北京大气颗粒物中多环芳烃浓度季节变化及来源分析

使用大流量滤膜采样器,从2006年9月至2007年8月,每周同时采集北京城市大气可吸入颗粒物(PM10)和细粒子样品(PM2.5)各一次,二氯甲烷超声抽提-气相色谱/质谱分析了17种多环芳烃(PAHs)浓度,结果表明,春、夏、秋、冬四季北京大气PM10和PM2.5中PAHs总量分别为63.8±44.6ng.m-3、43.2±4.5ng.m-3、84.7±108.3ng.m-3、348.0±250.0ng.m-3和54.7±17.3ng.m-3、40.3±8.6ng.m-3、66.1±81.5ng.m-3、337.7±267.2ng.m-3;约有70%的PAHs存在于细粒子PM2.5中,其质量浓度有明显季节变化,冬季>秋季>春季>夏季;颗粒物中PAHs主要以4、5、6环存在,其中4环以上占79.4%.源解析表明,北京大气颗粒物中的PAHs主要来自燃煤,同时汽油、柴油燃烧排放也不能忽略.结合气象要素分析,温度升高和太阳辐射增强易造成多环芳烃挥发和反应,湿沉降有利于多环芳烃随颗粒物清除.

北京大气颗粒物中一元羧酸的季节变化和来源分析

通过膜采样溶剂提取、衍生化GC/MS分析,对2006年9月～2007年8月间北京大气PM10和PM2.5中的一元羧酸进行了观测研究.结果表明,可检出C10～C30的烷酸以及油酸、亚油酸和桐油酸3种烯酸,其中含量最高的是C16和C182种烷酸.PM10中,一元羧酸总浓度为61.7～1652.3ng/m3,年平均为426.2ng/m3;PM2.5中,一元羧酸总浓度为34.5～992.1ng/m3,年平均为319.6ng/m3.75%的一元羧酸分布在细粒子中,且冬、春季浓度明显高于夏、秋季.春、夏、秋、冬4个季节PM10中一元羧酸浓度分别为(625.1±403.8),(200.0±95.3),(263.0±201.1),(659.9±433.5)ng/m3;PM2.5中一元羧酸浓度为(431.7±211.0),(194.4±95.8),(207.9±160.8),(463.6±262.1)ng/m3.源解析显示,燃煤排放是冬季最主要的人为污染源;机动车排放则在其他季节贡献最大.

HPLC法测定安康心宝丸中胡椒碱的含量

目的：建立HPLC测定安康心宝丸中胡椒碱含量的方法.方法：用DIONEX（4.6 mm×250 mm,5μm）色谱柱,0~20 min甲醇-水（70∶30）为流动相,流速为1 m L·min-1,检测波长为343 nm,柱温35℃,进样体积10μL,应用Ulimate-3000系列液相色谱仪进行测定.结果：胡椒碱与其他成分分离良好,在0.026 6~0.345 8μg范围内呈良好的线性关系（r=0.999 97）,平均回收率（n=6）为100.78%.结论：该方法简便、准确,重复性好,可用于测定安康心宝丸中胡椒碱含量.

兴隆本底站大气气溶胶中无机元素的粒径分布及来源分析

用ICP-MS测定Ca、Na、Mg、Fe、Al和K等25种元素的浓度,讨论了这些元素的浓度特征、粒径分布以及来源.结果表明,兴隆大气气溶胶中无机元素中Ca、Na、Mg、Fe、Al和K占已测元素总浓度的96%,所有元素均呈现在秋季具有较高的浓度水平.粒径分布显示,本研究中所检测的25种元素几乎均呈现双模态分布,在4.7~5.8μm粒径段出现峰值和在0.43~0.65μm粒径段出现较小的峰值,且以粗粒径段分布为主.富集因子法分析结果显示,兴隆主要受到地壳源和燃烧源的影响.

