兰州市低碳数正构烷烃组分特征及大气化学反应活性分析

为明确兰州市大气环境常态下低碳数正构烷烃（C₅~C₁₉）质量浓度变化、组分特征及大气化学反应活性之间的关系,于2017年11月-2018年6月选取兰州市5个采样点,利用TENAX吸附管采集空气样品,应用TD-GC/MS（热脱附-气质联用）法对样品进行分析.对空气样品中低碳数正构烷烃大气化学反应活性的OFP（臭氧生成潜势）、·OH消耗速率、SOA（二次有机气溶胶）生成潜势进行评估计算,通过相关性分析及因子分析法分析低碳数正构烷烃的大气化学反应活性贡献率特征.结果表明:①在10种低碳数正构烷烃中,正己烷（C₆）对OFP的贡献率最大,正辛烷（C₈）对·OH消耗速率的贡献率最大,二者的贡献率分别为37.71%和37.64%.②在10种低碳数正构烷烃中正辛烷（C₈）对SOA生成潜势的贡献率最大,为50.02%.③大气化学反应活性参数相关性分析表明,低碳数正构烷烃总质量浓度与OFP、·OH消耗速率相关性显著（R分别为0.895和0.948）.④因子分析表明,5个未知因子所包含的化学反应活性信息量在94.511%以上,所含信息量也体现了未知因子组成的重要性,可为进一步解析大气化学反应活性提供参考.研究显示,正辛烷、正己烷是低碳数正构烷烃的2个关键活性组分,正辛烷是大气化学反应活性贡献率最大的化合物之一,也是汽车尾气排放源的主要组成部分,正己烷是人为源与自然源的混合产物.      

基于GIS及APCS-MLR模型的兰州市主城区土壤PAHs来源解析

为了解兰州市主城区表层土壤多环芳烃（PAHs）的污染现状,采集兰州市主城区表层土样62份,利用GC-MS （气相色谱-质谱联用仪）分析土样中16种优控PAHs的含量,采用描述性统计方法表征PAHs污染特征,运用APCS-MLR （绝对主成分分析-多元线性回归）模型判断土壤PAHs的来源,并验证模型结果的准确性,最后结合地统计方法确定各PAHs来源的主要影响区域.结果表明,兰州市主城区表层土壤Σ₁₆ PAHs的含量为1069~7377 μg·kg^-1,平均为2423 μg·kg^-1;其中,以4~6环的高分子量PAHs为主,占Σ₁₆ PAHs的质量分数为72.81%.APCS-MLR模型验证结果表明,实测值与预测值吻合性较高,该模型对于研究区土壤PAHs源解析有很好的适用性.兰州市主城区表层土壤PAHs的来源主要为交通排放源（35.42%）、石油排放源（29.88%）和煤炭与生物质燃烧混合源（33.91%）,高值区主要分布在交通密集范围和工业区.结果表明研究区土壤PAHs来源复杂,且受人为活动的影响较大,应根据各污染源的贡献率和影响区域加强控制,以减少污染源排放量,从而降低土壤PAHs的污染程度.     

兰州市大气苯系物的化学活性特征与健康风险评价

利用热脱附-气相色谱质谱法测定了2017年12月—2018年6月兰州市5个采样点大气环境中14种苯系物的浓度,利用OFP(臭氧生成潜势)、L~(OH)(羟基消耗速率)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)分析其化学活性特征,应用特征物种比值法探讨了BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的来源,并进行其健康风险评估.结果表明:兰州市大气苯系物的浓度为4.64～32.13μg·m~(-3),平均浓度为14.71μg·m~(-3),且具有冬季夏季春季的特点,5个采样点苯系物总浓度大小顺序为D(18.27μg·m~(-3)) B(17.75μg·m~(-3)) C(14.28μg·m~(-3)) E(12.97μg·m~(-3)) A(10.26μg·m~(-3)).苯系物的L~(OH)为2.64 s~(-1),而苯乙烯和2-甲基萘是关键活性物种;苯系物的OFP为65.05μg·m~(-3),其中甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯和1,2,4-三甲苯的OFP值较大;苯系物的SOAFP为0.98μg·m~(-3),甲苯和2-甲基萘的贡献较高.B/T(苯/甲苯)值表明,兰州市大气苯系物主要来源于生物质燃料和煤炭燃烧排放;X/E(二甲苯/乙苯)和E/B(乙苯/苯)值表明,污染物气团主要来自本地排放源.人体健康风险评估结果表明,兰州市大气苯系物的非致癌风险(HI=0.05)均小于USEPA建议安全阈值(HI1),致癌风险是安全阈值(1×10~(-6))的3.6倍,显示苯系物对暴露人群存在潜在致癌风险.