气溶胶中有毒有机物化学表征与源正确识别

合集下载

大气气溶胶的碳组分特征研究及来源解析

大气气溶胶的碳组分特征研究及来源解析

大气气溶胶的碳组分特征研究及来源解析大气气溶胶是大气中悬浮的微小颗粒物质,对大气环境和气候变化具有重要影响。

其中,气溶胶的碳组分特征研究及来源解析是当前大气科学研究的热点之一。

本文将围绕这一主题展开探讨,并带领读者深入了解大气气溶胶碳组分的研究进展和意义。

一、大气气溶胶的碳组分特征研究现状大气气溶胶的碳组分主要包括有机碳(OC)和元素碳(EC)。

有机碳是指来自天然和人为源的含碳化合物,包括挥发性有机物(VOCs)气溶胶化后的产物,如挥发性有机酸、酮和醇等。

而元素碳则主要来自燃烧过程中的碳排放,如汽车尾气、工业烟尘和生物质燃烧等。

研究表明,大气气溶胶碳组分具有复杂的时空分布特征。

一方面,它们的浓度和组成随着地理位置、气候条件和人类活动的变化而不同。

另一方面,气溶胶碳组分还受到大气混合和化学反应的影响,其浓度和组成在运输和转化过程中发生变化。

二、大气气溶胶碳组分的来源解析为了了解大气气溶胶碳组分的来源,研究人员采用了多种解析方法。

其中,化学质量平衡模型(CMB)是一种常用的方法,通过测量大气气溶胶碳组分的浓度和相关污染物的浓度,使用统计算法可以按比例分配它们的来源。

此外,同位素技术也被广泛应用于大气气溶胶碳组分的来源解析。

具体而言,稳定碳同位素(δ13C)可用于区分不同碳来源,如Fossil fuel carbon(FFC)和Biogenic carbon(BGC);黑碳中的气溶胶碳同位素(δ13CEC)则可区分不同燃烧来源,如汽车尾气和木材燃烧。

三、大气气溶胶碳组分研究的意义研究大气气溶胶碳组分的碳来源和特征,对于深入了解大气污染形成机理、评估环境健康风险以及制定相应的大气污染治理措施具有重要意义。

首先,大气气溶胶碳组分是大气污染的重要组成部分,其来源解析有助于量化不同源头的贡献。

以此为基础,可以为大气污染防治提供科学依据和技术支持。

其次,通过研究大气气溶胶碳组分的时空分布特征和来源解析,可以有效评估大气污染对环境和人类健康的影响。

气溶胶的基本特征课件

气溶胶的基本特征课件

THANKS
感谢观看
改变云的形成和降水过程
01
影响地面对太阳辐射的吸收和反射
02
增加温室效应
03
对空气质量的影响
降低能见度
增加大气污染
形成光化学烟雾
对人类健康的影响
呼吸系统疾病 心血管系统疾病 增加死亡率
05
气溶胶的监测与测量方法
监测站点布局与采样方法
监测站点布局
采样方法
气溶胶测量仪器与技术
仪器
气溶胶测量仪器包括颗粒物计数器、粒子质量浓度测量仪、气溶胶质谱仪等。这 些仪器可以测量不同物理和化学性质的气溶胶,如颗粒物大小、成分和数量浓度 等。
06
气溶胶的控制与减排策略
减少排放源的措施
工业生产
控制工业生产过程中的废弃物排放,推广清洁生产技术,降低气 溶胶颗粒物产生。
能源利用
优化能源结构,减少燃煤和燃油使用,发展清洁能源,降低硫氧 化物、氮氧化物等气溶胶前体物的排放。
农业活动
推广有机肥和低毒农药使用,减少土壤和农作物中气溶胶颗粒物 的产生和排放。
控制大气中已有的气溶胶的措施
颗粒物排放控制
大气中已有气溶胶的去除
发展新型的气溶胶控制技术
新材料应用
研发新型材料,降低气溶胶颗粒物的产 生和排放,如低散发材料、水性涂料等。
VS
技术创新
推动清洁能源技术创新,提高能源利用效 率,减少气溶胶颗粒物的排放。如发展高 效、低成本的清洁能源转换技术、废弃物 资源化利用技术等。
气溶胶的性 质
物理性质
化学性质 环境影响
02
气溶胶的物理特性
粒子尺寸分布
气溶胶粒子大小通常在0.1-100 微米之间,其中大部分粒子在1-

