沈阳市环境空气PM_(10)中多环芳烃(PAHs)的污染特征及来源研究

利用气相色谱-质谱法(GC-MS)定量分析了2016年冬、春、夏、秋(4个代表月份)沈阳市PM_(10)中16种优控多环芳烃(PAHs)含量。结果表明, PAHs日均浓度变化范围为6.9 ng/m~3～274 ng/m~3,平均值为59.3 ng/m~3。不同环数多环芳烃占总浓度的比例为4环5环6环3环2环,表现出沈阳市明显的燃煤排放特征。通过计算PAHs的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(范围0.86 ng/m~3～27.1 ng/m~3,年均值6.5 ng/m~3。),表明沈阳市PAHs对人体健康存在危害。特征化合物比值法和主成分分析法结果表明,煤和木材燃烧及少量的石油挥发是沈阳市大气PM_(10)中PAHs的主要污染源。     

武汉市大气PM_(2.5)中有机酸的季节变化及其来源解析

经过预处理的样品用BSTFA/TMCS衍生化试剂衍生后,采用GC-MS技术对武汉市一年四季3个不同类型采样点中大气气溶胶中有机酸进行定量分析。共测定武汉市大气PM2.5中22种饱和脂肪酸(C11~C32)、油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)和8种二元羧酸(di-C2~di-C9)。3个采样点四季脂肪酸均呈现出明显的碳偶数优势,其中最丰富的物种均为棕榈酸(年均值ID:85.86 ng/m3,DT:56.43 ng/m3,BG:52.39 ng/m3)和硬脂酸(年均值ID:57.05 ng/m3,DT:32.68 ng/m3,BG:37.37 ng/m3)。同时通过C18∶1与C18∶0的比值用来判断武汉市不同季节、不同类型污染源气溶胶的老化程度。二元羧酸中最丰富的物种为草酸(年均值ID:254.62 ng/m3,DT:367.38 ng/m3,BG:235.19 ng/m3),其次为丁二酸(年均值ID:214.70 ng/m3,DT:312.44 ng/m3,BG:168.46 ng/m3)、丙二酸(年均值ID:103.45 ng/m3,DT:70.56 ng/m3,BG:44.48 ng/m3),二元羧酸总浓度呈现出明显的季节变化,表现为夏季>春季>秋季>冬季。通过di-C2与di-C3之比之来判断二次源对不同类型采样点气溶胶的贡献程度。主成分分析法结果显示化石燃料燃烧、机动车排放及光化学氧化、生物质燃烧、肉类烹饪是武汉市大气气溶胶中有机酸的主要来源。     

和田市城区PM_(2.5)中PAHs的浓度、来源及致癌风险

2014年在新疆和田市城区分冬、春、夏、秋4个季节采集大气PM2.5样品,分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量、组成和来源,并评估了其致癌风险。结果表明:PAHs浓度年均值为99.02 ng/m~3,且具有明显的季节性分布,即冬季(241.52 ng/m~3)秋季(87.50ng/m~3)春季(30.81 ng/m~3)夏季(10.39 ng/m~3),冬季苯并[a]芘(Ba P)的浓度高达16.57 ng/m~3;全年PAHs以4~6环为主,冬季4环PAHs比例(46.03%)明显高于夏季的比例(15.97%),表明气粒两相分配对PAHs分布有显著影响。PAHs浓度与气温和风速显著负相关,与相对湿度显著正相关,表明相对低的气温和风速、相对高的湿度是冬季PAHs污染较高的重要原因。特征比值法源解析结果显示,PAHs主要来源于燃烧源,其中冬季PAHs来源以燃煤及薪柴燃烧为主,春、秋季以燃煤源和交通源的混合污染来源为主,夏季以交通源为主。后向轨迹分析表明,除和田市东北部的局地输送外,来自中亚、西亚其他国家外部输入的气团也对和田市城区PAHs有重要影响。苯并[a]芘毒性当量浓度(Ba P_(eq))年均值为10.51 ng/m~3,终身呼吸性肺癌风险(CR)为9.14×10~(-4),是美国环保署(USEPA)可接受致癌风险指数的9.14倍,表明和田市城区居民具有一定的潜在健康风险。     

