SPAMS打擊率影響因素與儀器狀態(tài)分析

王莉華，劉保獻(xiàn)，張大偉，張人太，安欣欣，魏 強(qiáng)

(北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心，大氣顆粒物監(jiān)測(cè)技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100048)

PM2.5是大氣污染物的重要組成部分，通過(guò)吸收[1]與散射[2]太陽(yáng)光可對(duì)地球氣候與環(huán)境產(chǎn)生影響，同時(shí)可對(duì)人體產(chǎn)生危害[3]。目前PM2.5污染已經(jīng)是我國(guó)大氣污染控制的焦點(diǎn)，近幾年得到政府與公眾的廣泛關(guān)注。有效控制PM2.5污染需要對(duì)其進(jìn)行來(lái)源解析，并量化各污染源貢獻(xiàn)，有針對(duì)性地從源頭進(jìn)行污染控制。

傳統(tǒng)的大氣顆粒物源解析方法一般分為受體模型、源模型以及源排放清單[4]三類(lèi)，其中受體模型法中的化學(xué)質(zhì)量平衡法(CMB)與正定矩陣分解法(PMF)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛[5-6]。由于傳統(tǒng)的顆粒物源解析方法均為離線(xiàn)分析，時(shí)效性較差、時(shí)間分辨率低、不能反映短時(shí)間內(nèi)的變化過(guò)程，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)階段對(duì)PM2.5源解析研究的要求。因此，近幾年發(fā)展了多種實(shí)時(shí)源解析技術(shù)，主要有基于多種在線(xiàn)顆粒物組分監(jiān)測(cè)和基于氣溶膠單顆粒飛行時(shí)間質(zhì)譜(single particle aerosol mass spectrometry, SPAMS)的實(shí)時(shí)源解析方法等[7]。

由于基于SPAMS的顆粒物在線(xiàn)源解析技術(shù)只需一臺(tái)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣顆粒物的在線(xiàn)源解析，具有操作、維護(hù)以及數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，現(xiàn)已在北京、廣州、石家莊等地區(qū)得到應(yīng)用[8-10]。將基于SPAMS的顆粒物在線(xiàn)源解析技術(shù)大量布點(diǎn)并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)分析數(shù)據(jù)，可以得到各地區(qū)、不同污染過(guò)程的差異。由于需要比較不同時(shí)間、地點(diǎn)SPAMS的監(jiān)測(cè)結(jié)果，且對(duì)顆粒物的檢測(cè)是定性半定量方法，保證儀器檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性尤為重要。

本研究將主要分析SPAMS打擊率的影響因素，并嘗試通過(guò)分析儀器的打擊率來(lái)監(jiān)控儀器的運(yùn)行狀態(tài)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

觀(guān)測(cè)時(shí)間段：2013年1月1日～12月31日；觀(guān)測(cè)地點(diǎn)：北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心7樓空氣質(zhì)量綜合觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，采樣口距離地面約20 m，距離樓面1.5 m。觀(guān)測(cè)點(diǎn)周邊無(wú)障礙物，除機(jī)動(dòng)車(chē)外無(wú)明顯污染源。

1.2 儀器與質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)儀器為廣州禾信分析儀器有限公司生產(chǎn)的氣溶膠單顆粒飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，可直接得到所有被測(cè)顆粒物的粒徑信息以及被打擊顆粒物的正負(fù)離子組分譜圖，其原理示于圖1[11-13]。

觀(guān)測(cè)期間定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，儀器出現(xiàn)故障及時(shí)維修，確保儀器在廠(chǎng)家所提供的儀器參數(shù)均正常的狀態(tài)下運(yùn)行。具體例行維護(hù)操作包括：每日檢查空氣動(dòng)力學(xué)透鏡前端進(jìn)樣壓力、電離激光能量、質(zhì)譜圖、旁路流量，通過(guò)清潔、更換小孔片使壓力讀數(shù)處于(294.6±5) Pa范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整電離激光使脈沖出射能量處于0.50～0.55 mJ范圍內(nèi)，在質(zhì)譜圖峰值質(zhì)量數(shù)偏移超出±0.5 u時(shí)進(jìn)行質(zhì)譜圖校準(zhǔn)，旁路流量為2.9 L/min，以保證采樣切割頭的切割粒徑為2.5 μm(SPAMS采樣流量約為0.1 L/min，采樣頭為3 L/min的PM2.5旋風(fēng)切割頭)；每月清潔采樣切割頭；每3個(gè)月更換1次電離激光冷卻水；故障維修后進(jìn)行粒徑校準(zhǔn)。