大气中气溶胶的光学性质与源解析

大气中气溶胶的光学性质与源解析

大气中气溶胶的光学性质与源解析气溶胶是空气中悬浮的微小颗粒,是大气中重要的组成部分。

它们对大气的光学性质有着重要影响,同时也是大气组成与污染源解析研究的重要对象。

本文将从气溶胶的光学性质及其与源解析两方面进行探讨。

首先,气溶胶的光学性质是指气溶胶颗粒对光的吸收、散射和透射特性。

这些性质受到气溶胶颗粒的形状、大小、化学成分等多种因素的影响。

对于大气环境而言,气溶胶的光学性质直接影响到大气的辐射平衡和能量分布。

例如,某些气溶胶颗粒对太阳辐射的散射可以形成美丽的日落,而某些气溶胶颗粒对太阳辐射的吸收则会使大气变暖,对气候变化产生重大影响。

因此,研究气溶胶光学性质对于了解大气的光学特性、气候变化等具有重要意义。

其次,气溶胶源解析是指通过对气溶胶样本的分析,确定其成分和来源的过程。

气溶胶的来源多种多样,包括自然源和人为源。

自然源包括火山喷发、植物挥发物和海洋喷射等,而人为源则包括燃烧排放、工业废气和机动车尾气等。

研究气溶胶的源解析可以帮助我们了解不同源区气溶胶的特性,进而制定相应的环境管理政策。

例如,如果我们能够确定某个城市的气溶胶主要来自于汽车尾气,那么可以采取相应的措施减少汽车尾气排放,改善大气质量。

对于气溶胶的源解析研究,现代科学技术提供了许多有效的手段。

其中,一种重要的方法是使用质谱仪。

质谱仪可以分析气溶胶样本中的化学成分,从而确定其源区特征。

在进行源解析时,常常利用化学计量学的原理,通过对不同源区气溶胶样本的化学成分进行分析比较,确定其来源。

此外,还可以利用同位素技术和模型模拟等手段来进行源解析研究。

通过这些方法,我们可以更加准确地了解大气中气溶胶的来源,推测其对大气环境的影响。

总之,气溶胶在大气中具有重要的光学性质,并且研究气溶胶的源解析对于了解大气环境和制定相应的环境管理政策具有重要意义。

未来,我们需要进一步深入探索气溶胶的光学性质和源解析方法,以更好地理解大气中气溶胶的特性及其对大气环境的影响。

气溶胶化学特征及其对环境的影响

气溶胶化学特征及其对环境的影响

气溶胶化学特征及其对环境的影响
随着经济的发展和工业的进步,人类面临了环境污染的问题,而气溶胶已成为
环境污染的主要来源。

气溶胶是指浮于空气中的固体或液态颗粒物,它们对环境和人类健康都具有重要的影响。

本文将介绍气溶胶的化学特征及其对环境的影响。

1. 气溶胶的化学特征
气溶胶主要由天然和人为源头产生,例如柴油汽车、燃煤电厂和沙尘暴。

气溶
胶的组成相当复杂,其中包括二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物和氧化物等数百种化学物质。

