气溶胶中有毒有机物化学表征与源正确识别
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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。
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。
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.
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.
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。
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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。
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。
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
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.
2.二次有机气溶胶的来源(Sources of sec oned organic aerosols)
挥发性有机物从气相到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.
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。
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。
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.
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.
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。
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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。
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。
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
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.
2.二次有机气溶胶的来源(Sources of sec oned organic aerosols)
挥发性有机物从气相到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.