Page 111 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 温会英等：青岛市冬季正构烷烃污染特征及来源解析 · 107 ·

1.2 样品采集及分析 量，可将多个变量压缩，凝练为几个主要变量，并且
滤膜预处理：为去除石英滤膜杂质影响，称量前 主要的新变量可几乎覆盖原变量的所有信息。本文
将滤膜置于马弗炉 中 450 ℃ 下烘 烤 8 h。后于恒温 利 用 SPSS 26. 软件对正构烷烃的来源进行分析。
0
恒湿天平室中〔温度为（25±3） ℃，相对湿度 为 (50± 1.4.2 浓度权重轨迹分析
5)%〕恒 重 24 h，待称量。 浓 度 权 重 轨 迹 分 析 （ concentration weighted
称量：滤膜称量使用梅特勒分析天 平 (XP105，瑞 trajectory，CWT）是一种基于后向轨迹模式的网格化
士)，精度 为 0.1 mg。 统计分析方法 [25] 。CW 通过结合气团轨迹和污染
T
有机气溶胶组分分析：包括提取和仪器分析。 物浓度给出可能的排放源位置，即在该分析结果中，
萃取前，将滤膜剪碎至圆底瓶，加入内 标 (氘代四氢 所设置的网格点都会得出基于受体点污染物浓度和
呋喃碳，n-C24D50 和适量的二氯甲烷/甲醇（3∶1，体 气流轨迹分析而得的权重浓度，CW 越大，表明区
)
T
积比）；放入超声波清洗仪中振荡提 取 15 min，在清 域传输实际浓度越高，具体计算公式如下：
M
洗仪中加入适量冰块，控制水浴温度不高 于 25 ℃， ∑ / M
∑
C ij = C l τ ijl τ ijl （1）
反 复 3 次。将样品转移至茄型瓶中进行旋转蒸发，
l=1 l=1
待茄形瓶中的溶液剩 余 2 mL左右时停止；通过连有 式中：C 为网格点上污染物的平均权重浓度； 为后
j
l
i
滤头的微量注射器将样品过滤至离心管中，用少量 向气流轨迹模式模拟所获得的气团轨迹； M 为轨迹
l
二氯甲烷冲洗茄型瓶瓶壁内侧；用滴管将冲洗溶液 总条数；C 为气团轨 迹 l 经过网格内时对应的污染物
转移至微量注射器中，重 复 3 次。最后用高纯度氮 质量浓度；τ 为气团轨 迹 l 在网格内的停留时间。
l
ij
气吹扫浓缩 至 2 mL，转移至样品瓶中待测。通过 利 用 MeteoInfo Ma 软件，以青岛市崂山站点为
p
GC-MS(Thermo，7890A ，5975C 对 化 合 物 进 行 定 起始点，起始高度选 取 500 m，每条轨迹后 推 72 h，对
)
量。G C 配备了毛细管 柱 RTX5，膜 厚 1 mm，内径 观测期间气团来源和后向轨迹进行聚类，然后建立
0.32 mm， 长 30 m。试验条件如下：进样口温度为 精度 为 1°×1°的网格覆盖后向轨迹气团所经过的区
290 ℃，离子源温度 为 180.5 ℃，不分流进样。柱温 域，最后结合污染物浓度进 行 CW 分析 [26-27] 。
T
在 80 ℃ 下保 持 5 min， 以 4 ℃/mi 加热 到 290 ℃，并
n
2 结果与讨论
保 持 20 min。
1.3 质量控制 2.1 PM 2. 5 污染特征
在有机化合物的提取过程中，所有用到的圆底 采样期 间 PM 2. 5 浓度及气象条件如 图 2 所示。
3
瓶、茄型瓶、滴管都需要用液体肥皂水浸 泡 24 h，之 从 图 2 可以看出，PM 2. 5 浓度 为 28.0～224.0 µg/m ，
3
后分别用自来水和去离子水冲洗干净，经烘箱烘干 平均浓度为（91.4±53.4）µg/m ，高于北京市年均浓
2 后，在马弗炉内 以 450 ℃ 温度烘 烤 10 h，用铝箔 度 [28] ，与济南市 [29 ] 和成都市 [30 ] 相当。采样期间，
h
3
纸盖住瓶口包裹后存放。 PM 2. 5 浓度最高值出现 在 1 月 1 日（224.0 µg/m ），
8
3
在进行有机物提取前，用二氯甲烷对玻璃瓶、注 其次 为 1 月 1 日（146.0 µg/m ） 和 1 月 1 日（144.6
1
9
3
射器、镊子及其他试验用品进行润 洗 2～ 次。 µg/m ）。 与 GB 3095—2012《环境空气质量标准》二
3
空白样品中均未检测出任何目标化合物的谱 级标准浓度限值相比（75 µg/m ）， 将 PM 2. 5 浓度高于
3
峰，由此推测在釆样及试验过程中并无明显的外来 该值时定义为污染天，低于该值时定义为清洁天。
污染。 按此标准，采样期间污染天 有 8 d，清洁 天 6 d，超标
在进行样品检测前，使用内标样品对各化合物 率 为 57%。清洁天和污染天 的 PM 2. 5 平均浓度分别
3
种类的回收率进行检测，结果 为 70%～120%，标准 为 （47.6±17.5 ） µg/m (28.0 ～73.0 µg/m ) 和 （124.1±
3
3
化合物曲线的相关系数（R ） 为 0.991～1.000，皆符合 47.2） µg/m (78.9～224.0 µg/m )，污染 天 PM 2. 5 浓度
3
2
质控要求。 超 标 1. 倍，表明青岛市冬季大气颗粒物污染比较
7
1.4 数据处理与分析 严重。
1.4.1 主成分分析 采样期间平均气温为（1.92±2.6）℃，相对湿度为
主成分分析（principal component factor analysis， (66.95±12.48)%，主导风向为西北风，平均风速为
PCA）是最常用的多元数据分析方法之一 [24] ，主成分 （3.14±1.44）m/s。青岛市冬季气温较低，相对湿度较
分析法通过将原始变量以不同比例组合生成新变 高，有助于促进凝结核（如吸湿性凝结核）的形成 ，
[31]