大气环境中气相和颗粒相上酞酸酯的分析

本文选用聚氨基甲酸酯泡沫塑料(PUFP)吸附块和玻璃纤维摅膜(GF)构成大气全态采样头,捕集大气中气相和颗粒相中酞酸酯化合物,样品经提取分离后用气相色谱(GC)进行测定。以呼和浩特市居民区相草原对照区为采样点,分析夏冬雨季大气中酞酸酯(DNBP和DEHP)。结果表明,冬季大气气相中,DNBP和DEHP平均浓度为0.46和1.89μg/m~3,夏季为2.19和1.82μg/m~3;大气颗粒物相,冬季平均为1.34和1.66μg/m~3,夏季为0.51和0.36μg/m~3。夏季大气气相酞酸酯含量高,冬季大气颗粒相酞酸酯含量高。草原对照区大气颗粒物上DNBP和DEHP的平均浓度为0.17和0.14μg/m~3,夏季为0.23和0.10μg/m~3。DNBP和DEHP在大气全态中的总含量冬季和夏季较为接近。     

北京市典型湖泊中对羟基苯甲酸酯类化合物污染特征

通过在冬季和春季分别采集北京市某典型湖泊11个点位的湖水样品,采用固相萃取-液相色谱-三重四极杆串接质谱法测定样品中14种对羟基苯甲酸酯类化合物（PBs）,进而对该湖泊PBs的污染水平和分布特征进行分析。结果表明：湖水中共检出10种PBs,其中对羟基苯甲酸甲酯（MeP）和对羟基苯甲酸丙酯（PrP）浓度较高,分别为24.8、44.8 ng/L;同一采样点检出的PBs浓度随季节性变化而变化,与冬季相比,氯代对羟基苯甲酸酯（氯代-PBs）在春季浓度偏低,冬季靠近污水处理厂排污口水样中,氯代-PBs浓度高于其他采样点;外来污水是湖水中PBs的主要来源,春季电厂排水口MeP浓度（24.8 ng/L）高于冬季（1.30ng/L）。调查结果显示,该湖泊中PBs种类和浓度水平与其他国家地表水相比,属中等浓度水平,湖泊中PBs主要来源于周边污水排放,不同季节PBs浓度变化较大。     

聊城市冬季PM2.5中正构烷烃和糖类的污染特征及来源解析

为研究聊城市冬季大气PM_(2.5)中正构烷烃和糖类化合物的分子组成、浓度水平及来源,于2017年1～2月在聊城大学进行PM_(2.5)样品采集,对19种(C18～C36)正构烷烃和10种糖类化合物进行分析,并采用主成分分析法(PCA)解析其来源.结果表明,聊城市冬季PM_(2.5)中总正构烷烃的质量浓度为(456. 9±252. 5) ng·m~(-3),其中,灰霾期的质量浓度最高,约为清洁天的2倍,烟火Ⅰ期与Ⅱ期分别为清洁天的0. 9倍和1. 2倍.采样期间碳优势指数(CPI)值为1. 2±0. 1,植物蜡排放的正构烷烃对总正构烷烃的贡献率(%Wax Cn)为3. 1%～36. 0%,表明化石燃料燃烧是聊城市大气中正构烷烃的主要来源.聊城市冬季PM_(2.5)中糖类化合物的总质量浓度为(415. 5±213. 8) ng·m~(-3),其中左旋葡聚糖的浓度最高,其次是半乳聚糖和甘露聚糖,三者共占总糖的91. 6%,表明生物质燃烧源对聊城市大气气溶胶具有重要贡献.主成分分析(PCA)结果表明,聊城市冬季大气气溶胶中正构烷烃和糖类化合物主要来自化石燃料的燃烧和生物质燃烧.     

成都市PM10中多环芳烃来源识别及毒性评估

对成都市2009年冬夏两季可吸入颗粒物(PM10)中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了研究,并进一步分析其空间分布、组成特征及来源.结果表明,16种PAHs中15种被普遍检出(Nap未检出),冬季和夏季的ΣPAHs浓度范围分别为40.25~150.68ng/m3和44.51~71.16ng/m3,平均浓度分别为88.36ng/m3和64.21ng/m3.空间分析表明,PAHs浓度在工业区较高,背景点较低.从PAHs组分分析结果显示,低环含量较低,4~6环所占比例较大,其比例范围为86.7%~96.1%.各组分含量季节差异不明显.利用特征化合物比值法、等级聚类法、PCA解析法分析了污染源类型,结果表明成都市PM10中PAHs的主要来源是机动车尾气排放源,以及煤与木材燃烧源.通过BaP当量(BaPE)进行了毒性评估,结果显示成都市冬夏两季的BaPE均值分别为13.41ng/m3和9.54ng/m3.     

