（模式識(shí)別與智能系統(tǒng)專業(yè)論文）開放源類pm25和pm10中多環(huán)芳烴的測(cè)定.pdf

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 多環(huán)芳烴是一類具有 致癌 致畸 致突變 的環(huán)境污染物 并且在環(huán)境中具有累 積效應(yīng) 會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害 因此受到人們的廣泛關(guān)注 本論文在全面綜述和分 析國內(nèi)外大氣顆粒物中多環(huán)芳烴研究動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)上 建立了污染源顆粒物中多環(huán)芳烴的 快速 準(zhǔn)確的分析方法 通過優(yōu)化布點(diǎn)采集了濟(jì)南市8 類典型污染源樣品 分析了多 環(huán)芳烴的污染水平 為濟(jì)南市開放源類多環(huán)芳烴的污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和大氣顆粒污染物來 源解析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 本論文系統(tǒng)研究了污染源中多環(huán)芳烴樣品的采集 分離和分析技術(shù) 在前人研究 的基礎(chǔ)上 利用再懸浮采樣器采集p m 2 5 利用振篩機(jī)采集p m l o 采用索氏萃取并采 用l 1 2 6 2 2 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化索氏提取條件一旋轉(zhuǎn)濃縮 硅膠層析純化一氮吹定容 利用 色 質(zhì)聯(lián)檢 g c m s 在s i m 模式下進(jìn)行定性定量 得出分析結(jié)果 該方法簡(jiǎn)單快速 重現(xiàn)性好 檢測(cè)限低 通過文獻(xiàn)查閱和實(shí)際調(diào)查 采集了濟(jì)南市8 類主要開放源類污染源 鋼鐵塵 建 筑塵 道路塵 拆遷廢料 黃河沙 揚(yáng)塵 土壤塵 粉煤灰 樣品 應(yīng)用建立的分析 方法分析了8 種污染源中的多環(huán)芳烴 比較了8 類排放源間p a h s 總量 結(jié)果是 相同 質(zhì)量粉塵中p m 2 5 中多環(huán)芳烴的總量高于p m l o 說明多環(huán)芳烴主要聚集在小顆粒物上 不同種類污染源排放物中多環(huán)芳烴的濃度存在明顯的差異 含量較高的是鋼鐵塵和道 路塵 這說明化石燃料是多環(huán)芳烴的主要排放源 樣品中 苯并 a 芘的含量與p a l l s 總量有良好的線性關(guān)系 p m l o 顆粒物中b a p 濃度與其多環(huán)芳烴總量的相關(guān)系數(shù)達(dá)到 0 9 9 2 5 苯并 a 芘等效致癌濃度 b a p e 較單一的苯并 a 芘濃度能更好的指示 由多環(huán)芳烴引起的污染源顆粒物的致癌性 對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行歸一化處理 確定鋼鐵塵 建筑塵 道路塵 拆遷廢料 黃河沙 揚(yáng)塵 土壤塵 粉煤灰8 類污染源的多環(huán)芳烴 源成分譜 在此基礎(chǔ)上 對(duì)它們的排放水平 輪廓圖特征進(jìn)行了比較 差異顯著 結(jié) 果如下 1 鋼鐵塵中熒葸與二苯并 a h 葸含量較高 熒葸在p m l o 與p m 2 5 樣品中分 別占多環(huán)芳烴總量的1 8 8 4 和2 1 但由于致癌性較強(qiáng)的f l u a i n p d b a 的含量較 高 所以對(duì)人體危害較大 2 拆遷廢料中茚并 1 2 3 c d 芘含量較高 在p m l o 與p m 2 5 樣品中分別占 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 多環(huán)芳烴總量的3 3 7 6 和2 7 5 3 建筑塵中萘與菲的含量較高 在p m l o 與p m 2 5 樣品中分別占多環(huán)芳烴總量的 2 8 0 6 3 1 1 9 和2 7 4 9 3 1 1 5 二 三 五環(huán)的多環(huán)芳烴為主要污染物 在p m l o 與p m 2 5 中分別達(dá)8 6 7 1 和8 4 8 9 4 道路塵中強(qiáng)致癌性物質(zhì)茚并 1 2 3 e d 芘與二苯并 a h 葸的含量較 高 在p m l o 與p m 2 5 樣品中分別占多環(huán)芳烴總量的2 5 8 5 4 6 0 1 和2 4 8 8 4 7 1 8 高環(huán)數(shù)的多環(huán)芳烴占的比重較大 在p m i o 與p m 2 5 分別達(dá)7 9 6 3 和7 9 5 5 黃河沙中茚并 1 2 3 e d 芘與苯并 k 熒葸的含量相對(duì)較高 在p m l o 與 p m z 5 中歸一化濃度分別高達(dá)1 8 5 9 1 7 5 7 和1 8 5 8 1 7 3 5 6 粉煤灰中二苯并 a h 蒽與苯并 g h i 花的含量較高 在p m l o 與p m 2 5 樣品中分別占多環(huán)芳烴總量的2 3 3 1 2 1 9 8 和2 3 8 9 2 1 1 2 五 六環(huán)的多環(huán)芳 烴占的比重較大 在p m l o 與p m 2 5 中分別高達(dá)7 4 9 5 和7 4 5 6 7 土壤塵中萘 苯并 b 熒葸與苯并 a 芘的含量較高 芘 苯并 a 葸 屈 苯并 b 熒葸 苯并 k 熒葸 苯并 a 芘幾種物質(zhì)中 同分異構(gòu)體之間的歸 一化濃度高低交錯(cuò) 五環(huán)多環(huán)芳烴含量所占比重最大 8 揚(yáng)塵中二苯并 a h 葸和茚并 1 2 3 e d 芘的含量較高 在p m l o 與p m 2 5 樣品中二苯并 a h 蒽的含量所占比重較大 其強(qiáng)致癌性對(duì)人體的危害較大 苯并 b 熒葸與苯并 k 熒葸 苯并 a 蒽與屈這些同分異構(gòu)體之間的歸一化濃度相 差不大 三 五 六環(huán)多環(huán)芳烴含量極大 在p m l o 與p m 2 5 中總百分比濃度分別占8 9 8 9 和8 9 6 8 濟(jì)南市環(huán)境空氣污染的首要污染物是顆粒污染物 濟(jì)南市p m l o 來源解析的結(jié)果表 明 開放源類是濟(jì)南市大氣顆粒污染物的主要來源之一 因此 探明濟(jì)南市開放源類 p m 2 5 和p m l o 中多環(huán)芳烴的分布情況及其濃度值 建立源與環(huán)境空氣質(zhì)量之間的輸入 響應(yīng)關(guān)系 