运城市区秋冬季大气PM_(2.5)中重金属污染特征及健康风险评估

为了解山西省运城市大气细颗粒物(PM_(2.5))中重金属的污染特征和来源及其健康风险,于2020年10月15日—2021年2月14日对运城市大气PM_(2.5)样品进行连续采集,使用微波消解电感耦合等离子质谱法(ICP MS)分析了样品中的铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)和铅(Pb)等8种重金属元素的质量浓度。结果表明,采样期间,ρ(PM_(2.5))平均值为78.96μg/m^(3),采暖季ρ(PM_(2.5))为(79.84±43.79)μg/m^(3),高于非采暖季(76.54±23.97)μg/m^(3),采暖季和非采暖季ρ(PM_(2.5))均值均超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的二级标准。富集因子法分析表明,Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的富集因子均高于10,其中Cd元素的富集因子平均值达到1089,表明受人为污染影响严重。主成分分析结果表明,运城市区秋冬季大气中重金属主要有3个来源,分别为混合燃烧源、机动车尾气源、工业排放源。健康风险评价结果显示,经手口摄入暴露强度最大,呼吸吸入暴露强度最小,皮肤接触暴露强度居中;儿童在3种暴露途径的总暴露剂量高于成人,儿童重金属暴露风险高于成人。各途径的非致癌风险强度叠加值<1,表明非致癌风险较小;但As、Pb的非致癌风险相对较高。4种重金属的呼吸吸入途径致癌风险程度排序为:As>Cr>Cd>Ni,单种重金属的致癌风险(TR)值以及重金属的总致癌风险(R)值均<10^(-6),表明本研究中重金属不具有致癌风险。

运城市不同功能区PM_(2.5)中重金属元素的污染特征及健康风险评价

为了解运城市大气环境PM_(2.5)中重金属的污染特征及其健康风险,在2018年秋冬季分别在运城市城区、工业区和农业区采集PM_(2.5)样品,使用湿法微波消解-电感耦合等离子质谱法分析样品中的V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb 10种重金属元素的质量浓度,分析PM_(2.5)的分布特征和重金属元素的污染特征,并对不同人群(成年男性和女性及儿童)进行健康风险评价。结果表明,运城市城区、工业区和农业区PM_(2.5)的平均质量浓度分别为116.59、124.00和86.05μg/m3;3个区域在非采暖季PM_(2.5)的平均质量浓度为74.29、78.75和46.83μg/m3,在采暖季PM_(2.5)的平均质量浓度为134.52、140.54和104.21μg/m3。在非采暖季,城区、工业区和农业区10种重金属的质量浓度范围分别为0.36~132.41、0.40~119.42、0.81~66.59 ng/m3;在采暖季,城区、工业区和农业区10种重金属的质量浓度范围分别为0.45~278.19、0.57~336.85和0.43~144.18 ng/m3。PM_(2.5)的质量浓度表现为采暖季高于非采暖季,在空间上由高到低排序分别为城区、工业区、农业区。大部分重金属的质量浓度呈现出采暖季高于非采暖季。健康风险评估结果表明,运城市大气PM_(2.5)中重金属污染的非致癌风险较小,致癌风险主要是As、Cr、Cd和Co,对不同人群的致癌风险排序由高到低分别为成年男性、成年女性、儿童。

北京市冬季大气气溶胶中PAHs的污染特征

利用大流量颗粒物采样器采集了2005—2006年冬季北京市大气气溶胶中PM10和PM2.5样品,采用气相色谱/质谱技术对样品中的多环芳烃进行检测.结果表明:北京市冬季大气颗粒物PM10和PM2.5中PAHs总量分别为520.5±476.9ng·m-3和326.8±294.3ng·m-3,且大部分存在于细粒子中,4环以上的稠环芳烃占总浓度的87%.根据荧蒽/芘等比值指标判别,北京市冬季PAHs主要以燃煤排放为主,其次是石油燃烧交通排放.风速增大和太阳辐射曝辐量增强,都会降低颗粒物中多环芳烃浓度.

采暖期北京大气气溶胶中有机酸的测定

This paper set up the identification method of BF3/ methanol derivatization,GC-MS for analyzing organic acid in PM2.5 aerosol. The result shows that this method is reliable for monitoring the polar organic acid. Total 34 polar organic acids were identified and quantified, including 23 n-fatty acids and 6 dicarboxylic acids, 5 aromatic acids.The total concentration of n-fatty acids was 62-664 ng·m-3, and the C16 acid was the most abundant acid,followed by C18.

HPLC法测定黄精丸中阿魏酸的含量

目的:建立了HPLC测定黄精丸中阿魏酸含量的方法.方法:用AglientTC-C18(4.6mm×250mm,5μm)色谱柱,0~15min,乙腈-0.085%磷酸溶液(20∶80)为流动相,流速为1mL·min-1,检测波长为316nm,柱温35℃,进样体积10μL,应用安捷伦1200系列液相色谱仪进行测定.结果:阿魏酸与其他成分分离良好,在0.0129μg^0.1161μg范围内呈良好的线性关系(r=0.999998),平均回收率(n=6)为99.96%.结论:该方法简便、准确,重复性好,可用于测定黄精丸中阿魏酸含量.