1.3 分析方法

采用在Matlab上運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理軟件YAADA(Yet Another ATOFMS Data Analyzer)[14]以及SPAMS Data Analysis V2.2軟件包對(duì)儀器直接輸出的粒徑、質(zhì)譜圖信息進(jìn)行數(shù)據(jù)提取、分類(lèi)等處理。測(cè)徑顆粒物定義為siz，有譜圖的顆粒物定義為hit，正負(fù)離子譜圖均有的顆粒物定義為mass。將siz中粒徑介于0.1～2.0 μm范圍內(nèi)的顆粒物按0.1 μm間隔分為Da1(0.1～0.2 μm)～Da19(1.9～2.0 μm)19個(gè)粒徑段。提取分別含有NH4+、NO3-、HSO4-、K+、OCEC、SiO3-的顆粒物，分別按各自名稱(chēng)命名。將所有提取的顆粒物類(lèi)型(siz、hit、mass、Da1～Da19、NH4+、NO3-、HSO4-、K+、OCEC、SiO3-)處理得到其顆粒數(shù)的小時(shí)變化數(shù)據(jù)，將hit與siz的小時(shí)變化數(shù)據(jù)比值定義為打擊率(hit-rate)。

此外，為了分析SPAMS打擊率的影響因素，大氣濕度數(shù)據(jù)采用北京市氣象局提供的距離本研究觀(guān)測(cè)站點(diǎn)最近的官園氣象站數(shù)據(jù)。采用Origin軟件繪制彩色等高線(xiàn)圖分析打擊率的影響因素。

2 結(jié)果與分析

在使用SPAMS過(guò)程中，用戶(hù)判斷儀器是否正常的主要方法是在儀器正常運(yùn)行、沒(méi)有報(bào)警并保證定期進(jìn)行粒徑與質(zhì)譜校準(zhǔn)的情況下，查看儀器入口小孔片后低規(guī)3的讀數(shù)、電離激光能量以及旁路流量是否在一定范圍內(nèi)。然而，在實(shí)際使用與數(shù)據(jù)分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這樣并不能完全確保儀器狀態(tài)正常和數(shù)據(jù)可靠。因?yàn)闇y(cè)徑激光狀態(tài)(能量、光斑大小、角度等)、時(shí)序卡工作狀態(tài)、電離激光狀態(tài)(光斑大小、聚焦情況、角度等)、質(zhì)譜檢測(cè)器各部分電壓(引出、聚焦、柵網(wǎng)、反射、加速以及MCP)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，部件老化后是否依然匹配等情況，用戶(hù)在正常使用過(guò)程中無(wú)法知曉其變化程度。而這些因素中的任何一個(gè)出問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不可靠，例如電離激光聚焦效果變差、光斑變大，將導(dǎo)致顆粒物電離效果變差等。

從2013全年的觀(guān)測(cè)結(jié)果看，儀器打擊率的小時(shí)均值變化范圍非常大，最低可至1%左右，最高可達(dá)85%。打擊率一方面決定了檢測(cè)有組分信息的顆粒物對(duì)大氣顆粒物是否具有代表性，另一方面也反映了儀器的工作狀態(tài)。本研究主要分析打擊率的影響因素，并嘗試通過(guò)分析打擊率與各影響因素的關(guān)系，配合儀器的維護(hù)、維修操作情況，提出用戶(hù)如何提高儀器數(shù)據(jù)可靠性的建議。