為濟(jì)南市大氣顆粒污染物來源解析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是非常重要的基礎(chǔ)性工作 本論文研究還可以為濟(jì)南市開放源類污染物調(diào)查及其危害性評(píng)價(jià)以及大氣污染物復(fù)合 污染和健康效應(yīng)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 因此 本課題研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià) 值 關(guān)鍵詞 開放源類 可吸入顆粒物 色 質(zhì)聯(lián)檢 成分譜 輪廓圖 i i 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 d e t e r m i n a t i o nf o rp o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n si no p e ns o u r c e p m 2 5a n dp m l o l i u y u a n y u a n m u n i c i p a le n g i n e e r i n g d i r e c t e db yp r o f e s s o rl i uz e c h a n g a b s 仃a c t p o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n s p a h s i sae n v i r o n m e n tp o l l u t i o n s o m eo ft h e p a h sp r o v e dt ob em u t a g e n i c c a r c i n o g e n i ca n d t e r a t o g e n i c a n dh a v ea c c u m u l a t i o ne f f e c ti n e n v i r o n m e n t w h i c hc o u l dc a u s em a j o ri n j u r yo rh a r mt oh u m a nb o d y t h e r e f o r e p a h sh a s d r a w na t t e n t i o n ar a p i da n da c c u r a t ea n a l y s i sa p p r o a c hf o rp a h si np a r t i c u l a t e so fp o l l u t i o n s o u r c ei nt h i ss t u d yb a s e do nc o m p r e h e n s i v er e v i e wa n da n a l y s er e s e a r c hd y n a m i co f d o m e s t i co fp a h si na i rb o m ep a r t i c u l a t e a n dt h ep o l l u t i o nl e v e lo fp a i l si nj i n a nw e r e d e e p l ya n a l y z e dt h r o u g hc o l l e c t i o no fs p e c i m e n sf o re i g h tk i n d so ft y p i c a lp o l l u t i o ns o u r c e a n dt h i sw o r dw o u l dp r o v i d et h ef o u n d a t i o no fd a t af o re v a l u a t i o no fp o l l u t i o no fo p e n s o u r c ea n ds o u r c ea p p o r t i o n m e n to fp a h si nj i n a n t h i sp a p e rs t u d i e dt h ec o l l e c t i o n s e p a r a t i o na n da n a l y s i st e c h n o l o g yo fp h a si n p o l l u t i o ns o u r c e o nt h eb a s i so ft h et h i n gt h a t f o r e f a t h e r ss t u d y t h em e t h o du s e s r e s u s p e n s i o ns a m p l e rt oc o l l e c tp m 2 5 v i b r a t i o ns c r e e n i n g m a c h i n e st oc o l l e c tp m l o s o x h l e t e x t r a c t i o ni so p t i m i z e db yq u a d r a t u r eo fl 1 2 6 2 2 一s p i nc o n c e n t r a t i o n p u r i f i e du e s e d s i l i c a b i o w i n gv o l u m eu s e dn i t r o g e n t h e nq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v es t u d yi sp r o c e s s e d b yg c m si ns i mm o d e l 刪sm e t h o di ss i m p l e f a s t r e p r o d u c i b l e a n di t sd e t e c t i o nl i m i ti s l o w e i g h tk i n d so fm a j o rp o l l u t i o ns o u r c e so fp a h s s t e e ld u s t s c e m e n td u s t s s o i lw i n ds a n d d u s t s s u s p e n d e dd u s t s e t c w e r ed e t e r m i n e db yc o n s u l t i n gr e l e v a n td o c u m e n t sa n d i n v e s t i g a t i o n a l s o t h es p e c i m e n sf o ra l lk i n d so fp o l l u t i o ns o u r c e sw e r ec