植物排放與去除羰基化合物的初步研究.pdf

1、羰基化合物是大氣中痕量揮發(fā)性有機污染物的重要組分之一。該類化合物自身的活性較強,不僅能為大氣光化學反應(yīng)提供大量的自由基,同時也是光化學反應(yīng)的重要中間產(chǎn)物,并直接參與大氣中二次有機氣溶膠的形成,嚴重影響著城市的空氣質(zhì)量。同時多種羰基化合物對人體具有很強的毒性和刺激性,對人體健康構(gòu)成潛在的危害。大氣中的羰基化合物的來源非常復雜,除了來自于大氣光化學反應(yīng)外,還有人為來源和自然來源。植物排放是大氣中羰基化合物的一個十分重要自然來源。除了排放以外

2、,植物還有吸收和凈化羰基化合物的能力。
　　本文的研究中對羰基化合物的檢測分析是采用五氟苯肼/氣相/質(zhì)譜法(PFPH/GC/MS)的分析方法,并將該方法應(yīng)用于南昌市大氣中羰基化合物的含量檢測分析。從分析結(jié)果中的甲醛/乙醛(C1/C2)和乙醛/丙醛(C2/C3)比值看出,南昌市大氣中的羰基化合物人為來源較少。
　　在植物排放研究方面,選取了四種常見的室外園林植物(日本晚櫻、楊梅樹、桂花樹和羅漢松)進行羰基化合物的排放研究。結(jié)果

3、表明在待測的11種醛酮類化合物(C1-C10正構(gòu)醛和丙酮)中,每種植物樣品中至少檢測出六種羰基化合物,而四種植物排放C1-C4羰基化合物均有檢出。從實驗結(jié)果可以看出,植物排放對大氣中的羰基化合物具有重要的貢獻。
　　在植物去除羰基化合物方面,本文選取了四種常見的室內(nèi)植物(豆瓣綠、鵝掌柴、富貴竹和袖珍椰子)進行去除研究。本部分主要對其中的兩種植物(鵝掌柴和袖珍椰子)的去除狀況作進一步探討研究,研究內(nèi)容包括在不同的低濃度(20-160

4、ppbv)范圍內(nèi)、不同的光照強度(0-6000lx)下及不同的二氧化物濃度(350-1400ppmv)下,植物對低分子羰基化合物(C1-C5醛類)去除能力的變化。結(jié)果表明,供試植物對低分子羰基化合物有一定的去除能力,而且對較低分子量醛類(甲醛、乙醛)的去除量大于較高分子量醛類(丙醛、丁醛和戊醛);兩種植物的去除能力隨著污染組分濃度的增大、光照的加強而提高;而當二氧化碳濃度從350提高到1400ppmv時,兩種植物的去除能力分別下降了32

5、％和43.1%。
　　本文第六章所述的工作內(nèi)容來源于作者自2013年6月份開始在中國環(huán)境科學研究院作為客座研究生聯(lián)合培養(yǎng)期間所參與的大氣碳氣溶膠方面的相關(guān)課題研究。目前介于BC(黑碳)和OC(有機碳)之間的棕色碳(brown carbon,BrC)在國際上已成為大氣碳氣溶膠研究中的熱點之一。國內(nèi)每年大量的秸桿焚燒和冬季民用燃煤的使用,使得BrC排放嚴重,但鮮見對BrC研究以及其排放量測算的報道。本次實驗采用7波長黑碳儀(Aetha

6、lometer)方法,對夏季小麥秸桿焚燒過程及冬季民用爐燃煤過程產(chǎn)生的煙氣進行現(xiàn)場監(jiān)測,根據(jù)BrC與BC的光譜關(guān)聯(lián)性差別,分化出總光學衰減中BrC和BC的相對貢獻(RBrC/BC值)。結(jié)合現(xiàn)有的BC排放清單(2000年),初步推算出我國民用燃煤和秸桿田間焚燒過程中BrC的排放量分別為(95.2±73.7)和(175.4±27.8) Gg(以BC當量計,下同)。該研究結(jié)果可為更全面的BrC排放測算奠定基礎(chǔ),并為研究BrC的大氣化學及輻射強