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).     

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.     

佛山市冬夏季羰基化合物污染特征

2014年冬季和2015年夏季在佛山市采集了36个羰基化合物的样品,检测出了其中14种化合物并进行了定量分析.结果表明,佛山市冬夏季羰基化合物污染严重,采样期间冬季和夏季平均浓度分别为36.15μg/m~3±3.45μg/m~3和33.25μg/m~3±4.25μg/m~3.冬季三种主要污染物为:甲醛(8.54μg/m~3,23.65%)丙酮(8.20μg/m~3,22.69%)乙醛(5.79μg/m~3,16.03%);夏季主要污染物为:甲醛(14.63μg/m~3,44.01%)乙醛(6.22μg/m~3,18.70%)丙酮(5.23μg/m~3,15.73%);冬季羰基化合物日变化不大,上午与晚上浓度相近,下午浓度略高于上午和晚上;夏季羰基化合物日变化较大,上午与晚上浓度相近,下午浓度明显高于上午和晚上;佛山市冬季C1/C2和C2/C3的浓度比分别为1.56和14.35,夏季C1/C2和C2/C3的浓度比分别为2.63和15.56.佛山大气羰基化合物主要来源于人类活动.冬夏季采样期间甲醛、乙醛、丙酮和丙醛之间具有较好的相关性,可以表明这些羰基化合物可能有相似的来源.     

浙江嘉兴农场大气羰基化合物水平及来源

对浙江嘉兴农场的大气羰基化合物水平进行了研究,利用液相双质谱(LC-MS/MS)进行样品分析,检测出32种羰基化合物.结果表明,甲醛、乙醛、壬醛/2-壬酮和十二醛为最为丰富的羰基化合物,其平均浓度分别为13.99,8.76,7.77,7.13μg/m3,分别占羰基化合物总量的18.29%,11.45%,10.16%,9.32%.光化学反应和植物排放,尤其是水稻的排放,是嘉兴农场大气羰基化合物的主要来源;水稻收割活动还是乙醛和己醛的另一个来源.羰基化合物之间的相关性分析表明,甲醛与乙醛之间有显著线性相关(r=0.58,P0.70,表明庚醛与乙醛及其他高分子的羰基化合物亦有相同来源;十一醛、十二醛、十三醛、辛醛、癸醛和壬醛/2-壬酮之间的线性相关在0.95~0.99范围(P<0.01),表明其来源极为一致.     

北京大气中醛酮化合物污染特征与来源分析

为研究北京大气中醛酮化合物的污染特征,利用2,4-二硝基苯肼采样管采样-高效液相色谱仪分析的方法,于2020年1月—12月以及2020年5月26—29日对北京城区评价点(车公庄)大气中的13种醛酮化合物开展常规和加密监测分析,于2020年9月17—21日对北京城区评价点和北京东南边界点(永乐店)开展同步监测分析,并对醛酮化合物的来源进行了初步分析.结果表明：(1)2020年北京城区大气中醛酮化合物总浓度为(25.1±8.5)μg/m³,其中丙酮、甲醛和乙醛的贡献率分别为43.1%、30.7%和15.6%.臭氧生成潜势呈甲醛>乙醛>丙酮的特征,其中甲醛和乙醛对臭氧生成潜势的贡献率分别为66.5%和23.0%.(2)醛酮化合物总浓度呈夏季>春季>秋季>冬季的特征,甲醛和乙醛浓度日变化均呈“双峰”特征,均在12:00—15:00达第1个峰值,在17:00—19:00达第2个峰值.(3)同步监测期间,车公庄和永乐店的醛酮化合物总浓度分别为(24.4±7.8)(24.1±7.5)μg/m³,车公庄丙酮、甲醛的贡献率分别较永...     

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.     

炼油厂废水处理站挥发性羰基化合物成分谱研究

选取广东某大型炼油厂废水处理站进行现场采样,采用PFPH衍生化-GC/MS联用技术分析挥发性羰基化合物(oVOCs)的组成特征和含量水平,研究了其源排放特征、化学反应活性.结果表明,在该废水处理站大气中共检测出20种挥发性羰基化合物,各化合物的浓度范围为0～68.80μg.m-3,各废水处理单元oVOCs总浓度均值为(253.02±124.5)μg.m-3.背景校正后的质量浓度表明,各废水处理单元的大气中14种挥发性羰基化合物均占到总含量的90%以上,其中己醛含量最高,浓度均值达到(44.74±20.89)μg.m-3,其次是2-丁酮和乙醛,浓度均值分别达到(30.47±12.94)μg.m-3、(23.51±14.57)μg.m-3.通过计算化学活性和大气寿命筛选出分子标志物,并建立了废水处理站的oVOCs源成分谱.     

