沈阳市郊区环境空气中醛酮类化合物的污染特征与来源分析

为探究沈阳市郊区环境空气中醛酮类化合物的污染特征,于2017年8月24日—9月2日采用2,4-二硝基苯肼固相吸附/高效液相色谱方法对沈阳市郊区醛酮类化合物进行观测分析,利用美国环境保护局推荐的人体健康风险评价方法对部分有毒有害醛酮类化合物的人体健康风险进行了评价,并利用比值法对醛酮类化合物的来源进行了初步分析.结果表明:醛酮类化合物质量浓度日均值范围为23.16~38.38 μg/m3;质量浓度最高的4种醛酮类化合物依次是丙酮、甲醛、正丁醛和乙醛,其质量浓度日均值的平均值分别为8.71、5.90、5.48和2.95 μg/m3.对·OH消耗速率(L_OH)贡献较大的醛酮类化合物物种是正丁醛、甲醛和乙醛,臭氧生成潜势贡献(OFP)较大的醛酮类化合物物种是甲醛、正丁醛和乙醛,在研究区影响醛酮类化合物光化学反应活性的物种主要是甲醛、乙醛和正丁醛.研究区观测期间,环境空气中甲醛和乙醛的致癌性风险值分别为1.18×10-5和5.91×10-6,对暴露人群存在潜在的致癌风险;乙醛的非致癌风险值为0.05,对暴露人群不存在非致癌风险.在研究区的一次臭氧轻度污染过程期间,环境空气中的甲醛和乙醛受天然源排放的挥发性有机物二次转化的影响减弱,甲醛、乙醛和丙酮受到炼焦工业和机动车等人为源排放的影响增强,而正丁醛主要受当地精细化工产业排放的影响.研究显示,沈阳市应加大对炼焦工业、精细化工和机动车来源排放醛酮类化合物的管制,以降低环境空气中活性醛酮类化合物及有毒有害醛酮类化合物的浓度.      

广州大气挥发性醛酮类化合物的污染特征及来源研究

采用DNPH-HPLC-UV分析方法,研究了2006年广州夏季空气污染较严重日17种挥发性醛酮类化合物的污染特征及其初步来源.结果表明,广州大气中主要的醛酮类污染物是丙酮、甲醛、 2-丁酮和乙醛,其日均浓度分别为10.84、 9.29、 8.35和8.0 μg·m^-3,占总醛酮类化合物日均浓度的72.29%.城区省站测点总醛酮类化合物日均浓度最高,达到59.66 μg·m^-3,而郊区从化测点的总醛酮类化合物日均浓度最低,为43.51 μg·m^-3.各种化合物在不同垂直高度的采样点表现出不一致的浓度变化规律,而在水平方向上均表现出昼间明显高于夜间的日变化规律.大气中甲醛、乙醛和丙酮相关性好,具有较好的同源特征,而C1/C2、C2/C3比值分别为1.12、 7.51,反映出机动车尾气排放对大气醛酮类化合物具有相当重要的贡献.     

高效液相色谱法分析空气污染物中的醛和酮

建立了一种用高效液相色谱法测定空气中的醛酮类化合物的方法.该方法用2,4-二硝基苯肼(DNPH)的磷酸溶液为吸收液,将醛酮类化合物转化为醛酮-DNPH衍生物,测定空气中的含量.方法的相关系数大于0.999,检出限为2～10 μg/m3,回收率大于85％.该方法灵敏度高,前处理简单,可用于环境空气中醛酮类的测定.     

沈阳市环境空气中醛酮类化合物污染现状初探

通过对沈阳地区环境空气中醛酮类化合物的测定,初步了解其醛酮类化合物的污染现状。采用2,4-二硝基苯肼吸附柱采集环境空气样品,高效液相色谱法对样品进行分析。结果表明:沈阳市5个监测点位中冬季浑南二点位醛酮类污染物浓度最低,冬季二毛点位醛酮类污染物浓度最高。冬夏两季的环境空气中均检出丙酮和乙醛,冬季醛酮类污染物浓度总和高于夏季。     