气溶胶的化学成分也随地理位置和季节而有所变化,例如城市化和林区化造成气溶胶的波动。

2. 气溶胶对环境的影响
气溶胶在大气中的扩散和沉积会对环境造成直接和间接的影响。

首先,气溶胶
会影响空气清洁度和可见性,它们可以吸收和反射阳光,形成雾霾,影响空气质量。

其次,气溶胶会改变气象条件,导致气候变化,例如干旱和洪水等现象。

另外,气溶胶还对生态系统和人类健康造成影响,例如植物生长受阻和健康问题等。

3. 改善气溶胶污染的方法
针对气溶胶的污染问题,人们提出了多种有针对性的解决方案。

首先,政府应
该制定严格的环保政策和法规,限制燃煤和汽车的排放量。

其次,人们可以采用环保科技、绿色能源等措施改善空气质量。

此外,人们也可以通过环保宣传和教育,提高社会公众环保意识等方法解决气溶胶污染问题。

总之,气溶胶化学特征及其对环境的影响已经受到广泛的关注。

虽然气溶胶污
染问题比较严峻,但只要每个人都有环保意识,做到减少污染源和积极参与环保活动,就可以保护我们美丽的家园,创造一个更加健康和宜居的环境。

大气环境中气溶胶的生物源解析与影响

大气环境中气溶胶的生物源解析与影响

大气环境中气溶胶的生物源解析与影响对于大气环境中的气溶胶,人们常常将其与工业排放和交通尾气等无机源联系起来。

然而,近年来的研究表明,生物源也是气溶胶的重要来源之一。

本文将探讨大气环境中气溶胶的生物源解析以及其对生态环境和人类健康的影响。

一、生物源气溶胶的来源生物源气溶胶是指大气中悬浮着的生物粒子,主要由细菌、真菌、藻类、植物颗粒和动物细胞等组成。

这些生物粒子可以通过风力将其携带至大气中,并在大气中分散和传播。

生物源气溶胶的主要来源包括植物排放、海洋生物活动以及土壤悬浮微粒等。

1. 植物排放植物排放是大气中生物源气溶胶的重要来源之一。

植物通过气孔释放气溶胶颗粒,其中包括花粉、细胞碎片和挥发性有机物等。

花粉在春季对气溶胶的贡献尤为显著,而细胞碎片和挥发性有机物在植物的生长和衰亡过程中也会释放到大气中。

2. 海洋生物活动海洋生物活动也是生物源气溶胶的重要来源之一。

海洋中的浮游生物,如浮游植物和浮游动物,会随着波浪和气流的作用而被抬升到大气中,形成海洋生源气溶胶。

这些气溶胶颗粒富含有机物质,如脂肪酸、糖类和蛋白质等,对大气化学反应和云微物理过程具有重要影响。

3. 土壤悬浮微粒土壤悬浮微粒是大气中生物源气溶胶的另一个重要来源。

土壤中存在大量的细菌、真菌和植物残体等有机物质,这些有机物质可以随着风力而被搬运到大气中。

此外,土壤中的微生物活动也会释放气溶胶颗粒,使其成为土壤生源气溶胶的重要组成部分。

二、生物源气溶胶的影响生物源气溶胶对生态环境和人类健康都具有重要的影响。

下面分别从生态环境和人类健康两方面进行探讨。

1. 生态环境影响生物源气溶胶通过携带病原微生物、有机物质和营养成分等,对生态环境的生物多样性和能量流动产生影响。

一方面,生物源气溶胶可以作为微生物的传播媒介,影响生物群落的结构和功能;另一方面,生物源气溶胶中的有机物质和营养成分可以为其他生物提供营养,促进生态系统的物质循环和能量转化。

2. 人类健康影响生物源气溶胶中的微生物和有机物质可能对人类健康产生负面影响。

气溶胶

气溶胶

气溶胶本节内容要点:气溶胶的定义、分类、源、汇、粒径分布、气溶胶粒子的化学组成、气溶胶的危害、气溶胶污染源的推断等1)气溶胶的定义和分类气溶胶(aerosol)是指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。

微粒的动力学直径为0.002~100μm。

由于粒子比气态分子大而比粗尘颗粒小,因而它们不象气态分子那样服从气体分子运动规律,但也不会受地心引力作用而沉降,具有胶体的性质,故称为气溶胶。

实际上大气中颗粒物质的直径一般为0.001~100μm;大于10μm的颗粒能够依其自身重力作用降落到地面,称为降尘;小于10μm的颗粒,在大气中可较长时间飘游,称为飘尘。

按照颗粒物成因不同,可将气溶胶分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶两类。

分散性气溶胶是固态或液态物质经粉碎、喷射,形成微小粒子,分散在大气中形成的气溶胶。

凝聚性气溶胶则是由气体或蒸汽(其中包括固态物升华而成的蒸汽)遇冷凝聚成液态或固态微粒,而形成的气溶胶。

例如二氧化硫转化成硫酸或硫酸盐气溶胶的过程如下:●二氧化硫气体的氧化过程● 气相中的成核过程(液相硫酸雾核)在过饱和的H2SO4蒸气中,由于分子热运动碰撞而使分子(n个)互相合并成核,形成液相的硫酸雾核。

