秦皇岛市大气PM2.5中一元羧酸的污染特征及来源分析

作者：李丹; 伦小秀^*; 邸林栓; 王璇

来源：环境科学研究, 2021, 34(11): 2579-2587.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.08.26

• PM2.5
• 一元羧酸
• 气相色谱质谱
• 来源分析

大气细颗粒物中有机物含量占20%～80%,部分有机物除具有较强的毒性外,还具有较强吸湿性,影响大气环境质量.因此,为充分研究细颗粒物中一元羧酸的来源及其对大气环境的影响,于2020年在秦皇岛市区(海港区站点)和工业园区(昌黎站点)采集细颗粒物,经预处理的样品用三氟化硼-甲醇(BF3-CH3OH)衍生化试剂衍生后,采用气相色谱质谱联用(GC-MS)的方法对PM2.5中的一元羧酸进行测定,一共检测到17种一元羧酸(碳数分布在10～24之间).结果表明:(1)PM2.5浓度的季节性变化呈冬季>秋季>春季>夏季的特征,且工业园区(昌黎站点)PM2.5浓度为21.40～112.41μg/m3,高于市区(海港区站点为9.01～104.88μg/m3).(2)两个采样点一元羧酸浓度的季节性变化特征并不明显,海港区站点、昌黎站点一元羧酸的年均浓度分别为873.91、895.22 ng/m3.(3)两个站点碳数小于22的一元羧酸浓度均表现出明显的偶数碳优势,海港区站点、昌黎站点浓度最高的一元羧酸均为棕榈酸(C16),年均浓度分别为512.86、514.34 ng/m3;其次是硬脂酸(C18),年均浓度分别为270.06、268.17 ng/m3.两站点各季节C16和C18分别占一元羧酸总浓度的48.83%～66.40%和22.81%～36.96%.一元羧酸的碳优势指数(CPI)与植物贡献的一元羧酸(碳数≥22)总浓度呈负相关.(4)根据碳数分布规律、∑C≥22/∑C<22(碳数大于等于22的一元羧酸与碳数小于22的一元羧酸浓度的比值)、C18/C16(硬脂酸和棕榈酸浓度的比值)、CPI值以及C18∶1/C18(油酸与硬脂酸浓度的比值)来初步判断一元羧酸的来源及其对大气环境的影响,发现秦皇岛市两个站点夏季大气氧化性最强(市区大气氧化性较工业园区强),春、秋两季大气氧化性较弱,尤其是工业园区春季大气氧化性最弱,其一元羧酸主要来自本地源;燃煤、机动车尾气排放、道路扬尘以及肉类烹饪是大气PM2.5中一元羧酸的主要来源;植物源对一元羧酸浓度的贡献较小.研究显示,秦皇岛市两个站点一元羧酸浓度的季节性变化并不显著,燃煤、机动车排放、道路扬尘及肉类烹饪对一元羧酸贡献较大.

• 出版日期2021
• 单位北京林业大学; 环境科学与工程学院