北京市典型餐饮企业油烟中醛酮类化合物污染特征

醛酮类化合物作为餐饮油烟的组成物质之一,是挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)中化学反应活性较强的一类物质.但目前国内还没有针对餐饮源醛酮类化合物的排放特征进行较为系统的研究.为进一步明确餐饮源醛酮类化合物排放水平和控制现状,获取城市群餐饮源VOCs排放控制决策依据,本研究选取北京市8家不同类型的餐饮企业,采用涂布2,4-二硝基苯肼(DNPH)的硅胶采样管进行油烟样品采集,用超高效液相色谱(UPLC)对油烟样品中的醛酮类化合物进行测定.结果表明按基准风量折算后,8家餐饮企业排放的油烟中醛酮类化合物浓度高低依次是:烤鸭中式烧烤家常菜西式快餐学校食堂中式快餐川菜淮扬菜.餐饮企业油烟中醛酮类化合物(C1~C9)浓度水平范围为115.47~1 035.99μg·m-3.不同类型餐饮企业油烟中醛酮类化合物组分构成存在较为明显的差异,中式餐饮企业醛酮类化合物C1~C3物质所占比例均在40%以上.快餐类餐饮企业醛酮类化合物C4~C9所占比例明显高于其他类型餐饮企业.从醛酮类化合物控制现状来看,北京市目前主流高压静电式油烟净化器对醛酮类化合物的去除效果十分有限.     

北京市大气和降雨中醛酮化合物的污染研究

2005年6月到2005年8月在北京市区采用2,4-二硝基苯肼HPLC法测定了大气和降水中的醛酮类化合物.结果表明,大气醛酮类化合物中以丙酮的浓度最高,其次是甲醛、乙醛和丙醛,浓度分别是22.14、19.51、17.18、3.85μg·m-3,这4种化合物占大气醛酮总量的84.7%.分析大气中醛酮化合物浓度,结果表明,北京醛酮化合物污染主要来自人为源,并且甲醛、乙醛和丙醛具有相似的源和汇.通过对比晴朗和多云天气条件对醛酮浓度日变化的影响可知,夏季光化学反应是大气中醛酮的重要源.夏季降雨对大气中醛酮化合物浓度影响明显,降雨前后大气中醛酮污染物浓度日变化的对比研究说明,湿沉降是大气中醛酮污染物的重要汇.同时检测出雨水中含11种醛酮化合物,其中甲醛浓度最高为166.3μg·L-1,乙醛浓度为43.63μg·L-1,丙酮浓度为34.33μg·L-1.     

张家界森林大气中醛酮类化合物浓度变化特征

为探究中亚热带森林大气中醛酮类化合物浓度变化特征,于2014年8月—2015年1月在张家界森林公园采用 EPA TO-11A方法对张家界森林大气中醛酮类化合物质量浓度进行了监测.结果表明:张家界森林大气中主要的醛酮类化合物为甲醛、乙醛、丙酮、丙醛和MACR(甲基丙烯醛),质量浓度分别为4.32、0.95、3.01、0.48和0.51 μg/m3.大气中ρ(甲醛)、 ρ(乙醛)和ρ(MACR)的季节变化特征很明显,夏季和秋季醛酮类化合物质量浓度较高,冬季醛酮类化合物质量浓度较低.此外,醛酮类化合物质量浓度日变化显著,除了10月、12月受人为因素影响较大外,其余月份醛酮质量浓度最大值通常出现在13:00—15:00.张家界森林大气中C1/C2(ρ(甲醛)/ρ(乙醛))为5.72,比城市地区(C1/C2为1左右)高,但比偏远森林地区(C1/C2为10左右)低.ρ(甲醛)与ρ(乙醛)、 ρ(MACR)均呈正相关且达到显著水平,而ρ(丙酮)与ρ(甲醛)、 ρ(乙醛)与ρ(MACR)的相关性差.与文献报道的加拿大Ontario、墨西哥Langmuir等地区对比,张家界森林大气中醛酮类化合物质量浓度较高,但明显低于北京、上海等城市地区.研究显示,张家界森林大气中甲醛、乙醛和MACR主要来自森林地区植物排放的VOCs光氧化生成,丙酮除了来自植物排放的有机物光氧化分解外,还有其他人为源,进一步说明了张家界森林大气中醛酮类化合物浓度变化主要受光化学反应等自然影响,但人为因素的影响也不容忽略.      

北京市城区大气羰基化合物的季节变化

2006年8月19～22日（夏季）、 10月24～30日（秋季）和2007年1月20～23日（冬季）,利用被动式扩散采样器(DSD-DNPH)对北京市城区5个地点C₁～C₁₀羰基化合物进行了采样.通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)分析, 20种羰基化合物被检测出,在夏季、秋季和冬季其总浓度分别为(89.1±23.6)、(85.2±17.5)和(40.0±9.8) μg/m³.其中,甲醛、乙醛和丙酮是浓度最高的3种羰基化合物,它们的浓度从冬季的(7.1±2.1)、(10.3±3.1)、(9.5±1.8) μg/m³增长到夏季的(15.3±9.2)、(12.9±4.9)、(13.3±3.5) μg/m³和秋季的(13.2±4.0)、(13±4.4)、(15.3±4.0) μg/m³.定性分析表明,羰基化合物的污染来源,冬季主要是机动车污染,而夏季和秋季则是来自光化学反应、机动车和餐馆油烟的综合污染.此外,在风速较大、扩散条件较好的条件下,甲醛、乙醛和丙酮等主要污染物浓度明显降低,表明扩散条件对羰基化合物浓度的影响较明显.     