它的粒径大约是几个埃。

硫酸雾核的生成速度,决定于硫酸的蒸气压和相对湿度的大小。

●粒子成长过程硫酸粒子通过布朗运动逐渐凝集长大。

如果与其他污染气体(如氨、有机蒸气、农药等)碰撞,或被吸附在空中固体颗粒物的表面,与颗粒物中的碱性物质发生化学变化,生成硫酸盐气溶胶。

根据颗粒物的物理状态不同,可将气溶胶分为以下三类:(1)固态气溶胶--烟和尘;(2)液态气溶胶--雾;(3)固液混合态气溶胶--烟雾(smog)。

烟雾微粒的粒径一般小于1μm (见表2-13)。

气溶胶按粒径大小又可分为:(1)总悬浮颗粒物(total suspended particulates或TSP),用标准大容量颗粒采样器(流量在1.1~1.7m3/min)在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物,它是分散在大气中各种粒子的总称。

大气中无机气溶胶的组成与来源解析研究

大气中无机气溶胶的组成与来源解析研究近年来,伴随着工业化和城市化的快速发展,大气污染日益严重,其中无机气溶胶是主要的污染源之一。

无机气溶胶的组成和来源对于了解大气污染的机理和制定相应的防治策略具有重要意义。

本文将深入探讨大气中无机气溶胶的组成和来源解析研究。

一、无机气溶胶的组成无机气溶胶的主要成分包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氯盐等。

其中,硫酸盐是大气中最重要的无机气溶胶成分之一。

硫酸盐的来源有两个主要途径,一是由燃烧排放物中的二氧化硫(SO2)氧化生成,二是大气中的硫酸酯增长形成。

硝酸盐主要由氮氧化物与氨气等碱性物质反应生成。

铵盐主要来源于氨气与硫酸盐、硝酸盐等发生反应而形成。

氯盐则主要来自于盐碱地区的风沙灰尘等。

二、无机气溶胶的来源解析为了解大气中无机气溶胶的来源,科研人员采用了多种方法进行研究。

通过对大气中无机气溶胶的化学成分和粒径进行连续监测,可以分析不同时期和地点的无机气溶胶来源变化情况。

同时,现代化学分析技术的广泛应用,如电子显微镜、质谱仪和常规化学分析方法的结合,也为无机气溶胶的来源解析提供了强有力的工具。

当然,为了更准确地解析无机气溶胶的来源,还需要进行现场采集样本的分析。

采用激光雷达等高精度仪器,可快速识别不同来源的气溶胶。

此外,通过逆向气流扩散器等气象手段,可以追踪气溶胶的来源,尤其是远距离传输气溶胶的来源分析提供了重要依据。

三、无机气溶胶来源解析的意义无机气溶胶的来源解析研究对于深入了解大气污染的机理和制定污染防治策略具有重要意义。

首先,通过明确无机气溶胶的来源,可以确定主要污染物种类和浓度分布情况,从而准确评估大气质量。

其次,无机气溶胶的来源解析还有助于确定主要的污染源,为制定大气污染治理措施提供科学依据。

例如,如果发现无机气溶胶主要来自工业排放,那么应加强对工业废气的净化处理;如果发现无机气溶胶主要来自交通尾气,那么应优化交通运输结构,减少尾气排放。

最后,对无机气溶胶来源解析的研究,可为环境和健康风险评估提供基础数据,为制定空气质量标准和环境保护政策提供科学支持。

大气气溶胶

见图2-19。图中还表示出三 图2-19 气溶胶的粒径分布及 种大气气溶胶的表面积按粒 来源和汇 径的分布及各个模态粒子的 主要来源和去除机制。
3)气溶胶的粒径分布
气溶胶粒子的成核是通过物理和化学过程形成 的。气体经过化学反应,向粒子转化的过 程 从动力学角度上可以分为以下四个阶段: (1)均相成核或非均相成核,形成细粒子分 散在空气中。 (2)在细粒子表面,经过多相气体反应,使 粒子长大。 (3)由布朗凝聚和湍流凝聚,粒子继续长大。 (4)通过干沉降(重力沉降或与地面碰撞后 沉降)和湿沉降(雨除和冲刷)清除。
4)气溶胶粒子的化学组成-气溶胶粒子中的有机物
气溶胶粒子中的有机物 (particulates organic martter, POM):其粒径一般在 0~10μm之间,其中大部分是 2μm以下的细粒子。
4)气溶胶粒子的化学组成- 气溶胶粒子中的微量元素
大气: 粗模: 细粒子:
5) 气溶胶的危害
图2-20 人体呼吸道吸入颗粒 物的粒径及份额
5) 气溶胶的危害
根据大气中颗粒物的化学组成进行污染来源的判别及 其贡献率的研究,已成为近10年来大气颗粒物表征的 重要内容。
人们希望能从大量观测到的数据中经过处理和分析得 到有关各种有害成分的来源及其贡献的有用信息,以 便为制定控制人为污染源的策略提供科学依据。
气溶胶粒子污染来源的常用推断方法有相对浓度法、 富集因子(EF)法、相关分析法、化学质量平衡法 (CMB)和因子分析法(又可分主因子分析PFA和目标 转移因子分析法TTFA)。
富集因子法。
6) 大气气溶胶研究动向
●大气气溶胶的表征研究
●气溶胶的大气化学过程研究 ●气溶胶与气候变化的研究 ●气溶胶与健康效应的研究

