四川省三個森林地區(qū)二次有機氣溶膠組成與變化規(guī)律的研究.pdf

1、二次有機氣溶膠有諸多危害，如降低能見度，影響全球氣候變化，影響全球氣溫分布，危害人類健康等;正是由于這些危害，二次氣溶膠越來越受到人們的關(guān)注。本研究于2011～2012年夏季采集四川省攀枝花蘇鐵自然保護區(qū)、貢嘎山國家級自然保護區(qū)和臥龍國家級自然保護區(qū)的PM2.5樣品，應(yīng)用混合溶劑對樣本進(jìn)行提取，并進(jìn)行三甲基硅醚衍生化反應(yīng)和GC/MS分析。研究的目的旨在探討三個森林地區(qū)二次氣溶膠的組分、濃度水平及隨時間的變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:

2、>　　(1)攀枝花、貢嘎山和臥龍24h氣溶膠樣品中異戊二烯光氧化產(chǎn)物的平均濃度分別為51.2、109.5和61.7 ng·m-3，α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物的平均濃度分別為16.1、1.5和6.5 ng·m-3，小分子羧酸（包括蘋果酸和2-羥基戊二酸）的總平均濃度分別為17.3、4.3和35.0 ng·m-3，β-石竹酸的平均濃度分別為1.7、0.09和0.11 ng·m-3，單糖和糖醇的總平均濃度分別為107.5、36.7和65.6 n

3、g·m-3，脫水糖類化合物的總平均濃度分別為120.0、16.0和102.0 ng·m-3，OC的平均濃度分別為20.3、2.9和9.3μg·m-3。
　　(2)異戊二烯和單萜是主要的二次氣溶膠前體物。本研究中，三個采樣點的異戊二烯光氧化產(chǎn)物—2-甲基蘇阿醇與2-甲基赤藻醇之間均存在良好的相關(guān)性，不同異丁烯三醇異構(gòu)體與異丁烯三醇之間也都表現(xiàn)出良好的相關(guān)性。攀枝花和貢嘎山24h樣品中α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物—3-羥基戊二酸、3-羥基

4、-4，4-二甲基戊二酸和3-甲基-1，2，3-丁三酸三者兩兩之間有較好的相關(guān)性;但是臥龍24h樣品中只有3-羥基戊二酸與3-羥基-4，4-二甲基戊二酸呈現(xiàn)出相關(guān)性，3-甲基-1，2，3-丁三酸與3-羥基-4，4-二甲基戊二酸和3-甲基-1，2，3-丁三酸與3-羥基戊二酸之間沒有表現(xiàn)出相關(guān)性。臥龍24h樣品中上述三個α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物之間相關(guān)性較弱可能與采樣期間較低的光合有效輻射值有關(guān)。
　　(3)攀枝花氣溶膠樣品中2-甲基丁

5、四醇的濃度表現(xiàn)出晝高夜低的變化規(guī)律，但2-甲基甘油酸和異丁烯三醇表現(xiàn)出夜高晝低的變化趨勢。臥龍和貢嘎山的異戊二烯光氧化產(chǎn)物均呈現(xiàn)出的晝高夜低的變化規(guī)律。但相對于臥龍，貢嘎山采樣期間PM2.5樣本中，各個異戊二烯氧化產(chǎn)物晝夜變化規(guī)律不明顯，晝夜平均濃度值較為接近，這可能與采樣點海拔位置較高，大氣邊界層運動影響顯著有關(guān)。另外，α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物在三個采樣點樣品中呈現(xiàn)出不同的晝夜變化規(guī)律，攀枝花、貢嘎山和臥龍采樣期間初級氧化產(chǎn)物（降蒎酸

6、）占總的α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物的比值分別為0.13、0.15和0.77;排放植物分布點距離不同以及環(huán)境因子的差異對α-/β-蒎烯光氧化產(chǎn)物的分布和晝夜變化規(guī)律有很大的影響。
　　(4)攀枝花24h樣品中的異戊二烯、α-/β-蒎烯和β-石竹烯氧化產(chǎn)物對OC的貢獻(xiàn)分別為1.6％、0.3％和0.4％;貢嘎山24h樣品中的異戊二烯、α-/β-蒎烯和β-石竹烯氧化產(chǎn)物對OC的貢獻(xiàn)分別為24.4％、0.2％和0.1％;臥龍24h樣品中的異戊

7、二烯、α-/β-蒎烯和β-石竹烯氧化產(chǎn)物對OC的貢獻(xiàn)分別為4.3％、0.3％和0.05％。此外，攀枝花24h樣品中的生物質(zhì)燃燒和真菌孢子對OC的貢獻(xiàn)分別為6.5％和0.7％;貢嘎山24h樣品中生物質(zhì)燃燒和真菌孢子對OC的貢獻(xiàn)分別為5.5％和3.4％;臥龍24h樣品中的生物燃燒和真菌孢子對OC的貢獻(xiàn)分別為11.1％和1.8％。本研究通過分子標(biāo)志物法計算出的氣溶膠有機物來源組成包括異戊二烯、α-/β-蒎烯和β-石竹烯氧化產(chǎn)物、生物質(zhì)燃燒和真