山东禹城夏季PM_(2.5)中碳质组分污染特征

为研究华北平原夏季PM2.5中有机气溶胶污染特征,于2015年6月20日至2015年7月30日对山东禹城生态站大气中PM_(2.5)进行了观测研究.结果表明,观测期间禹城大气PM_(2.5)日平均浓度为87.15±32.27μg·m^(-3),与我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)二级标准75μg·m^(-3)相比,超标率为58.53%.检测到的10种糖醇的平均总浓度为177.89±145.38 ng·m^(-3)(白天)和226.97±196.88 ng·m^(-3)(晚上),分别占WSOC的3.18%(白天)和4.97%(晚上).脱水糖(左旋葡聚糖、半乳聚糖和甘露聚糖)是检测到的糖类化合物中的主要组成部分,分别占总浓度的58.52%(白天)和75.61%(晚上).EC、OC、WSOC的平均质量浓度分别为2.68±2.8μg·m^(-3),7.51±4.4μg·m^(-3)、5.57±3.95μg·m^(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的3.08%、8.62%和7.34%.WSOC占OC的74.16%,表明有机碳中大部分是水溶性组分.利用EC示踪法和WSOC法估算的二次有机碳(SOC)的质量浓度分别为4.08±2.25μg·m^(-3)和4.90±3.11μg·m^(-3),且两种方法计算的SOC呈现很好的相关性(r=0.77,P<0.001).估算得到的SOC为白天高于夜间,与白天光化学反应比较强烈、产生的二次有机物较多一致.相关性分析表明,OC、WSOC和SOC与相对湿度呈现显著的负相关,与SO_2表现出较强的正相关关系,与温度均没有表现出相关性.

“课程思政”背景下仪器分析实验的探索与实践——以无机质谱教学为例

仪器分析实验是理工类高校开设的重要基础课程,也是化学课程学习中不可缺少的组成部分。在仪器实验教学过程中,充分挖掘相关的思政元素,并将其融合渗透于实验教学,不仅有助于学生深入理解学科知识,活跃课堂气氛,还可以激发他们的学习积极性,培养良好的职业素养和社会责任感,实现高等教育知识传授和价值引领的教学目的。

石家庄市秋冬季大气细粒子中糖类化合物的组成和来源

糖类化合物是大气颗粒物的重要组成部分,对局地甚至是全球气候变化有着重要的影响。本研究利用中流量颗粒物采样器分别于2016年9月18日—10月17日(秋季)和2016年12月15日—2017年1月13日(冬季)对石家庄市大气PM_(2.5)样品进行了昼夜采集,并利用气相色谱质谱联用仪分析了样品中的10种糖类化合物,包括脱水糖、糖和糖醇。结果表明,石家庄市大气PM_(2.5)中的糖类物质在秋冬季平均总浓度分别为(629.57±446.05)ng·m^(−3)和(950.45±821.63)ng·m^(−3),浓度变化范围是57.01—2411.5 ng·m^(−3)。其中脱水糖类(包括左旋葡聚糖、半乳聚糖和甘露聚糖),冬季浓度要明显高于秋季,其主要来源于生物质燃烧,是秋冬季最主要的糖类物质,分别占糖类总浓度的87.4%(秋季)和91.9%(冬季);左旋葡聚糖/甘露聚糖(L/M)比值表明,石家庄市秋季以作物残渣为主要的生物质燃烧类型,而冬季以硬木为主要的生物质燃烧类型。单糖和二糖浓度变化趋势一致,均为秋季明显高于冬季,秋季白天高于夜间,冬季白天低于夜间。阿拉伯糖醇、山梨醇、纤维醇主要来源于真菌和孢子的排放,秋季浓度略高于冬季。PMF源解析结果表明,生物质燃烧(83%),真菌孢子排放(3%),花粉(3%)及土壤再悬浮(11%)是石家庄市大气细粒子中糖类物质的重要来源。