气溶胶颗粒物的形成与毒性

气溶胶颗粒物的形成与毒性随着现代工业的不断快速发展,人们对大气质量的要求与日俱增。

然而,无论是是否意识到,我们生活在的环境中其实存在着各种各样的污染和危害物质,其中就包括气溶胶颗粒物,而它毒性大,又能影响人体健康。

那么气溶胶颗粒物是什么?它是如何形成的?又有哪些对人体健康的影响呢?下面就从这些方面来进行讨论。

一、气溶胶颗粒物是什么首先,讲一下什么是气溶胶颗粒物。

简单来说,气溶胶颗粒物就是大气中固体和液体悬浮微粒,以及有机和无机的物质组成的复合体。

气溶胶颗粒物包括的范围很广,从分子分散到直径达数百微米的颗粒都包括在内。

并且,气溶胶颗粒物的来源也很多,包括工业废气、交通尾气、建筑扬尘、燃煤等。

二、气溶胶颗粒物的形成过程了解了气溶胶颗粒物的定义,我们就来看看它的形成过程。

气溶胶颗粒物的形成过程大体可以分为两类,即氧化过程和机械切割过程。

氧化过程是气溶胶颗粒物的最主要形成过程。

在大气中,氮氧化物、二氧化硫等一些大气成分与空气中的水分发生反应产生硫酸、硝酸等酸性物质,这些酸性物质与空气中的粉尘溶合形成细小的颗粒,就是气溶胶颗粒物。

另一种形成气溶胶颗粒物的方法是机械切割过程。

这种切割过程主要是由大气中含有物体,如植物花粉、沙尘等物质的摩擦对气溶胶颗粒物的形成产生影响。

这些物体在风雨雷电等自然因素的影响下,产生的物理摩擦会使它们表面产生静电,从而形成气溶胶颗粒物。

三、气溶胶颗粒物对人体的影响那么气溶胶颗粒物对人体的的健康到底有什么影响呢?从研究来看,我们可以看到,气溶胶颗粒物的毒性和吸入方式有一定的关系。

中国环境科学研究院的专家也表示,人工制造的气溶胶颗粒物中含有大量的有害物质,比如含铅物质、甲醛等,是一种极其严重的空气污染物质。

另外,气溶胶颗粒物也与心血管疾病、肺癌、缺氧及全球变暖等现代社会的许多问题直接相关。

因为一旦气溶胶颗粒物进入呼吸道,它会悬浮在肺部上皮细胞表面,分泌炎性细胞因子和细胞介素,导致炎症反应,并使肺部和全身细胞损伤。

气溶胶化学组成与来源解析

气溶胶化学组成与来源解析气溶胶是大气中悬浮的细小颗粒物质,其化学组成和来源对于大气环境的研究至关重要。

气溶胶的化学组成涉及多种元素和化合物,其来源也包括自然和人为因素。

本文将从不同的角度分析气溶胶化学组成与来源,并探讨其对环境和健康的影响。

一、天然源和人为源气溶胶的化学组成来源广泛,可以分为天然源和人为源。

天然源包括火山喷发、沙尘暴、植物挥发物等,而人为源包括燃煤、汽车尾气、工业排放等。

不同来源的气溶胶具有不同的化学组成,对大气环境的质量和污染程度有着重要影响。

二、无机成分的来源解析气溶胶中常见的无机成分包括硝酸盐、硫酸盐、铵盐等。

硝酸盐的主要来源是汽车尾气和燃煤排放,硫酸盐则主要由燃煤和工业废气中的硫化物氧化而来。

铵盐则是硝酸盐和硫酸盐的中和产物。

通过分析气溶胶中不同无机成分的比例,可以判断其来源和污染程度。

三、有机成分的化学组成分析气溶胶中的有机成分主要由挥发性有机物(VOCs)和非挥发性有机物(NVOCs)组成。

VOCs主要来自于植物挥发物、汽车尾气以及工业排放,而NVOCs则主要来自于燃煤和木材等燃烧过程。

不同来源的有机成分对气溶胶的化学性质和臭氧形成潜势有着不同的影响。

四、气溶胶的影响与挑战气溶胶的化学组成和来源对大气环境和人类健康有着重要影响。

首先,气溶胶的存在会影响空气质量,导致雾霾和异味等问题。

其次,气溶胶也是云和降水的形成因子,对气候变化和水资源分配起着重要作用。