南京北郊四季PM2.5中有机胺的污染特征及来源解析

2017年12月至2018年11月在南京北郊采集了大气PM_(2.5)样品,对其中的有机胺、主要水溶性离子、有机碳和元素碳进行了定量分析.共测定南京北郊大气PM_(2.5)中5种有机胺:甲胺、乙胺、二甲胺、三甲胺和苯胺.有机胺年平均总浓度为(54. 2±29. 2) ng·m~(-3),其中最丰富的物种为二甲胺[年均值:(20. 2±13. 7) ng·m~(-3)],其次为甲胺[年均值:(13. 1±6. 3)ng·m~(-3)]、三甲胺[年均值:(8. 6±4. 1) ng·m~(-3)]、乙胺[年均值:(6. 3±4. 1) ng·m~(-3)]和苯胺[年均值:(5. 9±3. 9) ng·m~(-3)],有机胺总浓度呈现出明显的季节变化,表现为夏季秋季春季冬季.污染天有机胺的浓度大于清洁天,主要是受大气颗粒物酸性影响大气有机胺气/粒转换所致,并且大气颗粒物酸性也是导致夏季高温条件下颗粒态有机胺仍高于其它季节的另一原因.在新粒子生长天,发现有机胺的浓度会有所增加. PMF法溯源结果显示南京北郊大气PM_(2.5)中主要有6种有机胺排放源:即工业源、农业源、生物质燃烧、机动车排放、二次源和道路扬尘.其中甲胺、乙胺主要来源于二次源和机动车排放;二甲胺、三甲胺主要来源于生物质燃烧、二次源和机动车排放;苯胺主要来源于工业排放和生物质燃烧.有机胺的来源具有显著的季节差异,春季秋季道路扬尘源占比较高,夏季二次源为有机胺主要的污染源,冬季机动车排放源和生物质燃烧源有一定提升.而有机胺的昼夜差异并不明显,二次源、机动车排放源以及生物质燃烧源是3个主要影响因素.     

北京PM2.5中有机酸的污染特征及来源

采用GC/MS定量分析了2003年9月至2004年7月期间北京市PM2.5中33种脂肪酸(C10～C32)和10种二元酸(diC2～diC11)的含量.研究表明,脂肪酸具有明显的偶数碳优势,4个季节中最丰富的脂肪酸物种都是棕榈酸和硬脂酸(C16、C18).脂肪酸总浓度年均值为493.89ng·m-3,变化范围1.68～2961.70 ng·m-3,季节变化特征不明显.二元酸以草酸(diC2)、丙二酸(diC3)为主,浓度年均值分别为548.13ng·m-3、530.1 ng·m-3;二元酸总浓度呈明显季节变化特征,夏季最高(1539.36 ng·m-3),冬季最低(908.12 ng·m-3).4个季节碳优先指数(CPI)无显著差别,分别是15.3(秋)、12.4(冬)、11.5(春)和13.4(夏);CPI值与植物蜡贡献脂肪酸值呈现出一定的负相关.主成分分析结果表明,油烟、高等植物排放和细菌活动是脂肪酸的主要污染源,二次化学反应转化是二元酸的主要来源.     

上海大气颗粒物中糖类的组成、粒径分布及来源

为更好地理解大气颗粒物中糖类的来源及其环境影响,利用微孔撞击式采样器(MOUDI)采集了上海市宝山区2012年11月—2013年8月四季节代表性时段18 μm以下11个不同粒径段的大气颗粒物样品,利用硅烷化衍生和GC-MS对10种脱水糖、单糖和糖醇类化合物进行了分析. 结果表明:上海大气颗粒物中所检测的10种糖类化合物的质量浓度之和在春、夏、秋、冬四季采样期的平均值分别为120.3、104.0、292.9和206.0 ng/m3,脱水糖在秋、冬季占主导地位,单糖和糖醇的质量浓度在冬季最低. 绝大部分脱水糖存在于粒径≤1.8 μm的颗粒中,冬、夏季质量浓度最高的粒径段(峰值粒径)为>0.32~0.56 μm,而春、秋季峰值粒径为>0.56~1.0 μm. 单糖和糖醇类化合物在春、夏季时主要存在于粒径>1.8 μm的颗粒中,而秋、冬季时在粒径≤1.8 μm的颗粒中质量浓度较高. 应用PMF(正定矩阵因子分析法)解析出了大气颗粒物中糖类的3个来源——生物质燃烧、植物源土壤有机质和微生物源土壤有机质. 脱水糖全部来源于生物质燃烧,单糖主要来源于植物源土壤有机质,而糖醇主要来源于微生物源土壤有机质;秋、冬季时生物质燃烧对山梨糖醇之外的单糖和糖醇有较大贡献.      

