华北PM2.5中硝基酚类化合物的污染特征与来源转化

• 作 者: 王丽玮[1]王新锋[1]顾蓉蓉[1]王浩[1]姚兰[1]祝凡平[2]薛丽坤[1]陈建民[3]王文兴[1]
• 机 构: 山东大学环境研究院,济南 250100
• 出 处: 第21届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2015年学术年会
• 发表日期: 2015年期

　　硝基酚类化合物是大气中重要的一类有机污染物.以往观测研究表明,硝基酚类物质是生物质燃烧的重要产物,部分成分可以作为生物质燃烧的示踪物；它们还是大气"棕碳"(Brown Carbon)的重要组成成分,对紫外光通量、大气光化学和气候变化有重要影响.此外,硝基酚类化合物还有很大的毒性,仅仅微量的硝基酚类物质就会对植物、水生生物产生较大的危害,人体吸入后还会产生头痛、呼吸困难等症状,严重危害人体健康.华北地区城市密集、人口众多,也是农业、工业发达区域,NOx、VOCs 等污染物排放量大,颗粒物污染严重.然而,截至目前,还缺乏对华北地区大气气溶胶中硝基酚类化合物的相关研究,因此亟需对其进行测量,研究其污染特征、来源及转化机制.本研究分别在华北地区的城市(济南)、乡村(保定,禹城)和高山(泰山)站点,于典型季节使用中流量采样器采集大气 PM2.5 样品.样品采集在石英滤膜上,在-20 ℃条件下保存.之后 PM2.5 滤膜样品在实验室中使用甲醇超声提取,经过旋蒸、过滤、氮吹后浓缩,利用高效液相色谱和质谱联用装置(HPLC-MS)实现对主要硝基酚类化合物的分离和定量.外场采集 PM2.5 样品期间,还利用在线仪器测量相关污染物 NOx、SO2、O3、PM2.5 及其水溶性离子和 OC 的浓度.实验结果表明,华北地区硝基酚类化合物的浓度水平季节差异明显,冬季明显高于夏季,例如：济南地区冬季平均浓度为 47.69 ng m-3(最高浓度为 109.78 ng m-3),而夏季平均浓度仅有 9.60 ng m-3,这与硝基酚类化合物的半挥发性有关.测量到的硝基酚类化合物中,硝基酚所占比重最大,其次是硝基儿茶酚和硝基水杨酸,且不同季节不同种类硝基酚类化合物的比重有较大区别.相关性分析表明,大气颗粒物中的硝基酚类化合物是一类重要的人为源污染物,不仅来自于机动车尾气、燃煤烟气、生物质燃烧等污染源的一次排放,还有相当一部分来自于 VOCs 和 NOx 等气态前体物的二次生成.