2022-10-14 16:46:52, TOFWERK中国 TOFWERK中国-南京拓服工坊
走航 Vocus PTR-TOF
中国东部大气气态芳烃的移动观测
简介
芳香烃(AHs)一般指分子中含有苯环的化合物,包括单环芳烃(MAHs)和多环芳烃(PAHs)两大类。大多数芳香烃都具有毒性,短期高浓度吸入会使人不适,长时间吸入还会诱发人体心脑血管疾病,同时芳香烃还是对流层臭氧 (O3)和二次有机气溶胶 (SOA) 的重要前体物,因此对于大气芳香烃的监测,一直受到政府和学术工作者的广泛关注。传统的气态芳香烃检测方式为离线测量,即现场苏玛罐采样之后进行实验室预处理与GC-MS分离检测,样品的处理方式不仅费时费力,还增加了数据的不确定性。而质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF)通过使用质子转移反应与飞行时间质谱结合的技术,可以直接对大气挥发性有机物(VOCs)进行实时检测,该检测技术凭借高时间分辨率、高灵敏度、物种全谱检测、气体直接进样等特点,被越来越多地应用到大气气态芳香烃检测中。
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走航PTR-TOF
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结果与讨论
中国东部AHs的浓度范围为0.6~370.6 μg/m3,平均浓度为61.2±59.8 μg/m3。平均MAHs浓度为56.0±57.2 μg/m3,占总AHs浓度的91%,约为检测到的PAHs 浓度(5.2±4.1 μg/m3)的10倍。
污染物的相对浓度呈现出空间变化。MAHs在长三角以南相对浓度较高,PAHs在长三角以北相对浓度较高。C8芳烃(34%)、甲苯(21%)和苯(13%)、是华东地区三种主要的AH物种。检测到的PAHs主要由Nap(32%)、Dihydro Nap(22%)和 M Nap(14%)组成。甲苯和C8芳烃是华东地区本地臭氧形成潜力(OFP)的主要,在二次有机气溶胶形成潜力(SOAP)中也起到主导作用。值得注意的是,PAHs浓度约为个AHs的9%,但对SOAP的贡献率为23%,由此可见PAHs 是SOA的关键前体。
2019年华东地区检测到的PAHs排放量估计为105.0 Gg。
正交矩阵因子分解法(PMF)解析华东地区AHs来源主要是工业过程(44%)、溶剂使用(21%)和汽车尾气(19%)。AHs来源存在空间差异,对于MAHs,长三角南部燃煤源较低,汽车尾气源较高。对于PAHs,汽车尾气排放源在长三角南部较高,在北部较低。
参考文献
https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.08.006
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