广州市大气气溶胶中水溶性有机物的季节变化

采用BSTFA 衍生化预处理和GC/MS 分析技术, 于2002─2003年对广州市荔湾区大气气溶胶中的水溶性化合物进行了定量检测.结果表明,水溶性化合物呈现一定的季节变化趋势.脱水糖类在春、夏、秋、冬的质量浓度分别为132.06,160.58,301.70和244.90 ng/m3,左旋葡聚糖的秋季质量浓度达到234.9 ng/m3,表明存在大量的生物质燃烧;以葡萄糖、蔗糖为代表的糖类化合物主要来源于生长在土壤中的植物,其进入气溶胶中的主要途径是农作物的耕作和收割、风的侵蚀以及交通等,秋季质量浓度较高可能与植物落叶和秸秆燃烧有关;二酸的质量浓度在冬季达到最大值,可能与广州的气象条件有关.广州夏季盛行西南风,降雨较多,而冬季通常逆温少雨,造成二酸质量浓度升高.      

PM_(2.5)中多环芳烃的污染特征及源解析:以河南省焦作市为例

河南省焦作市作为典型的以煤炭为主要能源的中级工业化城市,研究其城市转型过程中大气环境污染现状及污染物来源具有一定的指示意义。通过采集2013-2014年焦作市4个季度82个PM_(2.5)样品,对其中的16种优控的多环芳烃(PAHs)的含量与组成进行了测定与分析,并对多环芳烃进行了源解析。研究结果表明,焦作市大气中PM_(2.5)的浓度范围为51.32~270.12μg/m~3,平均为152.16μg/m~3;PM_(2.5)中总多环芳烃(TPAHs)的浓度范围是7.6~672.5 ng/m~3,平均为119.22 ng/m~3,其浓度随季节变化明显,冬季秋季春季夏季;PAHs中Ba P的平均浓度为11.93 ng/m~3,BaP当量浓度为30.43 ng/m~3,过量致癌风险值(ICR)达到264.74×10~(-5);多环芳烃组成以4~6环PAHs为主,占TPAHs总量的90%以上,浓度最高的是BghiP、BbF和IcdP。应用特征比值法和主成分分析法对PAHs进行了源解析,显示燃煤和机动车排放是2个最主要的排放源。     

北京市大气气溶胶中含氧有机化合物的研究

采用超声萃取、硅胶-氧化铝柱层析分离、气相色谱/质谱联用技术,对北京大气PM10颗粒物中含氧有机化合物进行了鉴定和分析。根据其质量色谱图和特征碎片离子、标准谱库和保留指数,鉴定出酞酸酯、正脂肪醇、正脂肪酸、甾醇、左旋葡聚糖等系列化合物。用内标法进行定量,酞酸酯、左旋葡聚糖、β-谷甾醇、胆甾醇等的浓度分别为545.96～772.46ng/m3、56.98～190.23ng/m3、5.95～16.74ng/m3、2.27～4.52ng/m3,说明北京市大气气溶胶中含氧有机化合物的污染比较严重。左旋葡聚糖、β-谷甾醇季节性变化规律表明,生物质燃烧源对北京的大气污染有一定的影响,且秋季的影响最大。     

应用自动识别与定量分析数据库筛查黄河和长江水中有机污染物

采用气质联用分析,并应用自动识别与定量分析数据库(AIQS-DB)对黄河下游和长江下游水样中近1000种有机污染物进行了筛查.结果表明,黄河下游山东段和长江下游江苏段水样分别检出95种和121种化合物,主要包括正构烷烃、多环芳烃、酚类、硝基化合物、酞酸酯类、农药和药物等.其中,黄河和长江水样中正构烷烃平均浓度分别为1806ng/L和720ng/L;16种优控PAHs平均浓度分别为27ng/L和30ng/L;6种优控PAEs的平均浓度分别为77ng/L和2166ng/L;黄河和长江水样分别检出9种和17种农药.黄河各采样点间污染物浓度差别较大,而长江采样点间浓度相差较小.研究表明,气质联用结合AIQS-DB可有效用于区域性污染物的筛查.     