加弧辉光离子无氢渗碳在钛合金表面上的应用研究

本文提出一种钛合金表面无氢渗碳的新方法 ,在加弧辉光离子渗镀技术中利用高纯石墨制成冷阴极电弧石墨靶 ,对工业用Ti 6Al 4V钛合金进行离子无氢渗碳 ,基材表面形成 2 5～ 30 μm厚的无氢且无结合强度问题的含有游离碳和TiC的扩散层 .从减摩和抗磨两方面改善了TC4合金的摩擦学性能 ,又避免了钛合金的氢脆问题 .其摩擦系数降为 0 0 8,减小了 7倍多 ;表面显微硬度达到 936HV0 1 ;和原始TC4相比较比磨损率减小了 8倍 .合金摩擦性能显著提高 .其中 。

济南市秋冬季大气细粒子污染特征及来源

快速的经济发展和城市化进程造成我国城市大气污染日益显著,并受到更为广泛的关注.为了解济南市大气细粒子及其化学成分的污染特征,于2013.10.15—2013.11.16和2013.12.24—2014.1.27(总观测天数为62天)利用中流量颗粒物采样器采集了济南市大气PM_(2.5)样品,分析了其中的化学成分,包括水溶性离子、无机金属元素、元素碳(EC)和有机碳(OC),并结合颗粒物质量重构法和主成分分析法探讨了济南市大气细粒子的来源.结果表明,监测期内济南市PM_(2.5)质量浓度严重超标,日均值均高于我国国家环境空气质量标准(GB3095—2012)中的一级标准,最高日均值达到了335μg·m^(-3).水溶性离子、有机碳、元素碳和金属元素分别占总PM_(2.5)浓度的45.3%、34.7%、2.3%、5.6%(秋季),42.8%、32.9%、3.6%、12.5%(冬季).二次水溶性离子NO_3^-、SO_4^(2-)和NH_4^+为主要的水溶性离子,分别占总离子浓度的34.1%、35.6%、9.2%(秋季)和35.2%、30.4%、15.9%(冬季).OC和EC的平均质量浓度分别为33.8μg·m^(-3)和4.3μg·m^(-3),OC/EC比值表明秋季汽车尾气与生物质燃烧对有机气溶胶的贡献较大,而冬季燃煤排放对有机气溶胶的贡献较大.化学质量重构结果表明,秋季济南市细粒子中二次无机盐、海盐、重金属、矿物尘、建筑尘、有机物和元素碳的质量百分比分别为38.6%、1.2%、0.2%、5.4%、1.4%、34.7%和2.3%,冬季分别为34.8%、1.5%、3.5%、7.5%、3.2%、33.0%和3.6%.主成分分析结果表明,汽车尾气及二次转化、燃煤以及冶炼工业排放是济南市大气细粒子的主要来源.

2008年奥运期间北京不同粒径大气颗粒物中元素碳和有机碳的变化特征

采用安德森撞击式分级采样器采集2008-06-01～2008-09-30不同粒径的大气颗粒物样品,并用美国沙漠所DRI(desert research institute)的Model 2001A热光碳分析仪对其中的元素碳和有机碳进行了分析.结果表明,平均有56%、55%和73%的PM、OC和EC富集于粒径<2.1μm的细粒子中.OC在<2.1μm中占25%,EC占5%,表明碳气溶胶是北京大气细粒子中的重要组分.对比发现,限车措施能够有效控制北京大气中碳质气溶胶的浓度.由OC与EC的比值可知,细粒子中的碳质气溶胶主要来源于汽车尾气排放和燃煤排放,粗粒子中的含碳物质主要来源于生物质燃烧及烹调过程.TSP中二次有机碳占总有机碳比例的平均值为74%.在PM2.1中的OC与二次水溶性离子表现出较高的相关性(R2值为0.88),而在>2.1μm的粗粒子中二者的相关性较弱(R2值为0.21).

保定市大气气溶胶中正构烷烃的污染水平及来源识别

有机物已成为我国城市大气颗粒物中最重要组成部分.为认知河北工业城市大气颗粒物中有机物浓度水平和来源,于2010年9月～2011年8月,利用安德森9级惯性撞击式颗粒物采样器在河北省保定市采集了大气颗粒物样品,采用有机溶剂萃取-气相色谱/质谱法定量分析了其中的正构烷烃.结果表明,采样期间保定市大气细粒子日均浓度67%超过GB 3095-2012二级标准75μg·m-3,约96%超过国家可吸入颗粒物浓度标准150μg·m-3.颗粒物中检测出C14～C32正构烷烃19种,浓度范围111.23～979.81 ng·m-3,日均浓度264.2 ng·m-3;4个季节的主峰碳各有不同,冬春季主峰碳为C20、C21和C22,夏季为C27;春、夏、秋、冬CPI值分别为0.97、1.24、0.92、0.86,平均值为1.01.冬春季正构烷烃主要受控于化石燃料燃烧和汽车尾气排放,夏秋季还同时受到高等植物角质蜡层的挥发影响,全年以人为源的影响为主.