o l l e c t e d a n dt h e p a h si nj i a nw e r ea n a l y z e db yt h em e t h o de s t a b l i s h e di nt h i ss t u d y t h ec o n t e n t so fp a h si n e i g h ts o u r c e sw e r ec o m p a r e dw i t he a c ho t h e r t h er e s u l t sw e r e t h ea m o u n to fp a h si np m 2 5 i sf a rm o r et h a nt h a ti np m i oi nt h es a m em a s so fd u s t s t h i si n d i c a t e st h a tp a h sm a i n l y 嘲e m b l e si ns m a l lp a r t i c u l a t e s t h ec o n c e n t r a t i o n so fp a h si nd i f f e r e n ts o u r c e sa r ed i f f e r e n t l 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 a n ds t e e ld u s t sa n dr o a dd u s t sh a v et h eh i g h e s tq u a n t i t i e so fp a h s t h i sm e a n st h a tt h em a j o r e m i s s i o ns o u r c ei sf o s s i lf u e l i ns a m p l e s i th a sag o o dl i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e nb e n z o a p y r e n ea n dt h et o t a lp o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n s a n dt h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t r e a c h e d0 9 9 2 5 b e n z o a p y r e n ee q u i v a l e n tc o n c e n t r a t i o no fc a r c i n o g e n s b a p e i sb e u e r t h a nas i n g l eb e n z o a p y r e n et oi n s t r u c t i o nt h ep o l l u t i o nc a u s e db yp o l y c y c l i ca r o m a t i c h y d r o c a r b o n si nt h ec a r c i n o g e n i c i t yo fp a r t i c u l a t em a a e r s t e e ld u s t c o n s t r u c t i o nd u s t r o a d d u s t d e m o l i t i o nw a s t e y e l l o wr i v e rs a n d d u s t s o i ld u s ta n df l ya s ho fs p e c t r u mo fs o u r c e c o m p o s i t i o na b o u tp a h sd e f i n e db yn o r m a l i z e dt h ea n a l y s i so ft h er e s u l t s a n do nt h eb a s i s t oc o m p a r ee m i s s i o n l e v e l sa n dc o n t o u rm a p t h er e s u l ti sd i f f e r e n c e 1 i ns t e e ld u s t f l u o r a n t h e n ea n dd i b e n z o 也h a n t h r a c e n ei sh i g h e rt h a no t h e r s a n d f l u o r a n t h e n er e s p e c t i v e l ya c c o u n t e df o r1 8 8 4 a n d2 1 o ft o t a lp o l y c y c l i ca r o m a t i c h y d r o c a r b o n si np m l 0a n dp m 2 5s a m p l e s 2 i nd e m o l i t i o nw a s t e i n d e n o 1 2 3 c d p y r e n ei sh i g h e rt h a no t h e r s a n dr e s p e c t i v e l y a c c o u n tf o r3 3 7 6 a n d2 7 5 o ft o t a lp o l y c y c l i ea r o m a t i ch y d r o c a r b o n si np m l oa n dp m 2 5 s a m p l e s 3 i nc o n s t r u c t i o nd u s t n a p h t h a l e n ea n dp h e n a n t h r e n ei sh i g h e rt h a no t h e r s a n d r e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r2 8 0 6 3 1 1 9 a n d2 7 4 9 3 1 1 5 o f t o t a lp o l y c y c l i ca r o m a t i c h y d r o c a r b o n si np m l oa n dp m 2 5s a m p l e s t w o t h r e e f i v er i n g so fp a h sa st h em a i n p o l l u t a n t sr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r8 4 8 9 a n d8 6 7 1 i np m ma n dp m 2 5s a m p l e s 4 i nr o a dd u s i n d e n o 1 2 3 一c d p y