東海大氣氣溶膠中二元羧酸的濃度分布及其形成和來(lái)源研究.pdf

1、低分子量的二元羧酸是有機(jī)氣溶膠的重要組分之一，它們因具有較低的蒸汽壓，極易富集在氣溶膠顆粒物上，從而改變大氣顆粒物的吸濕性，影響顆粒物的粒徑分布和云凝結(jié)核（CCN）活性。同時(shí)二元羧酸還可以降低CCN的表面張力，改變成云過(guò)程，影響全球的能量平衡，進(jìn)而影響區(qū)域和全球氣候。因此，對(duì)大氣氣溶膠中二元羧酸的研究具有十分重要的意義。
　　利用2011年5月12日—6月6日和8月12日—28日在東海采集的大氣總懸浮顆粒物樣品（TSP）和Ande

2、rson分級(jí)氣溶膠樣品，分析其中二元羧酸和常量離子的濃度，討論東海氣溶膠中二元羧酸的粒徑分布和時(shí)空分布特征以及氣團(tuán)來(lái)源和不同天氣條件對(duì)氣溶膠中二元羧酸的影響，并探討了氣溶膠中二元羧酸的形成過(guò)程，為認(rèn)識(shí)中國(guó)近海大氣中二元羧酸對(duì)區(qū)域氣候的影響奠定基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果表明：春季和夏季東海大氣TSP樣品中乙二酸、丙二酸和丁二酸的濃度分別為26.0~1475.5 ng·m-3、0.1~61.4 ng·m-3和0.1~132.4 ng·m-3

3、；74.5~478.6 ng·m-3、0.6~44.6 ng·m-3和1.3~64.7 ng·m-3。乙二酸在這三種二元羧酸中的貢獻(xiàn)最大，占到87％以上。大氣氣溶膠中總二元羧酸的平均濃度春季高于夏季，但春季受來(lái)自海洋氣團(tuán)影響的樣品中總二元羧酸的平均濃度低于夏季樣品。東海大氣TSP樣品中二元羧酸濃度的晝夜變化不顯著，但粒徑＞2.1μm的粗粒子中二元羧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)夜晚高于白天。氣溶膠中的二元羧酸濃度的空間分布整體呈現(xiàn)近海高，遠(yuǎn)海低的趨勢(shì)。

4、r>　　氣團(tuán)來(lái)源和遷移路徑以及氣象因素影響氣溶膠中二元羧酸的濃度分布。在春季，氣團(tuán)來(lái)自污染較重的陸源，氣溶膠中二元羧酸的濃度較高，氣團(tuán)來(lái)自清潔的海洋源，二元羧酸的濃度則較低；陰?kù)F天氣時(shí)氣溶膠中二元羧酸濃度相對(duì)較高；在夏季，東海大氣氣溶膠基本受到來(lái)自海洋的氣團(tuán)影響，二元羧酸濃度與氣溫呈反相關(guān)關(guān)系。降雨對(duì)春季和夏季氣溶膠中的二元羧酸都有明顯的清除作用。
　　二元羧酸與常量離子相關(guān)性分析表明，春季，東海大氣氣溶膠中的二元羧酸主要來(lái)自自然

5、源和人為源釋放的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)在液相中的氧化，而汽車(chē)尾氣和生物質(zhì)燃燒的一次排放以及堿性粗顆粒吸收氣體二元羧酸不是主要源；夏季，氣溶膠中的二元羧酸則主要來(lái)自揮發(fā)性有機(jī)物在液相中的氧化，一次源對(duì)其貢獻(xiàn)較小。乙醛酸等的液相氧化生成的乙二酸和長(zhǎng)鏈二元羧酸液相氧化生成的乙二酸對(duì)東海氣溶膠中乙二酸的貢獻(xiàn)，春季分別為41%和59%，夏季分別為75%和25%。
　　東海春季近海氣溶膠中乙二酸和丁二酸呈雙峰分布，丙二酸呈單峰分布；遠(yuǎn)海氣溶膠中乙二酸

6、、丙二酸和丁二酸均呈雙峰分布，遠(yuǎn)海氣溶膠中二元羧酸在粗粒子上的分布高于近海。遠(yuǎn)海和近海氣溶膠中二元羧酸不同的粒徑分布表明其有不同的來(lái)源或形成路徑。近海氣溶膠中，主要分布在液滴模態(tài)上的二元羧酸來(lái)自生物質(zhì)燃燒排放的有機(jī)前體物在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生的光化學(xué)氧化生成，少量分布在粗粒子上的二元羧酸則與海洋源有關(guān)；遠(yuǎn)海氣溶膠中，液滴模態(tài)上的二元羧酸與海洋釋放有機(jī)前體物的光化學(xué)氧化過(guò)程有關(guān)，粗粒子上的二元羧酸則來(lái)自不飽和脂肪酸在顆粒物表明發(fā)生的非均相