Page 110 - 《环境工程技术学报》2023年第1期
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· 106 · 环境工程技术学报 第 13 卷
mainly from the long-distance transmission in the northwest direction.
Key words n-alkanes; Qingdao; PM ; source apportionment
2.5
近年来,随着城市的发展,各地雾霾事件频发, C ,植物蜡排放和化石燃料燃烧 是 2 种最主要的贡
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作为主要空气污染物 的 PM 5 引起了广泛的关注,其 献源。
2.
不仅能降低大气能见度,还对区域甚至全球气候变 青岛市是我国著名的旅游城市和重要的港口城
化以及人体健康产生严重的影响 [1-4] 。作为全球经济 市,201 年青岛市的颗粒物污染呈现反弹趋势,近
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第二大国家,中国的快速工业化和经济发展导致人 1 年我国对于青岛地区的颗粒物研究大多是关于重
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为排放量大幅增加,因此过 去 2 年来许多城市和附 污染时期的污染过程分析 [19-20 ] 以及颗粒物来源解
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近农村地区的重污染天气频发,对人体健康产生严 析 [21-23] 。相比而言,对于青岛地区的大气有机气溶胶
重影响 。有机气溶胶是大气颗粒物的重要组成部 污染研究相对缺乏。鉴于此,围绕青岛地区的大气
[5]
分,约占对流层低层大气颗粒物的 20%~60% 。 有机气溶胶开展相关研究是十分必要的,如研究有
[6]
近几十年来,研究人员对有机气溶胶进行了大量的 机气溶胶的物种特征、浓度水平以及可能存在的来
现场测量、试验分析和模拟工作,发现在北京、上 源和各来源的贡献差异等。为探讨青岛市冬季采暖
海、广州等大城市有机气溶胶约占颗粒物 的 30%~ 期间大 气 PM 5 中正构烷烃的污染特征及来源,笔者
2.
60%,在远离市区的城郊地区可占 30%~50% [7-8] 。 采用气相色谱-质谱联用法 (GC-MS 定量检测了
)
有机气溶胶中通常含有数百种有机化合物,其中不 2 种正构烷烃,对其分子组成和浓度水平进行分析,
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乏具有致癌、致畸和致突变性的物种,如多氯联苯 并利用特征参数、主成分分析和潜在源分析方法研
[9]
等 。目前,有机气溶胶已成为大气环境科学领域研 究正构烷烃的来源,了解其污染特征和成因,以期为
究的重点和热点 [9-10] 。正构烷烃(n-alkanes)是有机气 青岛市采暖季大 气 PM 2. 5 和有机气溶胶污染控制提
溶胶中含量较高的一类有机物,自然环境下的正构 供科学支撑。
烷烃背景浓度低,其浓度会随着人类活动的增加而
1 试验材料与方法
升高,从而对人体健康造成严重的影响。有研究显
示,正构烷烃分子量越高,对皮肤组织越易造成损 1.1 采样点位及时间
伤,而且还能激发多环芳烃的致癌性能,将皮肤癌诱 采样点位于青岛市生态环境局崂山分局楼顶
发速率提 升 4 倍 [11] 。87%~88 % 的正构烷烃会随着 ( 图 1),采样平台距地面 高 16 m,位于黄海海岸以北
颗粒物进入呼吸道,对人体危害极大 [12] 。因此,研究 约 2 k m 处,周边为商业区、住宅区和旅游景区的混
城 市 PM 2. 5 中正构烷烃的化学组成及来源对人体健 合区,且无明显污染源,能较好地代表青岛市区
康和大气环境有着重要的意义。 PM 5 污染水平。采样时间 为 202 年 1 月 10—2 日,
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2.
关于大气气溶胶中正构烷烃的来源与污染特 每 天 09:00—次 日 08:30,采样时 长 23.5 h。PM 2. 5 样
征,国内外已经相继开展了许多研究。 如 Simoneit 品采集仪器为武汉天虹仪表有限责任公司生产的
等 [13 ] 研究发现,烷烃的产生主要有人为来源和生物 TH-10 单通道中流量颗粒物采样器,工作流量为
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来 源 2 种。前者包括化石燃料燃烧、木材和农业燃 100 L/min,滤膜类型为石英 膜 (Whatman),主要用于
烧;后者包括从植物蜡、花粉、细菌和昆虫中散发出 有机组分的分析。
的颗粒。一般来说,高碳数正构烷烃(>C )主要来
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自高等植物页蜡的排放,它们通过风力侵蚀、叶片磨
损和生物质燃烧等方式直接排放进入大气中 [14] ,具
有明显的奇碳数优势 [15] ;低碳数正构烷烃(≤C )主
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要来自化石燃料的燃烧,不具有明显的奇偶数优
[16]
势 。Wan 等 [17 ] 对中 国 1 个城市有机气溶胶的研
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g
究结果表明,正构烷烃是其最主要的组分之一;Duan
等 [18 ] 对北京市不同季节细颗粒物中的正构烷烃进行
了研究,结果表明正构烷烃的浓度和碳数呈现明显
的季节性变化。在采暖季,C ~C 内 4 2 种化合物
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11 3 图 1 青岛市采样点位置
的总浓度是非采暖季 的 3. 倍,峰值分别 为 C 和 Fig.1 Location of sampling site in Qingdao
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