r e n ea n dd i b e n z o h a n t h r a c e n ea ss t r o n g c a r c i n o g e n i cs u b s t a n c e si sh i g h e rt h a no t h e r s a n dr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r2 5 8 5 4 6 0 1 a n d2 4 8 8 4 7 1 8 o f t o t a lp o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n si np m l oa n dp m 2 5s a m p l e s t h en u m b e ro fh i g h r i n gp a i l sa c c o u n t e df o ral a r g e r p r o p o r t i o n t h ep r o p o r t i o n r e s p e c t i v e l ya c c o u n t e df o r7 9 6 3 a n d7 9 5 i np m i oa n dp m 2 5s a m p l e s 5 i nt h ey e l l o wr i v e rs a n d i n d e n o 1 2 3 一c d p y r e n ea n db e n z o k f l u o r a n t h e n ei s h i g h e rt h a no t h e r s a n dr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r18 5 9 17 5 7 a n d18 5 8 17 3 5 o f t o t a lp o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n si np m i oa n dp m 2 5s a m p l e s 6 h 1f l ya s h d i b e n z o a h a n t h r a c e n ea n db e n z o g h i p e r y l e n ei sh i g h e rt h a no t h e r s a n dr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r2 3 3 1 2 1 9 8 a n d2 3 8 9 2 1 1 2 o ft o t a lp o l y c y c l i c w 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 a r o m a t i ch y d r o c a r b o n si np m l oa n dp m 2 5s a m p l e s f i v e s i xr i n g so fp a h sa st h em a i n p o l l u t a n t sr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r7 4 9 5 a n d7 4 5 6 i np m i o a n dp m 2 5s a m p l e s 7 i ns o i ld u s t b e n z o b f l u o r a n t h e n ea n db e n z o a p y r e n ei sh i g h e rt h a no t h e r s t h e n o r m a l i z e dc o n c e n t r a t i o no fi s o m e r so fp y r e n e b e n z o a a n t h r a c e n e c h r y s e n e b e n z o b f l u o r a n t h e n e b e n z o k l f l u o r a n t h e n e b e n z o a p y r e n ei sa l t e r n a t i n gc h a n g e s b e t w e e nt h eh i 曲a n dl o wc o n c e n t r a t i o n f i v er i n g so fp a i l sa c c o u n tf o r t h el a r g e s t 8 i nd u s t d i b e n z o 釓h a n t h r a c e n ea n di n d e n o 1 2 3 c d p y r e n ei sh i g h e rt h a n o t h e r s a n da c c o u n tf o rt h el a r g e s tp r o p o r t i o ni np m l 0a n dp m 2 5s a m p l e s a n di t ss t r o n g c a r c i n o g e n i c i t yi sm o r eh a r m f u lt oh u m a n s t h en o r m a l i z e dc o n c e n t r a t i o no fi s o m e r so f b e n z o b f l u o r a n t h e n e b e n z o k f l u o r a n t h e n e b e n z o a p y r e n ea n dc h r y s e n ei so rl e s st h e s a m e t h r e e f i v ea n ds i xr i n g so fp a h sa st h em a i np o l l u t a n t sr e s p e c t i v e l ya c c o u n tf o r 8 9 8 9 a n d8 9 6 8 i np m i oa n dp m 2 5s a m p l e s t h e p r i m a r yp o l l u t a n t so fa m b i e n ta i ra r ep a r t i c u l a t ep o l l u t a n t si nj i n a nc i t y t h er e s u l t s s h o wt h a to p e ns o u r c ei so n eo ft h em a j o rs o u r c e so ft h ea t m o s p h e r i cp a r t i c u l a t ep o l l u t a n t s b ya n a l y s et h e s o u r c ea p p o r t i o