大氣顆粒物中類腐殖酸的來源及成因研究

《大氣顆粒物中類腐殖酸的來源及成因研究》是依託中國科學院大學，由譚吉華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：大氣顆粒物中類腐殖酸的來源及成因研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：譚吉華
• 依託單位：中國科學院大學

項目摘要

大氣顆粒物中類腐殖酸是一類大分子水溶性有機物，二次有機氣溶膠的重要組分,由於它的水溶性、吸濕性和吸光性等特點，對氣候變化、雲凝結核及多相化學反應有重要影響。類腐殖酸是大氣中廣泛存在、來源尚不清楚，組成未明的有機氣溶膠，目前大氣研究的前沿問題。但是目前國內相關研究較少。本課題將以北京地區大氣可吸入顆粒物（PM10）類腐殖酸的來源與成因為研究目標，建立類腐殖酸分析方法，分析其不同季節和不同污染程度的含量與污染特徵。同時結合不同來源（生物質燃燒、煤燃燒、二次生成等）特徵標誌化合物,通過正交矩陣因子分解方法（PMF）進行類腐殖酸的來源解析及源相對貢獻計算。在此基礎上，結合源信息、氣象因素、氣態污染物和大氣顆粒物化學成分的綜合分析，研究類腐殖酸的形成成因。該研究將有效掌握大氣顆粒物中類腐殖酸的污染特徵、來源及形成機理，為研究有機氣溶膠的輻射強迫、遷移轉化和進一步認識其環境行為提供理論基礎和科學依據。

結題摘要

大氣顆粒物中類腐殖酸(HULIS)是一類大分子水溶性有機物，二次有機氣溶膠的重要組分,由於它的水溶性、吸濕性和吸光性等特點，對氣候變化、雲凝結核及多相化學反應有重要影響。目前我國對類腐殖酸的研究比較缺乏薄弱，阻礙了人們對其環境影響的認識和評價。重點研究內容包括：大氣顆粒物中類腐殖酸分析方法的確定，綜合參考國內外文獻中關於大氣顆粒物中類腐殖酸的分離提純方法，建立和最佳化大氣顆粒物中類腐殖酸定量分離方法，獲得大氣顆粒物中類腐殖酸的含量；通過特徵標誌化合物分析，開展大氣顆粒物中類腐殖酸的來源與貢獻率解析。綜合分析不同氣象條件、不同污染程度和不同污染時段大氣顆粒物中類腐殖酸變化規律及影響因素。本研究利用高純水超聲提取大氣顆粒物中水溶性有機物，過濾雜質，調節其PH值，然後固相萃取柱(Oasis HLB)分離得到類腐殖酸,然後通過蒸發光散射檢測器 (ELSD)對類腐殖酸進行了測試。該方法對標準物質 SRFA的同收率為96%，具有較好的重現性和選擇性。同時採集北京市大氣2011-2012一年PM2.5樣品，分析大氣顆粒物中類腐殖酸、碳質組分（OCEC）、水溶性有機物、水溶性離子、無機元素、水溶性重金屬和多環芳烴，並討論其季節變化規律；根據排放特徵和診斷參數，對PM2.5中類腐殖酸的污染源進行解析。結果表明：所有的樣品都呈現顯著的季節變化特徵；類腐殖酸的年均濃度4.73µg/m3,春、夏、秋和冬平均濃度分別為3.46µg/m3、3.31µg/m3、5.38µg/m3和6.31µg/m3,在水溶性有機物的比例分別為45.5%、38.9%、46.4%和46.7%。說明類腐殖酸是我國大氣顆粒物中重要組分部分。從氣象條件來看，濕度和風速是影響類腐殖酸最主要的影響因素，同時還發現水溶性有機物在有機物中的比值跟二次有機氣溶膠有有機物的比值呈現相反的關係。本研究通過PMF模型方法，對HULlS來源進行了解析。結果發現二次生成（46%）、生物質燃燒（28%）和自然源（19%）是HULlS的重要來源。因此深入研究大氣類腐殖酸對於掌握我國碳質氣溶膠的來源與轉化規律具有重要意義。在本項目資助下，共發表SCI論文10篇，中文核心論文11篇。