2.1 打擊率的影響因素

SPAMS的粒子檢測(cè)上限為20個(gè)/s，本研究實(shí)際觀(guān)測(cè)中每小時(shí)最大測(cè)徑顆粒物數(shù)量為40 000個(gè)，即11.1個(gè)/s。受時(shí)序卡以及電離激光器觸發(fā)頻率的影響，當(dāng)污染過(guò)于嚴(yán)重時(shí)，SPAMS檢測(cè)結(jié)果無(wú)法完全反映峰值，同時(shí)顆粒物逐個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)徑與電離區(qū)的難度增大，即測(cè)徑準(zhǔn)確性與打擊率可能會(huì)有所降低。因此，分析打擊率的各影響因素時(shí)，需要同時(shí)考慮測(cè)徑粒子個(gè)數(shù)的影響。SPAMS的打擊率主要由儀器原理以及內(nèi)部設(shè)計(jì)決定，同時(shí)受使用條件的影響，本研究將從用戶(hù)角度分析大氣濕度、檢測(cè)顆粒物組分、測(cè)徑粒子粒徑三個(gè)因素對(duì)打擊率的影響。

本研究所使用的SPAMS為2012年11月生產(chǎn)的設(shè)備，2013年1～3月儀器狀態(tài)與數(shù)據(jù)完整性最好，在分析打擊率的影響因素時(shí)，選取儀器狀態(tài)較好且分別具有冬季與采暖逐漸停止后春季特征的1月與3月數(shù)據(jù)。

2.1.1大氣相對(duì)濕度 大氣濕度被認(rèn)為是SPAMS打擊率比較重要的影響因素，分別繪制了2013年1月與3月打擊率與siz、大氣相對(duì)濕度的關(guān)系圖，示于圖2。其中siz為x軸，相對(duì)濕度為y軸，打擊率為z軸，由顏色表示打擊率z的數(shù)值。可以看出，2013年1月與3月打擊率的峰值均出現(xiàn)在siz數(shù)量較少、相對(duì)濕度較小的區(qū)域。1月的打擊率峰值出現(xiàn)在siz小時(shí)值大于25 000、相對(duì)濕度小于50%時(shí)；3月的打擊率峰值出現(xiàn)在siz小時(shí)值大于27 500、相對(duì)濕度小于40%時(shí)。打擊率的高值基本形成一個(gè)三角區(qū)域，在三角區(qū)域外，siz數(shù)量大、相對(duì)濕度高，打擊率非常低。在3月，當(dāng)siz數(shù)量大于30 000或相對(duì)濕度高于60%時(shí)，打擊率基本低于17%。

2.1.2組分 選取SPAMS響應(yīng)較高的K+和顆粒物主要組分HSO4-、OCEC、NO3-、NH4+，以及沙塵顆粒的特征組分SiO3-分析顆粒物組分對(duì)打擊率的影響。繪制2013年1月與3月打擊率與siz、含各類(lèi)離子顆粒物數(shù)量的關(guān)系圖，示于圖3?？芍?，打擊率與含有K+、HSO4-、OCEC、NO3-的顆粒物數(shù)量呈正相關(guān)，且呈有規(guī)律的梯度變化。與3月不同，1月的K+、HSO4-、OCEC三種組分關(guān)系圖不呈正三角形，且峰值分布區(qū)域略有差異，這是因?yàn)?月大氣顆粒物污染嚴(yán)重，常達(dá)到SPAMS的測(cè)徑上限(40 000個(gè)/h)。1月打擊率與含有NH4+的顆粒物數(shù)量呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，而3月略表現(xiàn)為正相關(guān)趨勢(shì)，這可能與含有NH4+的顆粒物粒徑分布特征、化學(xué)組成以及大氣相對(duì)濕度等因素相關(guān)。在3月，打擊率與含有SiO3-顆粒物數(shù)量的關(guān)系呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，而在1月沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系。原因可能有以下三方面：1) 1月的重污染過(guò)程通常是靜穩(wěn)天且持續(xù)3～5天，顆粒物二次轉(zhuǎn)化充分，呈混合態(tài)，即燃煤源、機(jī)動(dòng)車(chē)源以及沙塵源的污染物在顆粒物上混合較為充分，而3月停止供暖后，會(huì)發(fā)生較為單純的沙塵污染；2) 3～5月是我國(guó)沙塵暴發(fā)生頻率最高的時(shí)間段，沙塵顆粒物在大氣顆粒物中所占比例升高[15]；3) 沙塵天粗粒子明顯增加，主要集中在1.4 μm左右[16]，而SPAMS對(duì)粒徑大于0.5 μm顆粒物的打擊率與其顆粒物數(shù)量成反比。

硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽是水溶性無(wú)機(jī)鹽的主要組成部分[17-18]。張凱等[19]研究表明，在北京夏末秋初，水溶性化學(xué)成分占PM2.5的50%左右，硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽是水溶性化學(xué)成分中含量最高的組分，它們占總水溶性物質(zhì)的80%以上。因?yàn)榱蛩猁}、硝酸鹽以銨鹽的形式存在，由此推測(cè)NH4+應(yīng)與HSO4-、NO3-有類(lèi)似的變化規(guī)則，但實(shí)際并非如此，本研究中NH4+的檢測(cè)效率僅為HSO4-、NO3-的1/10左右。SPAMS對(duì)顆粒物物種檢測(cè)的基本原理是：顆粒物經(jīng)過(guò)測(cè)徑區(qū)后被266 nm激光照射電離為離子碎片，再利用飛行時(shí)間質(zhì)譜(time-of-flight mass spectrometry, TOF MS)進(jìn)行檢測(cè)，正、負(fù)離子分別進(jìn)入各自檢測(cè)區(qū)，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)引出、聚焦、柵網(wǎng)、反射、加速后到達(dá)檢測(cè)器。SPAMS采用微通道板(MCP)離子檢測(cè)器[20]，一定能量的離子直接與MCP通道壁碰撞產(chǎn)生二次電子，二次電子在通道內(nèi)不斷碰撞產(chǎn)生更多的電子，最終輸出電信號(hào)，產(chǎn)生的二次電子越多，響應(yīng)值越高，二次電子的多少與離子的能量及入射角有關(guān)[21]。不同質(zhì)荷比的離子在飛行時(shí)間質(zhì)譜電場(chǎng)中獲得的動(dòng)能相同[22]，即理論上不同的離子在MCP檢測(cè)器的響應(yīng)相同，而實(shí)際NH4+檢測(cè)效率遠(yuǎn)低于其他離子，這可能與其離子化效率以及運(yùn)行軌跡偏離等原因?qū)е码妶?chǎng)中損失有關(guān)。

圖2 2013年1月(a)與3月(b)打擊率與siz、相對(duì)濕度的關(guān)系圖Fig.2 Relationships of siz, relative humidity and hit-rate in January (a) and March (b) 2013

注：a1～f1.1月含不同K+、HSO4-、OCEC、NO3-、NH4+、SiO3-顆粒數(shù)與siz時(shí)的打擊率；a2～f2.3月含不同K+、HSO4-、OCEC、NO3-、NH4+、SiO3-顆粒數(shù)與siz時(shí)的打擊率圖3 2013年1月與3月打擊率與siz、顆粒物組分的關(guān)系圖Fig.3 Relationships of siz, particle composition and hit-rate in January and March 2013

2.1.3粒徑 有文獻(xiàn)[23-26]報(bào)道，利用SPAMS可以測(cè)定細(xì)顆粒物的空氣動(dòng)力學(xué)粒徑，并分析各類(lèi)顆粒物的粒徑分布特征。顆粒物的粒徑分布特征具有重要的科學(xué)意義，同時(shí)SPAMS對(duì)顆粒物的檢測(cè)需具有穩(wěn)定性和可比性。繪制2013年1月與3月打擊率與siz、各粒徑段(Da1～Da19)顆粒物數(shù)量的關(guān)系圖，發(fā)現(xiàn)粒徑大于0.6 μm后，均與打擊率呈負(fù)相關(guān)，故僅分析Da1～Da6，關(guān)系圖示于圖4。由圖可知，1月與3月打擊率與顆粒物粒徑的關(guān)系基本相同。打擊率與Da1顆粒物數(shù)量呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，與Da2～Da4呈正相關(guān)，當(dāng)粒徑增大至Da5后，打擊率與其顆粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)。說(shuō)明SPAMS打擊率與檢測(cè)效率較高的顆粒物粒徑為0.2～0.5 μm，這與電離激光的光斑大小以及電離能等因素有關(guān)。黃正旭等[27]研究表明，SPAMS檢測(cè)的粒徑主要集中在0.5 μm處，與本研究結(jié)果基本一致，但也存在差異，可能是由儀器間存在差異或數(shù)據(jù)處理差異導(dǎo)致的，后續(xù)研究可尋找差異原因并減小差異。