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.      

广州市大气羰基化合物污染初探

采用美国环保署的方法，对广州大气中6种主要的羰基化合物进行了检测。结果表明，甲醛和乙醛含量最高，平均浓度分别为13．49和7．65μg/m^3二占6种羰基化合物含量的85％。甲醛和乙醛具有良好的相关性(R^2=0．88)，表明二具有相同的来源(最有可能来自汽车尾气)。     

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.     

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.      

广州医院低分子量羰基化合物研究

2004年1月2日-3月20日对广州市区4家医院室内外的低分子量羰基化合物进行了检测.实验方法是应用羰基化合物和2,4-二硝基苯肼(DNPH)迅速反应生成衍生物,产物在高效液相色谱上进行检测;每家医院连续采样5 d.结果表明:广州医院丙酮的质量浓度最高,其次是乙醛和甲醛,除甲醛外,室内羰基化合物的质量浓度稍高于室外;羰基化合物之间的相关性不好,可能是它们的来源比较复杂,如车辆排放、建筑装饰材料、医用试剂等,其中广泛使用酒精消毒可能是医院乙醛质量浓度偏高的原因.对医院甲醛、乙醛在人体内的暴露水平做了讨论,与其他类似场所相比,医院的暴露风险相对较小.     

Investigation of carbonyl compound sources at a rural site in the Yangtze River Delta region of China

Carbonyl compounds are important intermediates in atmospheric photochemistry, but their primary sources are still not understood well. In this work, carbonyls, hydrocarbons, and alkyl nitrates were continuously measured during November 2011 at a rural site in the Yangtze River Delta region of China. Mixing ratios of carbonyls and hydrocarbons showed large fluctuations during the entire measurement. The average level for total measured volatile organic compounds during the pollution episode from 25th to 27th November, 2011 was 91.6 ppb, about 7 times the value for the clean period of 7th–8th, November, 2011. To preliminarily identify toluene sources at this site, the emission ratio of toluene to benzene (T/B) during the pollution episode was determined based on photochemical ages derived from the relationship of alkyl nitrates to their parent alkanes. The calculated T/B was 5.8 ppb/ppb, significantly higher than the values of 0.2–1.7 ppb/ppb for vehicular exhaust and other combustion sources, indicating the dominant influence of industrial emissions on ambient toluene. The contributions of industrial sources to ambient carbonyls were then calculated using a multiple linear regression fit model that used toluene and alkyl nitrates as respective tracers for industrial emission and secondary production. During the pollution episode, 18.5%, 69.0%, and 52.9% of measured formaldehyde, acetaldehyde, and acetone were considered to be attributable to industrial emissions. The emission ratios relative to toluene for formaldehyde, acetaldehyde, and acetone were determined to be 0.10, 0.20 and 0.40 ppb/ppb, respectively. More research on industrial carbonyl emission characteristics is needed to understand carbonyl sources better.     

Investigation of carbonyl compound sources at a rural site in the Yangtze River Delta region of China

Carbonyl compounds are important intermediates in atmospheric photochemistry, but their primary sources are still not understood well. In this work, carbonyls, hydrocarbons, and alkyl nitrates were continuously measured during November 2011 at a rural site in the Yangtze River Delta region of China. Mixing ratios of carbonyls and hydrocarbons showed large fluctuations during the entire measurement. The average level for total measured volatile organic compounds during the pollution episode from 25th to 27th November, 2011 was 91.6 ppb, about 7 times the value for the clean period of 7th-8th, November, 2011. To preliminarily identify toluene sources at this site, the emission ratio of toluene to benzene (T/B) during the pollution episode was determined based on photochemical ages derived from the relationship of alkyl nitrates to their parent alkanes. The calculated T/B was 5.8 ppb/ppb, significantly higher than the values of 0.2-1.7 ppb/ppb for vehicular exhaust and other combustion sources, indicating the dominant influence of industrial emissions on ambient toluene. The contributions of industrial sources to ambient carbonyls were then calculated using a multiple linear regression fit model that used toluene and alkyl nitrates as respective tracers for industrial emission and secondary production. During the pollution episode, 18.5%, 69.0%, and 52.9% of measured formaldehyde, acetaldehyde, and acetone were considered to be attributable to industrial emissions. The emission ratios relative to toluene for formaldehyde, acetaldehyde, and acetone were determined to be 0.10, 0.20 and 0.40 ppb/ppb, respectively. More research on industrial carbonyl emission characteristics is needed to understand carbonyl sources better.     

