《PM2.5中有機硫酸酯類物質的定量分析方法及其套用》是依託哈爾濱工業大學，由曹罡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PM2.5中有機硫酸酯類物質的定量分析方法及其套用
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹罡
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於受到當前有機氣溶膠化學組分分析技術的限制，通過識別和定量各種單一的硫酸酯類物質來評價其對大氣中有機氣溶膠的貢獻具有很大的困難。本項目提出採用間接分光光度法對氣溶膠中總的有機硫酸酯類物質進行定量，並用OCtotal/OCS-related比值法來評價氣溶膠中總的硫酸酯類物質對有機氣溶膠的貢獻。具體研究內容包括：建立和最佳化間接光度法檢測顆粒物中有機硫酸酯類物質的總硫酸根含量；研究有機硫酸酯類物質中的含硫量與含碳量的相關關係；研究實際大氣環境中氣溶膠中有機硫酸酯類物質對PM2.5的貢獻。本項目採用大氣煙霧艙實驗與實地監測相結合的方式，旨在通過深入研究SO2與有機氣溶膠共存時的污染特徵，從大氣化學的角度揭示SO2濃度與有機氣溶膠濃度的內在關係，推進我們對二次有機氣溶膠形成機制的進一步認識。
結題摘要
有機硫酸酯類物質是近年來發現的一種存在於大氣顆粒物上的有機組分。研究表明，在環境空氣中SO2濃度較高的地區，大氣顆粒物中有機硫酸酯類物質的比重也較大。我國SO2污染嚴重，因此對我國大氣顆粒物中有機硫酸酯類物質進行污染特徵研究，評估其對大氣顆粒物的貢獻具有重要意義。 本項目首先建立了一種間接測定大氣顆粒物中有機硫酸酯類物質的方法，通過測定有機硫酸酯類物質的共有基團硫酸根的含量，並基於從煙霧箱實驗獲得的有機硫酸酯類物質中有機碳與有機硫的摩爾比，估算出有機硫酸酯類物質的含碳量；建立和最佳化了有機硫酸酯類物質的解離方法，通過解離前後顆粒物中硫酸根含量差減法得到顆粒物中有機硫酸酯類物質中硫酸根的含量；評價了該方法用於測定混合體系中無機硫酸根和總硫酸根的回收率和精密度；分別以生物質燃燒釋放的一次顆粒物以及α-蒎烯、β-蒎烯和異戊二烯三種生物源前體物臭氧氧化所生成的二次顆粒物為研究對象，確定了有機硫酸酯類物質中有機碳與有機硫的相關關係；利用所建立的方法，研究了深圳市四個不同特徵污染源地區的PM2.5樣品中有機硫酸酯類物質的污染特徵。 主要研究結論包括：用於有機硫酸酯類物質中硫酸根定量的間接分光光度法的最佳顯色條件是特徵波長= 628 nm，trxn= 30 min， pH= 2.0；有機硫酸酯類物質的有效解離方法為加入硝酸（或鹽酸）並加熱回流2小時；實驗確定的有機硫酸酯類物質中有機碳與有機硫的摩爾比分別為30:1（稀釋的生物質燃燒釋放的顆粒物與SO2共存體系）和10:1（在不同硫含量種子氣溶膠條件下，生物源前體物臭氧氧化生成的顆粒物體系）。二者差異顯著，建議今後考察更多種類的有機前體物形成的二次氣溶膠，對大量相關實驗數據進行統計分析，得出更具代表性的有機硫酸酯類物質中的有機碳與有機硫的摩爾比，使其具有普適性；研究發現深圳市冬季和夏季大氣環境中有機硫酸酯類物質的平均質量濃度分別為2.71 μgC/m3和1.18 μgC/m3，占顆粒物TOC的29.42%和13.76%；對PM2.5各組分的相關性分析表明有機硫酸酯類物質中有機硫酸根與顆粒物上的無機硫酸根呈現顯著正相關性，說明有機硫酸酯類物質可能是由無機硫酸根通過一系列大氣化學反應轉化而形成的。