2007年春节期间北京大气细粒子中正构烷烃的污染特征

利用大流量颗粒物采样器分昼夜采集了2007年春节前后大气气溶胶中PM2.5样品,并采用气相色谱-质谱技术对PM2.5样品中的正构烷烃进行了检测和分析.结果表明,春节期间大气细粒子平均浓度全部超过WHO阈值,且夜间平均浓度要高于白天.细粒子中检测出C10～C33的正构烷烃,总浓度为201.7～2715.6ng.m-3,夜间正构烷烃的平均总浓度(943.5ng.m-3)要高于白天(581.1ng.m-3),除夕前的平均总浓度(1025.5ng.m-3)要高于除夕后(536.6ng.m-3).主峰碳为23、24和25,CPI值为0.9～1.4,平均为1.15,表明春节期间北京大气细粒子中的正构烷烃主要由化石燃料的不完全燃烧产生,%WaxCn的结果表明生物源对气溶胶中正构烷烃的贡献率为8.5%～47%.

北京及周边城市一元脂肪酸大气颗粒物干沉降通量及来源分析研究

城市大气颗粒物中有机质浓度不断攀升,其中有机酸为重要成分之一.通过PUF膜收集大气颗粒物干沉降,采取溶剂提取、衍生化和GC-MS分析,对2007年12月～2008年11月间,北京及其周边城市天津、唐山、保定的大气颗粒物干沉降中一元脂肪酸含量进行了观测研究.结果表明,干沉降中可检出所有C10～C24的烷酸,以及油酸、亚油酸和桐油酸3种烯酸.干沉降量最大的是正十六烷酸,其次为正十八烷酸,油酸、亚油酸的含量也相对较高.年均干沉降量最大的城市为北京,其次是保定、唐山、天津,沉降量分别为0.32、0.25、0.16和0.12 kg.(hm2.a)-1.北京一元脂肪酸的平均日沉降量最大值出现在8～9月,达262.43μg.(m2.d)-1;4～5月次高,为130.98μg.(m2.d)-1;天津市最高值出现在4～5月,为66.04μg.(m2.d)-1;唐山出现在2～3月,为73.62μg.(m2.d)-1;保定出现在4～5月,为173.28μg.(m2.d)-1.源解析显示,京津冀四城市的一元脂肪酸的年度干沉降以机动车排放源最为重要,其次为微生物源和餐饮源,秋季北京大气餐饮源排放脂肪酸量很高.

长三角背景点夏季大气PM2.5中正构烷烃和多环芳烃的污染特征和来源解析

为探讨长三角背景点有机气溶胶的污染特征和来源,于2018年夏季在崇明岛进行了为期3个月的PM2.5样品昼夜采集,使用气相色谱-质谱技术分析其中正构烷烃(normal alkanes,n-alkanes)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的质量浓度和分子组成,并结合后向轨迹和正交矩阵(positive matrix factorization,PMF)解析其来源.结果表明,观测期间崇明岛PM2.5的质量浓度为(33±21)μg·m^-3,低于国家空气质量一级标准(GB3095-2012,35μg·m^-3),但仍有部分时段污染较重,超标率为35%.其中n-alkanes和PAHs的浓度均值分别为(26±44)ng·m^-3和(0.76±1.0)ng·m^-3,污染期(PM2.5≥35μg·m^-3)比清洁期(PM2.5<15μg·m^-3)高出一个数量级,二者在污染期均呈昼低夜高趋势,而清洁期PAHs昼夜无显著差异,n-alkanes呈现白天大于晚上的特征.分子组成、特征比值及相关性分析显示:PM2.5中67%的n-alkanes来源于化石燃料燃烧,其余为植物排放,PAHs则主要来自化石燃料和生物质燃烧.后向轨迹及PMF的分析结果进一步显示:污染期PAHs主要来自内陆、沿海及长三角地区的机动车与工业排放,贡献了51%,而清洁期受海洋气团控制,PAHs主要来源于船舶排放,贡献了45%,高于燃煤和机动车排放的贡献之和(38%).