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《中国地质大学(北京)》 2007年
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北京市大气颗粒物中有机污染源的生物标志物示踪

袁杨森  
【摘要】: 大气颗粒物是造成城市空气污染的重要原因之一,并已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染。 为了分析北京市大气细颗粒物中有机质的污染水平及其来源,作者以大气中的PM_(10)和PM_(2.5)为研究对象,于2005~2006年夏、冬两个季节在北京市设立了9个采样点进行采样监测,通过对所采集到的PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度的对比来分析大气颗粒物的空间分布、季节性特征和时间变化特征,并建立起PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度与风力、温度、相对湿度等气象条件的对应关系来分析各种气象因素对大气细颗粒物污染水平的影响;并且对颗粒物中有机物的浓度和族组分组成进行了研究,用气相色谱-质谱技术分析了可溶有机质中的饱和烃组分,检测出了C_(14)-C_(37)正构烷烃、33种萜类物质和22种甾类物质,运用分子地球化学参数对污染源进行了示踪研究。同时利用气相色谱-同位素比值质谱联用仪进行正构烷烃单分子碳同位素测定,研究了北京大气颗粒物中正构烷烃单分子碳同位素的组成特征和分布规律。 结果表明:北京市不同区域的PM_(10)和PM_(2.5)的质量浓度差异较大,同时,PM_(2.5)质量浓度的空间分布并不完全同于PM_(10),这主要是与采样点所处的环境中不同污染源影响的强弱有关;各个城市功能区代表点的颗粒物质量浓度冬季远远高于夏季;气象条件稳定时,PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度的日变化表现出一定的规律性,这种时间变化的特征主要取决于所在环境中排放的污染物变化情况;气象条件是影响PM_(10)和PM_(2.5)污染程度的重要因素,在一定的范围内,颗粒物质量浓度随着温度的上升而下降,随着相对湿度的升高而增大,随着风力的增强而减小;北京大气颗粒物中有机物浓度较高,各个采样点的饱和烃均不同程度地受到了高等植物等现代生物和化石燃料不完全燃烧产物两种来源的影响;夏季样品中藿烷生物标志物的分布和汽油燃烧产生的气溶胶中的三萜烷非常类似,冬季样品中藿烷生物标志物的分布表明它们受到了大量燃煤污染的影响;夏季甾烷的分布表明燃煤和汽车发动机的润滑油排放对它的影响大致相当,冬季甾烷的分布说明冬季北京地区煤烟污染是一个主要污染源;北京市大气颗粒物中高碳数部分的正构烷烃相对于低碳数部分更富集~(12)C,低碳数部分正构烷烃δ~(13)C值呈现出清洁区<交通干道区<商业区<工业区这一趋势,表现出各个功能区所受到的污染源影响的不同;对比夏季样品,冬季样品其正构烷烃单分子碳同位素相对富集~(13)C。
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