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分析化学2025年第10期:典型工业城市夏季大气挥发性有机化合物的区域差异及来源解析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:任玉婷;杨利娟;刘扬扬;徐敏;王美;

单位:河北大学化学与材料科学学院;河北省地质实验测试中心;河北宙清环保科技有限公司;

摘要:采用热脱附-气相色谱/质谱法(TD-GC/MS)建立了环境空气样品中挥发性有机化合物(VOCs)的测定方法。通过优化热脱附过程中的冷阱解析温度与解析时间,以电子轰击电离源,在全扫描模式下采集数据,实现了103种VOCs的定性和定量分析。当采样体积为3.0 L时,方法检出限为0.1~0.5μg/m~3,测定下限为0.4~2.0μg/m~3;在1.0和10.0μg/m~3的添加水平下,回收率为60.5%~118.0%,相对标准偏差为2.37%~18.70%,并且在相应浓度范围内各目标化合物的相关系数(R2)均大于0.997,表明本方法具有良好的准确性和可靠性。采用本方法对典型工业城市安阳市夏季城镇、郊区和乡村点位的VOCs进行了区域差异及来源解析研究。结果表明,安阳市夏季不同区域的VOCs浓度存在显著差异,其中,城镇点位浓度最高,为40.1μg/m~3;乡村点位次之,为23.5μg/m~3;郊区点位最低,仅为9.74μg/m~3。在组成特征方面,城镇和乡村点位的VOCs以烷烃为主,而郊区点位以含氧VOCs为主。此外,不同区域的VOCs臭氧生成潜势(OFP)值也差异显著,城镇和乡村点位分别为96.0μg/m~3和72.0μg/m~3,郊区点位仅为27.6μg/m~3,并且烯烃是各区域VOCs对总臭氧生成潜势(TOFP)的主要贡献物种,对臭氧生成的影响尤为突出。进一步运用正交矩阵因子模型(PMF)进行来源解析,结果表明,安阳市夏季VOCs的主要来源为燃烧源、天然源、化工行业排放源、工业排放源、溶剂使用源和机动车排放源。其中,化工行业排放和燃烧源在城镇和乡村区域占据重要地位,而郊区以燃烧源和天然源贡献更为突出,这反映了不同区域的活动特征和排放结构差异。

关键词:热脱附-气相色谱/质谱法;;挥发性有机污染物;;区域差异;;臭氧生成潜势;;来源解析

基金资助:河北省自然科学基金项目(No.B2024201033)资助~~