣說明CIF膜對氣態有機物的吸附能力遠高于XAD飽和石英膜。