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环境空气PM2.5中有机碳的研究进展.pdf
环境空气PM 中有机碳的研究进展 37
环境空气PM2 中有机碳的研究进展
. 5
刘文芳
(江西省吉安市环境监测站吉安343000)
摘要:PM:,中的有机碳含有很多有毒和致癌的有机物质,从而受到了世界各国的广泛关
注。本文总结了国内外有关细颗粒物PM 中的有机碳研究现状,主要围绕有机碳的基本
污染特征及其化学物质组成、分析方法、毒性机理、来源解析等方面进行了论述,并对其研
究动向进行了展望。
关键词:PM , 有机碳 来源解析 毒性效应
碳是大气颗粒物中儿种主要存在元素之一,它以 其中OC在 PM2 5中的质量浓度为 1.05—3.55wg/
有机碳(OC)、元素碳(EC)和碳酸盐(CC)等形式存在。 m 。Offenberg et al关于气溶胶元素碳和有机碳的粒
EC又被称为碳黑或石墨碳,由化石燃料或木材等生物 径分布进行了研究,结果表明,粒子越大,碳物质的绝
质的不完全燃烧产生并由污染源直接排放,故EC只存 对浓度和相对浓度越小;粒子越细,包含的碳物质越
在于由污染源直接排放的一次气溶胶中。OC则包括 多,说明气溶胶OC浓度是粒径的函数 。
污染源直接排放的一次有机碳和碳氢化合物通过光化 1.2 OC时间空间的分布特征
学反应等途径生成的二次有机碳。CC多存在于大粒 1.2.1 空间分布特征。在不同的国家,不同的地区,
子中,这些大粒子主要来源于自然源和各种烟囱的排 由于排放源和气象条什的不同,环境空气PM ,中的含
放 。 量也不同。OC、EC的浓度数量级一般为100—102~g/
研究表明,OC主要存在于细粒子中。Chen 曾报 m ,只有在某些海湾地区、偏远农村地区(背景点)的地
道总悬浮颗粒物(TSP)中分别有70.3%的OC集中于 方,其浓度会很小,数量级有可能是101—103txg/m 。
粒径1 朋的颗粒物中,81.9%的OC集中于粒径2. Ho etal L1。。的文献说明了空间变化,而且背景点浓度远
5 m的颗粒物中,高于93%的OC和Ec集中在粒径 小于非背景点,表1为部分我国和国外城市环境空气
1O m的颗粒物中。有机碳化合物是发生大气光化学 PM, 中有机碳(OC)的质量浓度。
反应的基础,一些OC中还含有危害人体健康的物质, 1.2.2 时间分布特征。环境空气PM 中OC的时间
如PAHs是目前受普遍关注的含有较多致癌物的烃类 分布,主要是季节分布和日分布特征。关于年内的不
物质。目前我国对 OC的研究主要集中在 PM 。和 同季节的分布 ,冬季的浓度比夏季高,可能的原因是
PM2 5上。 冬季燃煤量的增加,源排放增加,而且气象条件恶劣、
1 PM 中有机碳的基本污染特征 扩散差。屈文军、张小曳等人对云南迪庆地区大气本
1.1 OC在不同粒中的分布特征 ‘ 底碳气溶胶的理化特征的研究 和曹军骥、李顺城等
不同粒径大小的颗粒物对人体的危害程度是不同 人在2003年对西安大气气溶胶中含碳物质理化特性
的,细小颗粒物对人体的危害要比大颗粒物对人体的 的研究结果也验证了上述有机碳的季节变化特征 。
危害更大,其中尤茸是 PM: 对人体的危害很大。为 OC的日变化特征是白天低,晚上高的特点。于建华、
此,有机碳(OC)在不同粒径的含量也直接关系到它对 虞统等人对北京冬季大气中有机碳的污
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