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环境保护与循环经济 2023年第3期43卷 82-85页

作者：范慧君陈建宇冯诗婧张明明辽宁省大连生态环境监测中心辽宁大连116023

从整体水平、相关性、采暖期和非采暖期特征、采暖期不同污染程度碳质浓度变化以及小时变化等多方面研究了城区碳组分污染特征,为PM_(2.5)污染防治提供管控依据。研究结果表明:OC和EC的总和采暖期数值明显高于非采暖期;采暖期碳组分受... 详细信息

从整体水平、相关性、采暖期和非采暖期特征、采暖期不同污染程度碳质浓度变化以及小时变化等多方面研究了城区碳组分污染特征,为PM_(2.5)污染防治提供管控依据。研究结果表明:OC和EC的总和采暖期数值明显高于非采暖期;采暖期碳组分受一次源排放的影响更大,二次生成估算的SOC平均浓度为(1.57±1.27)μg/m^(3),SOC约占OC的38.1%,不同污染程度下的SOC占OC的34.3%~38.9%;非采暖期碳组分受二次生成的影响较大,估算得到的SOC平均浓度为(1.60±0.91)μg/m^(3),在OC中占比为59.9%;OC和EC有较好的相关性。

关键词：采暖期非采暖期一次源排放二次生成相关性

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基于有机分子示踪物法对天津市细颗粒气溶胶的来源解析

基于有机分子示踪物法对天津市细颗粒气溶胶的来源解析

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作者：王余天津大学

学位级别：硕士

1.背景介绍有机气溶胶约占细颗粒气溶胶的20-90%,控制着大气气溶胶的物理化学性质。有机气溶胶严重影响地球气候系统,也可能对人体健康产生不利影响。它可以直接由自然源和人为来源排放产生,例如化石燃料燃烧、生物质燃烧、土壤悬浮物... 详细信息

1.背景介绍有机气溶胶约占细颗粒气溶胶的20-90%,控制着大气气溶胶的物理化学性质。有机气溶胶严重影响地球气候系统,也可能对人体健康产生不利影响。它可以直接由自然源和人为来源排放产生,例如化石燃料燃烧、生物质燃烧、土壤悬浮物、生物性物质和农业废物(一次有机气溶胶),或者是由多种挥发性有机化合物(VOCs)(植被、生物质燃烧以及化石燃料燃烧排放物)与O,OH和NO自由基发生反应,随后成核或凝结在大气中已有的气溶胶颗粒物上形成(二次有机气溶胶)。在亚洲,由于近几十年工业活动增强,常在大气中观察到(包括PM在内)较高的气溶胶负荷。脱水糖,初级糖和糖醇是大气中一次源有机化合物的主要种类。它们由植物和微生物活动产生,例如植物叶片、花粉、真菌和细菌,可以作为生物气溶胶颗粒的主要标记物。二次有机气溶胶占全球有机气溶胶比例可达60%,在区域尺度上占比更大。由生物源排放物形成的二次有机气溶胶甚至比人为源的贡献量大。目前,异戊二烯的反应产物在大气中负荷量较其它前体物产物含量高。由单萜烯和倍半萜烯衍生的二次有机气溶胶也被认为是大气中二次有机气溶胶负荷的重要贡献者。PM中人为源有机化合物在大气中也起着重要作用,例如藿烷,多环芳烃和邻苯二甲酸酯。藿烷是三萜基团的五环烃,主要来源于细菌膜中的细菌类酚,并随地质时间沉积,可以被视为石油和煤炭的特殊生物标记物。多环芳烃由于其致突变性和致癌性,对人类健康有严重影响,被认为是PM中主要有毒污染物。塑料是生产、应用于世界各地的聚合材料,由于邻苯二甲酸酯具有致癌性和破坏内分泌等特性,对人体健康存在潜在危害,因此近年来受到了广泛关注。2.研究内容天津坐落于中国北方地区,人口约1500万,拥有多个大型工业区和农业区。天津正经历着高气溶胶负荷量以及大气污染事件,该地区大气化学特征亟待进一步研究。为了表征天津大气气溶胶的化学组成、富集、时间及季节性变化和来源,本次研究于2018年夏季至秋季,在华北地区天津市区和背景区采集PM样品,并分析其碳质成分如有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性有机碳(WSOC),以及一次源有机气溶胶示踪物,包括脱水糖、初级糖、糖醇、藿烷、多环芳烃、邻苯二甲酸酯,以及由异戊二烯,单萜烯,倍半萜烯和芳烃(甲苯)衍生而来的二次有机气溶胶分子示踪物。样品采集是在天津大学南开区卫津路校区(市区)和海河工业园区北洋园校区(背景区)教学楼顶上同时进行,从夏季(7月5日)持续至秋季(10月30日)。共采集约60个PM样品。3.实验方法采样过程在天津大学新老校区同时进行,由夏季持续至秋季。有机碳和元素碳使用有机碳元素碳分析仪测量,水溶性有机碳使用总有机碳分析仪测量。有机示踪物通过气相色谱-质谱(GC-MS)进行检测。4.碳质组分元素碳和有机碳在市区的浓度范围分别为0.11-0.54μg C m(平均浓度为0.28±0.13μg C m),1.37-8.89μg C m(平均浓度为3.01±1.64μg C m),在背景区分别为0.09-0.81μg C m(0.44±0.21μg C m),0.85-9.86μg C m(3.86±2.20μg C m)。水溶性有机碳在市区介于1.14-6.47μg C m(2.27±1.08μg C m)之间,在背景区为0.66-6.11μg C m(2.62±1.34μg C m)。水溶性有机碳/有机碳的平均相对丰度为78.0±12.3%(市区),72.1±17.8%(背景区)。水溶性有机碳的富集应归因于天津地区生物质燃烧的排放增加和/或挥发性有机物的二次形成。5.有机分子示踪物5.1脱水糖在市区,夏季脱水糖的浓度范围为1.01-28.3 ng m,平均为6.38±6.30 ng m,秋季为7.45-234 ng m,平均为73.8±68.4 ng m。在背景区,夏季浓度范围为0.53-10.8 ng m,秋季为32.6-223 ng m,夏季和秋季的平均浓度分别为3.92±3.34 ng m和129±51.9 ng m。两个采样点的样品中均发现半乳聚糖和甘露聚糖之间存在很强的相关性(R=0.93),表明它们的具有相似的来源和形成途径。在市区,夏季初级糖和糖醇的总浓度范围为0.87-8.17 ng m,平均为3.80±2.26 ng m,秋季则为5.35-46.1 ng m,平均为16.7±10.9 ng m。在背景区,夏季初级糖和糖醇的总浓度范围为0.76-10.4 ng m(平均3.56±2.81 ng m),秋季为16.8-45.8 ng m(平均25.2±8.68 ng m)。在此次研究中,果糖和蔗糖在初级糖种类中含量最高。果糖与葡萄糖之间存在着良好的相关性,市区相关系数为R=0.96,背景区为R=0.84,表明它们的具有相似的生物源来源。甘油是最丰富的糖醇之一,其次是赤藓糖醇和肌醇,并且都与左旋葡聚糖有良好的相关关系,表明生物质燃烧可能为这些物质的排放源。真菌孢

关键词：有机气溶胶一次源排放二次形成远距离大气传输中国北方

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