最后,气溶胶也会对人体健康产生不良影响,如呼吸道疾病和心血管疾病的发病率增加。

然而,气溶胶化学组成和来源解析面临着挑战。

由于气溶胶的复杂性和多样性,其来源的解析仍存在一定的不确定性。

同时,大气环境的复杂性也增加了气溶胶研究的难度。

为了更好地理解气溶胶的化学组成和来源,需要进一步发展先进的分析技术和方法。

总结起来,气溶胶化学组成与来源解析是大气环境研究的重要领域。

通过对气溶胶的化学成分和来源进行分析和解析,可以更好地认识和改善大气环境质量,保护人类健康。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基本概念
气溶胶 气溶胶是指以固体或液体为分散相而气体为
分散介质所形成的溶胶。也就是固体或液体的微 粒(直径为1üm左右)悬浮于气体介质中形成的溶 胶。 化学表征 chemical characterization
污染物表征之一。用物理的或化学的方法 对污染物进行化学性质的分析、测试或鉴定,阐 明污染物的化学特性在环境中的变化及其化学行 为与化学效应。
所谓分子标志物,是指可用于来源相关关系研究的指 标化合物,它们具有确定的化学结构,直接或间接地与母源
的变化作用有关。这种母源可以是生物成因、地质成因或 人工合成物质。Si-moneit首先将分子标志物引入大气气 溶胶有机质的研究中,主要参数是:CPI指数)、Wax Cn(植 物脂碳数)、CPI Wax(Wax C10-Wax C35之间奇碳数相对浓 度总和之比)、FI/P(荧蒽/芘)等。
3·碳同位素方法
碳同位素方法分为放射性碳同位素方法和稳定
碳同位素方法。放射性碳同位素方法是测定气溶胶 样品中有机碳质的放射性C14。由于C14的衰变特性, 化石燃料中不含C14,而木材中含有C14,所以在燃烧产 物中也存在同样差别,从而可以用来区分化石燃料来 源和木材燃烧的来源。稳定碳同位素方法是测定单 个有机化合物的δC13。由于石油、煤和木材等燃料 及地表植物、扬尘中的有机化合物存在δC13的差异, 同样这些差异也在形成的气溶胶中得到继承,所以通 过单个有机化合物的δC13测定可以区分其污染的来 源。由于这一方法的先进性,故被称为“指纹”方法。
气溶胶中有毒有机物的化 学表征与源正确识别
提纲
背景。 基本概念(气溶胶、源识别、化学表征) 大气气溶胶中有机物的源识别研究(来源、
源识别方法) 大气气溶胶中有机物的成分、定量定性方
法 总结
背景
有机气溶胶是大气气溶胶的重要成分,在污染严重的 城市地区一般占PM2. 5和PM10质量的20% ~60%,而在 偏远地区大约占PM10的30% ~50%.无论在污染地区还 是在偏远的背景地区,有机气溶胶都是由数百种有机 化合物组成的混合物,其中许多具有致癌、致畸和致 突变性,如多环芳烃、多氯联苯和其它含氯有机化合 物.它们还能够影响大气能见度,是大气光化学烟雾、 酸沉降的重要贡献者,可通过长距离传输对区域和全 球环境产生重要影响.此,国际上非常重视大气中有机 气溶胶的来源与形成机制的研究,目前主要集中在浓 度和化学组分的测量、成因和来源以及产生的环境效 应.
大气气溶胶的源识别研究
气溶胶中的有机物既可以颗粒物的形式直接 释放形成(如一次有机气溶胶),也可在大气中由 气体物质通过物理/化学吸附或化学/光化学反应 形成(如二次有机气溶胶)。
1 .一次有机气溶胶的来源(Sources of primary organic aerosols)