2.2 打擊率與其影響因素在不同儀器狀態(tài)下的關(guān)系

分析2013年每個(gè)月的打擊率與大氣濕度、組分、粒徑的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)5～11月與1～4月存在較大差異，下面將打擊率與大氣濕度、組分、粒徑關(guān)系結(jié)合儀器維修記錄進(jìn)行分析。

注：a1～f1.1月不同粒徑段(Da1～Da6)顆粒數(shù)與siz時(shí)的打擊率；a2～f2.3月不同粒徑段(Da1～Da6)顆粒數(shù)與siz時(shí)的打擊率圖4 2013年1月與3月打擊率與siz、顆粒物粒徑的關(guān)系圖Fig.4 Relationships of siz, particle diameter and hit-rate in January and March 2013

2.2.1大氣相對(duì)濕度 繪制2013年1～12月打擊率與siz、大氣相對(duì)濕度的關(guān)系圖后，提取相關(guān)信息列于表1。可以看出，6～11月打擊率與大氣相對(duì)濕度的關(guān)系出現(xiàn)異常，6月與11月打擊率較高的濕度范圍由低濕度變?yōu)楦邼穸?，?月打擊率與濕度呈明顯負(fù)相關(guān)，7～10月打擊率在較高的濕度范圍內(nèi)變大。

2.2.2組分 繪制2013年1～12月打擊率與siz、各組分顆粒數(shù)的關(guān)系圖后，提取相關(guān)性與峰值信息列于表2。可以看出，5～11月打擊率與組分關(guān)系出現(xiàn)異常，打擊率與含各種組分顆粒物數(shù)量均呈正相關(guān)，且打擊率數(shù)值、峰值分布均與1～4月以及12月有差異。5～9月打擊率一直處于低值，5月、7～9月打擊率峰值只在siz小于5 000時(shí)出現(xiàn)，而6月打擊率峰值在siz大于30 000時(shí)出現(xiàn)。10月與11月打擊率明顯高于1～4月以及12月，且呈現(xiàn)變形的三角形分布。

表1 2013年打擊率與大氣相對(duì)濕度的關(guān)系Table 1 Relationships of hit-rate and atmospheric relative humidity in 2013

注：“高打擊率濕度范圍”指打擊率有較明顯峰值的大氣相對(duì)濕度范圍；“是否三角形分布”指關(guān)系圖是否有類(lèi)似圖1的分布特征；相關(guān)關(guān)系中“/”表示沒(méi)有相關(guān)關(guān)系，“(-)”表示負(fù)相關(guān)，“(+)”表示正相關(guān)，“/(-)”表示有不明顯的負(fù)相關(guān)，“/(+)”表示有不明顯的正相關(guān)(以下同)

表2 2013年打擊率與組分相關(guān)關(guān)系以及峰值出現(xiàn)情況Table 2 Peak value and the correlation between the hit rate and the components in 2013

2.2.3粒徑 繪制2013年1～12月打擊率與siz、各粒徑顆粒數(shù)的關(guān)系圖后，提取相關(guān)信息列于表3?？梢钥闯?，1～4月及12月打擊率與Da1～Da6各粒徑段顆粒數(shù)的關(guān)系隨粒徑增加由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān)再變?yōu)樨?fù)相關(guān)，且有一定的梯度特征。而5～11月沒(méi)有此變化特征，其中5～10月各粒徑段均為正相關(guān)或無(wú)相關(guān)性，且關(guān)系圖梯度分布特征與1～4月及12月不同，11月整體打擊率高，沒(méi)有規(guī)律的關(guān)系梯度分布特征。

表3 2013年打擊率與粒徑的相關(guān)關(guān)系Table 3 Correlation between the hit rate and the particle diameter in 2013