北京市夏季城近郊区大气醛类含量及分布规律探讨

在1986和1987年夏,对北京市城郊几个测点进行了大气甲醛和总醛的采样分析.用酚试剂法测总醛,乙酰丙酮法测甲醛。1986和1987二年大气总醛浓度平均值分别为18.5和9.9μg/m~3;1987年夏大气甲醛浓度平均值为4.4μg/m~3.甲醛约占总醛的50％.甲醛和总醛浓度的日变化呈双峰形,其浓度的高低与机动车密度,气象条件等关系密切.北京大气醛类化合物浓度水平是一次污染与二次污染的叠加结果。     

青岛市大气中醛酮类化合物的分析及浓度变化

自1997年12月～1998年7月,在覆盖整个青岛市区布设了6个采样点,用2,4-二硝基苯肼HPLC法测定了11种醛酮类羰基化合物在不同季节、不同时间的浓度.青岛市大气中甲醛、乙醛、丙酮及醛酮总量的平均浓度冬季分别为3.64,4.18,2.50,13.9mg/m3,夏季分别为9.95, 7.00,5.75,26.9mg/m3,夏季的浓度明显高于冬季,青岛市大气中甲醛占总羰基化合物的26.2%～37%,乙醛、丙酮分别占总羰基化合物的26.0%～30.1%和18.0%～21.4%.甲醛+乙醛+丙酮之和占总羰基化合物的74.3%～84.3%,甲醛和乙醛在冬、夏两季的相关性较差(R2=0.43),而乙醛和丙酮在夏季具有较强的相关性(R2=0.7399).     

上海市大气羰基化合物水平研究

建立乙腈-水-四氢呋喃三元梯度洗脱方法,利用HPLC-UV分离定量22种羰基化合物,并成功地分离了丙酮和丙烯醛.选取了2个采样点(工业区和商业区)对上海市大气中的羰基化合物进行了研究.结果表明,甲醛、乙醛、丙酮和2-丁酮(C1-C4羰基化合物)是上海市大气浓度较高的化合物,它们分别占羰基化合物总量的78.95%(工业区)和77.63%(商业区).在工业区,甲醛、乙醛、丙酮和2-丁酮的平均浓度分别为10.36、15.32、9.95和4.56μg/m3;在商业区,它们的平均浓度分别为10.00、10.04、7.80和2.81μg/m3.工业区的C1-C4羰基化合物平均水平要高于商业区.羰基化合物总量亦是工业区(53.64μg/m3)高于商业区(41.96μg/m3).羰基化合物的昼夜变化在工业区和商业区也比较一致,均是早高峰和晚上这2个时段的浓度很高,而其它时段较低.     

上海市大气PM2.5中羰基化合物的研究

利用2,4-二硝基苯肼(DNPH)作为衍生化试剂,高效液相色谱/紫外检测法(HPLC/UV)定量检测上海市大气PM2.5中单羰基和二羰基化合物,共检测出5种单羰基化合物和2种二羰基化合物(乙二醛和甲基乙二醛).单羰基化合物中浓度最高的是甲醛和乙醛,其年平均浓度分别为(1579.47±672.81)ng/m3和(572.02±470.58)ng/m3;二羰基化合物乙二醛和甲基乙二醛的年平均浓度分别为(63.74±54.27)ng/m3和(97.28±39.62)ng/m3.研究发现上海市大气PM2.5中一些羰基化合物具有明显的日变化和季节变化规律:日变化表现为早晚高峰,而季节性变化单羰基化合物是冬天>夏天,二羰基化合物则是夏季>冬季.此外,PM2.5中羰基化合物的浓度还与温度、湿度、质量浓度具有一定的关系.     

五氟苄基羟胺衍生与GC/MS联用分析大气中的单羰基化合物和多羰基化合物

利用涂布五氟苄基羟胺（PFBHA）的Tenax-TA作为固体吸附剂,采取主动采样的方式采集大气中羰基化合物,再经溶剂洗脱和氮吹浓缩后用气相色谱/质谱（GC/MS）分析,成功检测到14种单羰基化合物和2种二羰基化合物（乙二醛与甲基乙二醛）.研究表明：在吸附剂的装载量为50mg的前提下,当衍生剂的涂布量为260nmol,采集流速为50mL·min^-1时,采集效果最佳.羰基化合物的检测限、平行样的相对标准偏差和样品的加标回收率范围分别为0.54～3.83ng·m^-3、1.0%～14.2%、89.2%～113.8%.该方法在实际大气样品中合适的采样时间为0.5～8.0h.利用此法对上海市宝山区大气中羰基化合物进行了检测,成功检测到16种羰基化合物,且具有明显的日变化趋势.     