餐馆排放油烟气中羰基化合物浓度及分布特征

通过对餐馆排放的油烟烟气中羰基化合物的研究,发现在20种目标化合物中检测到18种,其中乙醛的浓度最高,其次是甲醛和丙酮。从分布上来看,直链的羰基化合物的浓度远远高于支链和环状的羰基化合物的浓度。因为无论是烹调油或者食物加热时都可以产生大量的羰基化合物。     

基于PMF和源示踪物比例法的大气羰基化合物来源解析:以南京市观测为例

大气羰基化合物在对流层大气化学中发挥着重要作用,其受到直接排放和二次生成的共同影响,来源研究面临挑战.本研究基于2017年3月在南京市开展的羰基化合物观测,分别利用源示踪物比例法（STR）和正交矩阵因子模型（PMF）对羰基化合物进行来源解析,并将二者结果进行比较,以探讨导致来源解析不确定性的因素.本研究共检测出11种羰基化合物,总体积分数范围为2.57×10^-9~22.83×10^-9,其中甲醛、乙醛和丙酮是主要组分,分别占羰基化合物总平均体积分数的36.8%、21.6%和18.5%.通过比较乙炔和甲苯作为示踪物时,以及第5和第10百分数作为背景体积分数时解析结果的差异,探讨了示踪物选取和背景体积分数对STR解析结果的影响.PMF解析出了交通排放源、石化化工源、涂料与溶剂使用源、二次生成及背景源和化工源这5类源.二次生成及背景源是羰基化合物最主要的来源,对甲醛、乙醛和丙酮的贡献分别为56.4%、48.2%和58.3%.STR和PMF解析结果的比较发现,STR法依赖于示踪物的选取,在VOCs来源复杂地区应用时需要进行严格评估.     

Ambient levels of atmospheric carbonyls in Beijing during the 2008 Olympic Games

The measurements of atmospheric carbonyls concentrations in Beijing were conducted from 12 July to 8 October, 2008, covering the periods of the 2008 Olympic Games and Paralympic Games. Six carbonyls, including formaldehyde, acetaldehyde, acetone, butyraldehyde, valeraldehyde, and hexaldehyde, were identified in all air samples. The total average concentrations of these carbonyls before, during, and after traffic restriction were (48.1 ± 15.2), (36.6 ± 14.5) and (23.4 ± 12.3) μg/m3, respectively. Compared with the period after traffic restriction, the distinct high concentrations of the carbonyls before and during traffic restriction were primarily ascribed to the remarkable contribution of photochemical reactions. With respect to our previous investigation in the summer of 2005, the reductions of formaldehyde, acetaldehyde and acetone during traffic restriction period were about 64%, 47% and 27%, respectively, indicating that the air cleaning actions adopted by the Chinese government for the two games were efficient. The lowest levels of atmospheric carbonyls and the extremely high composition proportion of acetone after the traffic restriction were mainly attributed to the long-term effect of the control measures for the two games.     

生物质锅炉羰基化合物排放特征分析

为了探讨生物质锅炉羰基化合物的排放特征,采用气袋采样-PFPH衍生-GC/MS分析的方法测量了6台生物质锅炉排放烟气中的21种羰基化合物.结果表明,这些生物质锅炉的烟气中羰基化合物排放特征存在明显差异,总体而言,己醛和丙醛浓度在测定的21种目标化合物中比重最高,分别占总量的29%~47%和19%~31%,其次为甲醛和丙酮,乙醛和壬醛.通过羰基化合物排放量与消耗的燃料质量比值估算了排放因子,6台锅炉羰基化合物排放因子介于3.06~18.29mg/kg之间,平均为9.45±6.05mg/kg.采用最大增量反应活性法（MIR）评价了羰基化合物的化学反应活性及臭氧生成潜势（OFP）,平均总的臭氧生成潜势（以O₃计）为5.97gO₃/gVOCs;己醛、丙醛、甲醛对OFP的贡献尤为明显,丙酮虽然占有较高的质量浓度,但对OFP的贡献较低.