2.2.4儀器維修情況與分析 研究期間平均每個(gè)月進(jìn)行1次故障維修，每次維修結(jié)束后，常規(guī)判斷儀器狀態(tài)的參數(shù)均基本正常，下面對(duì)每次維修與儀器狀態(tài)進(jìn)行分析。3月30日的故障由異常斷電引起，除保險(xiǎn)絲外，儀器沒(méi)有明顯損傷，檢測(cè)性能沒(méi)有明顯變化。6月3日由于電離能不穩(wěn)定，更換燈管，與5月數(shù)據(jù)打擊率降低相符合，而更換燈管后，從打擊率與siz、含各組分顆粒物數(shù)量的關(guān)系看，打擊率峰值出現(xiàn)在顆粒物數(shù)量大于30 000時(shí)，與正常規(guī)律不同，說(shuō)明更換燈管并沒(méi)有完全解決問(wèn)題。此后至9月，打擊率均處于較低水平，打擊率與組分和粒徑的關(guān)系異常。10月21日更換測(cè)徑激光后，打擊率明顯升高，且打擊率與組分和粒徑的關(guān)系有所恢復(fù)，說(shuō)明測(cè)徑激光的問(wèn)題是前期打擊率低的原因之一。7月、8月、11月、12月共對(duì)儀器進(jìn)行了5次維修工作，涉及部位有電離激光、測(cè)徑區(qū)以及時(shí)序卡。12月2日更換測(cè)徑激光后，儀器狀態(tài)恢復(fù)，打擊率與siz、組分和粒徑的關(guān)系基本與1～3月一致。

本研究中的儀器維修涉及3次電離激光、3次測(cè)徑激光、2次時(shí)序卡(2次時(shí)間間隔短，第1次換上的時(shí)序卡有問(wèn)題，立即換另一個(gè)，可以認(rèn)為是1次)和1次測(cè)徑PMT。SPAMS主要分為測(cè)徑、電離以及質(zhì)量分析器3個(gè)部分，質(zhì)量分析器較為穩(wěn)定，測(cè)徑與電離部分較易出現(xiàn)故障，而禾信分析儀器有限公司在2014年對(duì)電離激光光路進(jìn)行了改進(jìn)，電離激光器的性能有所提高，故障率明顯下降。

由于無(wú)法獲取足夠的樣本量，本研究設(shè)備部件故障率的統(tǒng)計(jì)具有個(gè)體特征，但結(jié)合儀器故障處理記錄，分析打擊率數(shù)值與大氣濕度、組分和粒徑關(guān)系的變化，可以發(fā)現(xiàn)它們受儀器狀態(tài)的影響。基于此，可以提前發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法難以發(fā)現(xiàn)的儀器故障，主要是測(cè)徑與電離部分的故障，如激光光路偏離、光斑大小變化、反射鏡損耗等，這些狀態(tài)參數(shù)在儀器控制軟件上無(wú)法顯示，只有當(dāng)數(shù)據(jù)有明顯異常而其他狀態(tài)均正常時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)。

3 討論與結(jié)論

1) SPAMS的打擊率與siz、大氣相對(duì)濕度、顆粒物組分以及顆粒物粒徑有關(guān)。在儀器狀態(tài)正常時(shí)，打擊率在siz數(shù)量少、大氣相對(duì)濕度低時(shí)較高，與含K+、HSO4-、OCEC、NO3-的顆粒物以及Da2、Da3、Da4顆粒物數(shù)量呈正相關(guān)，與Da1、Da5、Da6顆粒物數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，含NH4+、SiO3-顆粒物數(shù)量的相關(guān)關(guān)系與污染特征及其他環(huán)境有關(guān)。

2) SPAMS的打擊率數(shù)值以及打擊率與各影響因素的關(guān)系與儀器狀態(tài)有關(guān)，儀器狀態(tài)差時(shí)，打擊率低，且與各影響因素的關(guān)系發(fā)生變化。通過(guò)分析它們的相關(guān)關(guān)系，可以輔助地判斷儀器狀態(tài)是否正常，提前發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法難以發(fā)現(xiàn)的儀器故障，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3) 分析打擊率數(shù)值以及打擊率與各影響因素的關(guān)系變化，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些無(wú)法在儀器控制軟件上顯示狀態(tài)參數(shù)的部件故障，主要是測(cè)徑與電離部分的故障，如激光光路偏離、光斑大小變化、反射鏡損耗等，通常這些部件故障只有當(dāng)數(shù)據(jù)有明顯異常而其他狀態(tài)均正常時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

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