《中亞熱帶森林大氣中醛酮化合物濃度變化及來源分析》是依託長沙理工大學，由蔣朝暉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中亞熱帶森林大氣中醛酮化合物濃度變化及來源分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蔣朝暉
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
醛酮類化合物(carbonyls)是大氣中一類重要易揮發性有機物（VOCs），既是光化學煙霧的重要組成成分，也是光化學煙霧形成的重要前體物。此外，醛酮類化合物也是大氣中HOx自由基的重要來源，對大氣中二次有機氣溶膠的形成具有一定貢獻，對人體健康具有直接負面影響，在國外早在上世紀八十年代就對大氣中醛酮類化合物有較全面的研究，然而在我國對大氣醛酮的研究僅在香港、上海、廣州和北京等城市進行過研究。本項目對中亞熱帶森林大氣醛酮類化合物進行研究，了解中亞熱帶森林大氣中醛酮化合物的日、季節及年際變化特徵；探明中亞熱帶植物排放異戊二烯對大氣中醛酮濃度的影響；了解中亞熱帶森林大氣中醛酮化合物與臭氧，一氧化碳的相互關係；認識不同功能區大氣中醛酮的污染水平，探究不同功能區對大氣醛酮的貢獻。
結題摘要
建立中亞熱帶森林大氣中醛酮類化合物的採樣和分析方法，並且對分析方法進行評價；研究中亞熱帶森林大氣中醛酮化合物的日、季節及年際變化特徵；開展大氣中醛酮化合物的空間變化特徵研究；對森林大氣中醛酮化合物的來源進行分析；研究植物排放異戊二烯對大氣中醛酮濃度的影響。發現⑴在張家界森林大氣中，甲醛濃度最高，丙酮次之，乙醛最低，醛酮類化合物的平均濃度冬季最低，夏季最高，春季和秋季的差異較小，在春季、夏季和秋季張家界森林大氣中醛酮濃度在中午時間段都出現了一個峰值，醛酮濃度的日變化趨勢在冬季不明顯，甲醛與乙醛的比值（F/A）平均值為5.23，說明張家界森林大氣中醛酮化合物主要來源於植物排放的有機物的光氧化，同時也有人為因素的影響。2014年甲醛秋冬平均濃度為3.78μg/m3，2015年全年為6.18，2016年全年為11.87µg/m3，可以看出甲醛有逐年增加的趨勢；⑵景區袁家界（山頂）與黃石寨（山腰）的醛酮類化合物濃度差異不大，景區外居民區濃度均比景區內的高，在居民區，醛酮類化合物主要來源於人為因素，如汽車尾氣，餐飲油煙等。省會長沙市區甲醛濃度比景區外居民區稍高，而乙醛和丙酮濃度長沙市區要高景區4倍左右。⑶從大氣中醛酮類化合物與CO和O3的相互關係來看，張家界森林大氣中醛酮濃度變化和臭氧日變化趨勢基本一致，與一氧化碳的相關性較差，說明張家界森林大氣中醛酮濃度主要受大氣光氧化二次形成的影響。分析主要醛酮化合物的相關性，甲醛、乙醛相關性為極顯著正相關，丙酮與乙醛的相關性也極顯著水平，說明張家界森林大氣中甲醛、乙醛和丙酮的來源大致相同，甲醛和乙醛主要來自森林地區植物釋放的揮發性有機化合物光化學反應生成，丙酮的來源除了植物釋放的揮發性有機化合物光化學反應生成以外，旅遊產業的發展也使得張家界森林大氣中丙酮濃度中人為因素所占比例較大。結合降雨前後、降雪前後大氣中醛酮污染物濃度以及雨水中醛酮類化合物濃度可知，濕沉降是減少大氣中醛酮化合物的重要方式。⑷異戊二烯反應產生的甲醛占所有甲醛濃度的百分比從8:00開始逐漸增加，到中午達到最大，之後由於光照強度減弱，異戊二烯對甲醛的貢獻也隨之減少。異戊二烯對甲醛的貢獻率最低為22.97%，貢獻率最高時47.03%，可知夏季植物釋放的VOCs的光氧化反應是張家界森林大氣中醛酮類化合物的主要來源。