Determination of VOCs in groundwater at an industrial contamination site using a homemade low-density polyethylene passive diffusion sampler

A home-made inexpensive passive diffusion bag （PDB） sampler, prepared by filling deionized water in low-density polyethylene （LDPE） tubes, was evaluated for volatile organic compounds （VOC） sampling in groundwater at industrial contamination sites. Impacts of environmentally relevant conditions on the sampling equilibration time and partitioning of VOCs between the sampler and the water sample were investigated. Sample salinity, agitation and temperature can influence the equilibration time, but generally sampling equilibration was obtained in 14 days under real field sampling of VOCs in groundwater. Both laboratory study and field testing in a contaminated site showed that the VOC concentrations in the developed sampler were equal to those in the water samples at equitibrium. Coupled with a purge and trap concentrator-gas chromatograph-mass spectrometer （P＆T-GC-MS）, the developed PDB sampler provided a low-cost sampling device for routine monitoring of VOCs in groundwater in wells, with LODs in the range of 2.9-10 μg/L. The proposed PDB was applied to determine VOCs in groundwater at an industrial contamination site, and the present results agreed well with those determined using conventional pump-and-sample monitoring. All the studied 13 VOCs were tested in the four wells in the industrial contamination sites, with their concentrations in the range of 12-73660 μg/L. In addition, while benzene and toluene were heavily contaminated up to a maximum concentration of 74000 μg/L and 6000 μg/L, respectively, 1,2,3-trichlorobenzene and bromobenzene had relatively low contamination levels （below 25 μg/L）.     

西南和北京地区大气颗粒物中元素特征的比较

用大容量采样器和安德逊采样器在西南地区4个城市(重庆、成都、贵阳、广元)和北方北京地区分别采集了大气环境中颗粒物的总量及粒度分级的样品.讨论了该两地区大气颗粒物中元素浓度的差别.比较结果表明,酸性元素(如S等)的相对浓度在西南地区比北京高得多,而碱性元素的相对浓度则较低,这可能是西南地区出现酸雨的重要因素之一.     

北京市某家具城室内空气污染水平与特征

为了解家具城室内空气污染状况,于2009年夏采样测定了北京市某家具城多个展区空气中苯系物(苯、甲苯、二甲苯)、总挥发性有机物(TVOC)、甲醛等羰基化合物的浓度.家具城室内空气中甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC的总体浓度(均值±标准差)分别为:(0.37±0.08)、(0.04±0.03)、(0.19±0.16)、(0.47±0.57)和(2.76±2.18)mg/m3;甲醛、二甲苯、TVOC的室内浓度分别为室外浓度的22、46和34倍.甲醛、二甲苯、TVOC的平均浓度均超过《室内空气质量标准》所规定的标准值,甲醛、TVOC最高浓度分别是标准值的5.1倍和14.8倍.家具城内羰基化合物总浓度为(689.3±94.8)μg/m3,超过室外浓度5倍,其中甲醛和乙醛的浓度最高,二者浓度之和占羰基化合物总浓度的75%以上;丙酮、4碳羰基化合物(异丁烯醛、甲乙酮、正丁醛)和己醛的浓度也较高.总之,家具城存在严重的室内空气污染.     

北京及周边地区大气羰基化合物的时空分布特征初探

利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）/HPLC方法,于2010年6月24日、7月22日、8月24日、9月14日（夏季）和2011年1月13日（冬季）,在北京及周边地区38个采样点组织5次同步观测,测定了大气中23种羰基化合物的浓度水平.观测结果表明,北京市各类站点夏季和冬季的总羰基化合物体积分数分别为（16.38±6.03）×10-9,（8.50±5.27）×10-9;周边城市夏季和冬季的体积分数分别为（13.19±5.71）×10-9,（13.05±2.44）×10-9.区域大气中最主要的羰基化合物是甲醛、乙醛和丙酮,三者约占总羰基化合物浓度的78%～91%.夏季羰基化合物的浓度水平明显高于冬季,并且上午09：00～12：00时段的浓度高于下午13：00～16：00时段的浓度.在空间分布上,北京市夏季羰基化合物的高值区主要集中在交通密集的主城区,而冬季受西北风影响呈现由西北向东南递增的趋势.夏季,机动车尾气对大气羰基化合物有显著的一次和二次贡献,同时在不利的气象条件影响下,造成城市地区羰基化合物的污染现象.冬季,大气羰基化合物以一次排放为主,燃煤和机动车可能是主要的污染源.     

