大气碳黑颗粒物是大气环境研究的重点物质。碳黑颗粒物具有强吸光性的特点，对全球大气辐射平衡、气候变化、区域水循环等具有显著影响；此外碳黑颗粒物的健康效应也不容忽视。碳黑颗粒物的研究成为大气环境的焦点领域。　　 本研究就以大气碳黑颗粒物为研究对象，首先建立了超声喷雾法大气碳黑标准源系统，以乙醇：水(4:1)的混合液作为悬浮介质，加入定量吐温-80表面活性剂配置成一定浓度的碳黑悬浮液，悬浮液在蠕动泵的控制下以一定的流量进入超声喷嘴，在其作用下形成喷雾，碳黑喷雾在空气混合腔中与纯净的稀释气体混合均匀，最终在空气混合腔中得到浓度可变的大气碳黑标准样品。　　 在超声喷雾法大气碳黑标准源建立之后，分别采用膜采样重量法和MAAP碳黑仪对标准源的可行性进行了测试。膜采样重量法利用Teflon膜对标准源空气混合腔中20～100μg/m3的范围内的大气碳黑标准样品连续采样20h，同时对吐温-80表面活性剂的空白样品进行采集。在对理论值和实际测量值进行分析后发现，在20～100μg/m3较高的大气碳黑浓度范围内，大气碳黑标准源具有一定的可行性。　　 MAAP碳黑仪对超声喷雾法大气碳黑标准源可行性的测试中，首先测定了吐温-80添加量、蠕动泵液体流量和MAAP抽气流量等因素的影响，确定MAAP碳黑仪对标准源测试的最佳条件；在50μl/min和100μl/min的蠕动泵流量下，MAAP碳黑仪分别对两组0.5～20μg/m3浓度梯度的大气碳黑标准样品进行测定，发现大气碳黑的实测浓度和理论浓度之间具有良好的线性关系，证明碳黑标准源在0.5～20μg/m3的低浓度范围内具有很高的可行性。　　 在建立大气碳黑光声光谱检测系统，自行设计了共振式光声光谱检测池。首先以简易光声池测试得到了固体碳黑样品的光声信号；通过光声池对大气碳黑颗粒物的尝试检测，初步选择合适的光声池类型。最后自行设计了圆柱形的共振式光声光谱检测池，其中谐振腔、缓冲腔和微音器均为两组，分别检测大气碳黑样品和背景样品的光声信号，两者做差后得到大气碳黑颗粒物的实际光声信号。同时测得共振式光声池设的共振频率为1612Hz。　　 最后搭建了大气碳黑颗粒物光声光谱检测系统，整个系统包括光路部分、气路部分和数据采集分析部分。激光作为激励光源，光声池中的大气碳黑颗粒物光源作用下发生光声效应，利用微音器对声音信号进行检测并转换成电信号，再经过锁相放大器等信号处理设备提高信号信噪比，最后信号数据进入计算机终端，处理分析后转换成大气碳黑颗粒物浓度。整个检测系统的样品采集和数据分析均有Dasylab程序进行控制，实现连续在线观测。