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1、气溶胶中有毒有机物的化学表征和源识别张羽09环工2011.12.13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
2、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.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 chemicalcharacterization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。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
3、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.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。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
4、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(Sourcesofprimaryorganicaerosols)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
5、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(Sourcesofseconedorganicaerosols)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.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
6、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(MolecularMarkers),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。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
7、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)、WaxCn(植物脂碳数)、CPIWax(WaxC10-WaxC35之间奇碳数相对浓度总和之比)、FI/P(荧蒽/芘)等。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C1