杭州湾北岸36种挥发性有机物污染特征及来源解析

为研究杭州湾北岸VOCs（挥发性有机物）的浓度水平、组成特征、反应活性和潜在来源,采用GC-FID在线监测系统对杭州湾北岸环境大气中的36种VOCs开展了为期1 a（2017年12月-2018年11月）的连续观测,采用LOH（VOCs的·OH消耗速率）和OFP（O₃生成潜势）2种方法估算了大气VOCs的反应活性,并利用PMF（正定矩阵因子分解）和CPF（条件概率函数）模型分析其来源.结果表明:①φ（VOCs）小时平均值在冬季（26.47×10-9）最高,夏季（9.76×10-9）最低;全年φ（VOCs）小时平均值为21.24×10-9,其中烷烃、烯烃+炔烃、芳香烃、卤代烃的贡献率分别为33.24%、34.13%、15.63%、17.00%;φ（烷烃）、φ（芳香烃）和φ（卤代烃）呈较明显的昼夜变化特征,φ（烯烃）和φ（炔烃）无明显昼夜变化趋势.②大气VOCs的总LOH和OFP分别为9.39 s-1和220.57 μg/m3,KOH（·OH反应速率常数）和MIR（最大增量反应活性）系数的平均值分别为17.34×10-12 cm3/（molecule·s）和3.31;KOH和MIR系数的平均值分别与间/对-二甲苯的KOH和乙苯的MIR系数接近,表明大气VOCs的化学反应活性较强;VOCs关键活性物种为异戊二烯、乙烯、丙烯、甲苯、二甲苯和顺-2-丁烯.③特征物种相关性分析表明,杭州湾北岸大气存在老化现象,异戊烷和正戊烷受煤燃烧源影响较大,二甲苯和乙苯受溶剂排放源影响较大,甲苯和苯除受机动车尾气影响外,还受其他排放源影响.④PMF和CPF模型来源分析表明,大气VOCs主要来自石化工业源、燃料挥发源、生物质燃烧和煤燃烧源、机动车排放源和溶剂使用源,其中,机动车排放源主要来自西北方向,其他源主要来自西北、西和西南方向.研究显示,杭州湾北岸大气VOCs来源复杂,受周边工业区的影响较大.      

不同溶剂对活性炭采集氯苯类化合物解吸效能研究

通过在活性炭吸附采样管中定量加入氯苯类化合物标准样品,于大气采样器上模拟采样后测定各组分回收率的方法,研究了实验室常用有机试剂二硫化碳、甲醇、正己烷、苯、乙腈、丙酮等,对活性炭采集大气中氯苯类化合物的解吸性能.实验结果表明,二硫化碳溶剂对氯苯类化合物各组分具有较为高效、稳定的解吸效能,是日常环境监测实践中使用活性炭吸附-气相色谱法测定环境空气和污染源有组织排放废气中氯苯类化合物的较为理想解吸溶剂.     

宁波市大气挥发性有机物污染特征及关键活性组分

于2010年冬、春、秋三季,在宁波市3个采样点(市区、镇海站、北仑站)进行大气VOCs(挥发性有机物)样品的采集与分析,并对36种大气VOCs组分进行测量,分析宁波市大气VOCs组分组成及其时空分布特征. 用各组分的·OH反应速率表征其化学反应活性,以识别宁波市大气VOCs的关键活性组分. 结果表明:宁波市ρ(VOCs)(36种大气VOCs组分的平均质量浓度)在3个季节的平均值为198.2 μg/m3,主要成分为烷烃(48.6%)、芳香烃(33.6%)、烯烃(17.8%). ρ(VOCs)的季节变化表现为冬季(298.5 μg/m3)>秋季(174.1 μg/m3)>春季(122.0 μg/m3),空间上表现为市区(161.3 μg/m3)<镇海(225.0 μg/m3)<北仑(208.2 μg/m3). 宁波市大气VOCs的化学组成相对稳定,·OH平均反应速率常数和乙烯相当,总化学反应活性较强;对化学反应活性贡献最大的是烯烃,其体积混合比约占VOCs体积混合比的22%,但对VOCs化学反应活性的贡献达64%以上;关键活性组分为1-丁烯、反-2-丁烯、间,对-二甲苯、乙烯和戊烯.