一次有机气溶胶的主要人为源是化石燃料和生物质的不 完全燃烧,如汽油、柴油、煤、森林及草原大火、农产品 残渣、木材及树叶、抽烟以及垃圾焚烧等燃烧过程的直接 排放,这些过程主要释放细粒子(粒径<10μm);其主要的天 然源是植物排放和天然大火.另外,生物的排放,如高等植 物蜡、空气中悬浮的花粉和细菌、真菌孢子等微生物,植 物草木碎片和土壤有机物质的风蚀作用所产生的一次有机 气溶胶,以及某些工业活动,如石油精炼、焦炭和沥青生产、 轮胎橡胶的磨损等非燃烧过程排放的一次有机气溶胶,主 要形成粗颗粒模态.随着人类活动的不断增加,人为源对有 机气溶胶的贡献越来越大.
用颗粒物的化学组成,如无机元素或有机 碳氢化合物,应用受体模型,通过各种计算 技术与方法(如富集因子法、化学元素平衡 法、聚类分析法、因子分析法、主成分分析、 目标变换因子分析等多变量分析法与类型识 别技术等),以获得某观测点(即受体)大 气颗粒物贡献量的大小(贡献率或分担率)。 目前应用受体模型进行污染源识别较多的方 法有富集因子法、化学元素平衡法及因子分 析法。
即根据污染物的化学性质进行的表征。
源识别
污染源识别简称源识别。对污染物的来源进行判别、解 析与评价。
污染源的识别近十余年来应用较多,但均是在大气颗 粒物方面。
识别大气颗粒物来源的方法主要是根据颗粒物的 物理和化学的性质, 如形状、粒度、密度、比表面、 光学及电磁学性质等物理性质的不同,通过光学的活 电子显微技术来识别其来源.
2.二次有机气溶胶的来源(Sources of sec oned or颗粒相的转化主要有3种机制:
第一,可挥发有机物在浓度超过饱和蒸汽压时,低 饱和蒸气压的有机物凝结在颗粒物上形成二次气溶胶.
第二,气态有机物在颗粒物表面以物理或化学过程 吸附或吸收在颗粒物的内部,此过程可发生在亚饱和状 态.
气溶胶中有机物的化学组成
气溶胶中的有机物是具有多种化学性质和 热动力学性质的上百种单个有机化合物的 聚合体。根据有机物在水中的可溶性,S axenaHildemann(1996)将气溶胶中的有机 物分为水不可溶性有机物(WINSOC)和水可 溶性有机物(WSOC)。气溶胶中已经测试出 或从光化学和热动力学观点推测应该存在 的有机物如表1所示。
第三,气态有机物在大气环境中发生氧化生成低挥 发性物质,进而生成二次颗粒物.
气溶胶中有毒有机物的源识别方法
在大气气溶胶污染研究中,由于有机污染物对人 体的直接及间接的危害性,使其成为最重要的研究内 容。在气溶胶物质来源的有机化学研究中,现主要采 用三种方法:统计学法、分子标志物方法和碳同位素 方法
上表列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存 在的有机化合物的分类情况。从上表可知,很多化合物 具有较高亲脂性,甚至是疏水性的,这类化合物使得液滴 中水的含量降低,液滴的粒径变小。而较小的液滴在大 气中沉降速度变慢,减少了降雨量。另一类是水溶性有 机物(WSOC),尤其是有机酸(如一元、二元羧酸),它们的 蒸汽压较低,极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐,形 成凝结核,从而增强了云的反射,并且使雨水的酸性增强。
1·统计学方法
统计学方法主要是对不同源所释放出的气溶胶中有 机污染物进行研究,通过统计学寻找之间的差异性和标 志组分,以用来对日常测试点有机污染物来源评价。
2·分子标志物方法
分子标志物(Molecular Markers),又称生物标志物被 广泛用于有机地球化学领域,在石油成因与演化等方面的 研究中发挥了很大作用,70年代末被引入环境科学研究中。
相关文档
最新文档