《典型生物質燃燒釋放不同粒徑細粒子的化學成分研究》是依託中山大學，由張軼男擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：典型生物質燃燒釋放不同粒徑細粒子的化學成分研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張軼男
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
顆粒物尤其是細粒子已成為許多城市和地區的首要污染物，而生物質燃燒是細粒子污染的重要來源。以往對生物質燃燒排放的顆粒物研究並不完善，而且多為固定燃燒條件下的實驗室研究，對現場實測採樣的生物質燃燒的化學源譜還很不完整，因此本研究擬對韶關主要薪柴燃料和爐灶（家庭、商業餐館爐灶）燃燒組合、肇慶水稻秸稈等農作物殘餘露天燃燒和爐灶燃燒等組合釋放的不同粒徑細顆粒物（10，2.5，1.4，0.8，0.44，0.25μm）的化學成分如K+、左旋葡聚糖、OC和EC等有機/無機示蹤物進行研究。根據其化學組分，尤其是示蹤物及其相互比值在不同粒徑下的分布規律來區分不同生物質燃燒源組合特徵，並利用統計學反演法定性及定量評估典型生物質燃燒對局地與較遠區域的環境影響。
結題摘要
本項目已經按照計畫完成工作。2011年全部完成受體（近源地區：乳源/始興，遠源地區：廣州）四個季節，以及生物質燃燒源於春季（3-4月）以及秋季（10-11月）的採樣。將燃燒源和環境樣品在華南環境科學研究院進行稱重後，分別進行化學組分分析。脫水單糖（左旋葡聚糖、甘露聚糖、半乳糖、阿糖醇、甘露蜜）和陰、陽離子分析在台灣國立清華大學和台灣中央研究院環境變遷中心實驗室進行，有機碳和元素碳的分析在中國科學院廣州地球化學研究所進行，生物質燃燒源的脫水糖碳穩定同位素的分析在德國亥姆霍茲於利希研究中心進行。所有樣品的成分分析於2012年4月全部分析完畢。此次研究建立了用於測量生物質示蹤物碳同位素的熱脫附/二維氣相色譜/同位素質譜儀（TDU-2DGC-IRMS）方法。該方法具有前處理簡單、精確切割單一目標物、可同時測量同位素值、化合物結構及保留時間長的特點。用該方法對顆粒物中脫水糖碳穩定同位素的研究發現，脫水糖的碳同位素值分布不依賴於粒徑，秸稈植物及硬木的左旋葡聚糖（Lev）碳同位素值在-25.6~-24.9‰之間，軟木富集於-23.4~-22.2‰，而甘露聚糖（Man）和半乳糖（Gal）的碳同位素僅在軟木中檢測到，Gal比同種軟木中的Man和Lev約輕3‰。生物質本身的成分組成及燃燒過程的化學變化是造成這些同位素差異的重要因素。相關成果已經發表。 另外，源方面，對生物質燃燒排放的顆粒物中的脫水糖（左旋葡聚糖、甘露聚糖、半乳糖、阿糖醇、甘露蜜）、鉀離子、有機物、EC、OC進行粒徑分布特徵研究，探討了影響粒徑分布的重要因素，並對不同種類的生物質燃燒、不同粒徑級別的脫水糖比值、離子比值進行了對比，提出了區分秸稈植物、硬木和軟木的比值，以及能夠代表特定生物質燃燒的比值。 本研究亦選取珠三角點區的典型城市（源區韶關和始興和大都市廣州）進行了不同季節的研究，對影響我國南部地區的生物質燃燒源區和貢獻進行了探討。據氣象資料、後向軌跡圖及火點圖綜合研究發現，珠三角區域污染現象明顯，尤其是在秋冬季，生物質燃燒源區的污染物會隨著季風吹向廣州，影響其空氣品質和其大氣氣溶膠成分。生物質燃燒對OC的貢獻為26.4-57.8%，對PM2.5的貢獻為17-41.7%。可以看出生物質燃燒是不可忽視的重要污染源。