聊城市冬季PM_(2.5)中正构烷烃和糖类的污染特征及来源解析

为研究聊城市冬季大气PM2.5中正构烷烃和糖类化合物的分子组成、浓度水平及来源,于2017年1~2月在聊城大学进行PM2.5样品采集,对19种(C18~C36)正构烷烃和10种糖类化合物进行分析,并采用主成分分析法(PCA)解析其来源。结果表明,聊城市冬季PM2.5中总正构烷烃的质量浓度为(456.9±252.5)ng?m-3,其中,灰霾期的质量浓度最高,约为清洁天的2倍,烟火Ⅰ期与Ⅱ期分别为清洁天的0.9倍和1.2倍。采样期间碳优势指数(CPI)值为1.2±0.1,植物蜡排放的正构烷烃对总正构烷烃的贡献率(%Wax Cn)为3.1%~36.0%,表明化石燃料燃烧是聊城市大气中正构烷烃的主要来源。聊城市冬季PM2.5中糖类化合物的总质量浓度为(415.5±213.8)ng?m-3,其中左旋葡聚糖的浓度最高,其次是半乳聚糖和甘露聚糖,三者共占总糖的91.6%,表明生物质燃烧源对聊城市大气气溶胶具有重要贡献。主成分分析(PCA)结果表明,聊城市冬季大气气溶胶中正构烷烃和糖类化合物主要来自化石燃料的燃烧和生物质燃烧。     

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.     

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.     

石家庄地区芳香族化合物的污染特征及来源分析

为了解石家庄地区芳香族化合物的污染特征,于2016年9月18日至10月17日进行为期30 d的PM_(2.5)样品昼夜采集,使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行定性定量分析.结果表明,芳香族化合物的总平均浓度为33. 5 ng·m~(-3),明显低于左旋葡聚糖(487 ng·m~(-3)).其中硝基酚类化合物浓度最高(20. 4 ng·m~(-3)),芳香酸类次之(9. 94 ng·m~(-3)),芳香醛类最低(3. 14ng·m~(-3)).受边界层高度、温度降低的影响,8种化合物夜间浓度明显高于日间.硝基酚类、芳香醛类和芳香酸类化合物与左旋葡聚糖呈显著的正相关关系,相关性系数(r)分别为0. 682 9、0. 644 3和0. 678 2,表明生物质燃烧是芳香族化合物的重要一次来源,直接影响其在大气中的浓度水平.结合芳香族化合物总浓度的日变化趋势和后向轨迹模型对其来源进行分析,发现秋季石家庄地区芳香族化合物的污染程度受区域传输和本地排放的综合影响.     

黄石市夏季大气颗粒物中多环芳烃污染特征解析

通过采集典型矿区城市——黄石市新老城区大气颗粒物PM10和PM2.5的样品,并采用热解吸-气质联用法对黄石市夏季大气颗粒物中多环芳烃(PAHs)的污染特征和来源进行了研究。结果表明:黄石市老城区大气颗粒物中PAHs的浓度均明显高于新城区;在新、老城区大气PM10和PM2.5中PAHs的浓度变化范围分别为6.037~10.691ng/m3、12.132~18.440ng/m3和5.685~10.145ng/m3、9.314~15.998ng/m3;新、老城区大气颗粒物中低分子量PAHs含量较低,3环化合物呈相对优势分布,表明以石油源输入为主的来源特征,对比4环及其以上高分子量PAHs含量发现,老城区有明显的化石燃料不完全燃烧来源特征。     

武汉市洪山区春季PM2.5浓度及多环芳烃组成特征

分析了武汉市洪山区2014年春季PM2.5的浓度,并利用气相色谱/质谱(GC/MS)测定了多环芳烃(PAHs)的组成.结果表明,PM2.5的质量浓度为47.99～195.87μg/m3,平均质量浓度为(101.34±32.49)μg/m3,超标天数占总监测天数的81.82%;PM2.5质量浓度与各气象要素间的相关性不显著.PM2.5中PAHs日均浓度变化范围为8.44~34.45ng/m3,平均浓度为21.48±7.03ng/m3,其中4环PAHs的含量最高,达到11.72ng/m3,占总PAHs浓度的54.56%,结合典型污染来源中PAHs的特征比值和数学统计中主成分分析法,判断出其主要污染来源为车辆排放、燃烧源和燃煤源;PAHs日均总毒性当量(∑BaPeq)浓度范围为1.10~5.46ng/m3,平均值为2.99ng/m3,日均超标率达到60.61%.