雅安市夏季大气气溶胶二次有机物的研究

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二次有机气溶胶(secondary organic aerosols, SOA)的形成对人和环境具有较大危害性(如对人类健康、气候变化和能见度等产生的影响),因此与之相关的研究一直以来都被认为是大气环境研究中的热门话题之一。本研究选择夏季对雅安市的PM25样本进行采集,并通过有机碳-元素碳(OC-EC)分析、气相色谱-质谱(GC-MS)分析及离子色谱分析,探讨研究了雅安城区(四川农业大学雅安校区)和城郊森林地区(白马泉风景区)气溶胶中的化学组分(包括气溶胶的质量浓度、OC和EC浓度分析,以及气溶胶中水溶性阴阳离子的浓度变化分析),有机物中的糖类化合物(单糖、糖醇和缩水糖类)和SOA组分(主要包括要包括植物排放的异戊二烯、α-/β-蒎烯的光氧化产物和小分子羧酸)的浓度与变化趋势。并结合大气污染气体(SO2、NO,、NH3、03)和环境气候条件(风速、温度、湿度等)对其浓度的影响进行讨论。结果表明:1)PM25样本中,雅安校区和白马泉风景区两地颗粒物的24h、日间、夜间样品的浓度分别为87.0、90.6、100.3μg/m3和72.3、80.0、63.3μg/m3。两地的异戊二烯氧化产物均呈现昼高夜低,α-/β-蒎烯光氧化产物则为昼高夜低;2)测量出的天然源气溶胶总的质量浓度,OC和EC浓度,并初步估算了二次有机碳(SOC)的含量(两地24h样品的SOC浓度分别为15.4和10.1μg/m3),表明有大量的二次有机组分生成,并通过GC-MS分析证实了二次组分异戊二烯光氧化产物和α-1β-蒎烯光氧化产物的存在,并分析其变化规律;3)以异戊二烯光氧化产物和α-/β-蒎烯光氧化产物为代表的二次有机物的质量浓度与当地的植被、地形地貌、采样时的气象条件(风向、风速、温度、湿度等)及大气气体等诸多环境因素有关。其中风速和风向对其浓度的影响较为明显,表现为浓度含量跟风速的负相关;温度和湿度对气溶胶总的质量浓度,OC、EC浓度和气溶胶中糖类有机物的质量浓度的影响较小,但对二次有机物的异戊二烯光氧化产物和α-/β-蒎烯的光氧化产物影响却显得比较明显,如较高的温度对某些二次有机气溶胶组成的形成有促进作用;污染气体能通过对光氧化反应发生的途径影响二次有机气溶胶产物种类及产量。
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