n m e n to fp m mo fj i n a nc i t y t h e r e f o r e t op r o v et h e d i s t r i b u t i o no fp o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n sa n di t sc o n c e n t r a t i o no fp m 2 5a n dp m l 0 a b o u tt h eo p e n s o u r c eo fj i n a nc i t ya n dt oe s t a b l i s ht h er e l a t i o n s h i po fi n p u tr e s p o n s e b e t w e e ns o u r c ea n da m b i e n ta i rq u a l i t ya r ev e r yi m p o r t a n tb a s i cw o r k t h ep a p e rw i l lp r o v i d e t h eb a s i sd a t af o rt h es o u r c eo fa t m o s p h e r i cp a r t i c u l a t ep o l l u t a n t so f j i n a nc i t y t h ep a p e rc a l l o f f e rt h eb a s i sd a t af o ri n v e s t i g a t i o no fp o l l u t a n t s e v a l u a t i o no fh a r m f u l n e s s c o m b i n e d p o l l u t i o no fa i rp o l l u t a n t s a n dh e a l t he f f e c t s t h e r e f o r e t h i sr e s e a r c hh a si m p o r t a n t t h e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c ea n da p p l i c a t i o nv a l u e k e yw o r d s o p e n s o u r c e i n h a l a b l ep a r t i c u l a t em a t t e r g c m s f i n g e r p r i n t o u t l i n em a p v 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下 獨(dú)立進(jìn)行研究取 得的成果 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 論文中不舍其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過 的研究成果 也不包含為獲得山東建筑大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過 的材料 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任 學(xué)位論文作者簽名 e l 期 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 本學(xué)位論文作者完全了解山東建筑大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 山東建筑大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和磁盤 允許論文被查閱和借閱 本人授權(quán)山東建筑大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi) 容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或其它手段保存 匯編學(xué)位論 文 保密論文在解密后遵守此聲明 學(xué)位論文作者簽名 主 l 絲絲 日期 邊 q 蘭 導(dǎo)師 簽 名 三l 率緝二 一日期 j 緩厶型二一 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 1 研究背景 第1 章緒論 隨著大氣污染化學(xué)研究的不斷發(fā)展 污染物的來源解析研究不僅以無機(jī)物而且還以 有機(jī)物作為標(biāo)識(shí)物 由對(duì)大氣顆粒物進(jìn)行源解析轉(zhuǎn)移到對(duì)吸附于顆粒物上的半揮發(fā) 有毒性的化合物的源解析上 目前 對(duì)t s p p m l o p m 2 5 有機(jī)成分的研究主要集中在 烷烴 多環(huán)芳烴等非極性和弱極性化合物以及脂肪醇脂肪酸等極性化合物 其中多環(huán) 芳烴類化合物是對(duì)人類健康危害最大的污染物之一 歷來受到環(huán)境工作者的重視 多環(huán)芳烴 p a h s 是在環(huán)境中持久存在具有 致癌 致畸 致突變 作用的有機(jī)污 染物 因其來源廣泛 種類繁多 對(duì)環(huán)境特別是人體健康危害極大 因此美國環(huán)保局 將包括苯并 a 芘在內(nèi)的十六種p a h s 作為優(yōu)先環(huán)境控制污染物 我國也將b a p 納入 了環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 但由于缺乏科學(xué) 定量的大氣有機(jī)污染物來源解析 迄今 尚無法制定有針對(duì)性的大氣有機(jī)污染防治對(duì)策 近年來 可吸入顆粒物已成為我國許多大中城市環(huán)境空氣中的首要污染物 許多 城市大氣顆粒污染物來源解析結(jié)果表明 揚(yáng)塵是環(huán)境空氣中顆粒污染物最主要貢獻(xiàn)者 而開放源類是揚(yáng)塵的最主要來源 開放源類顆粒污染物中的有機(jī)污染物可在環(huán)境空氣 中形成復(fù)合污染 對(duì)人類健康帶來極大威脅 但至今為止 我國在開放源類有機(jī)污染 物的調(diào)查和污染水平評(píng)價(jià)以及來源解析和健康效應(yīng)研究方面存在很大差距 因此積極 開展顆粒污染物中p a h s 的研究 為大氣顆粒污染的危害評(píng)價(jià)和綜合防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 是非常重要和必要的 1 2 開放源概念的提出 對(duì)于沒有天然覆蓋物 如水面或植被等 或人工覆蓋物 如封閉式料艙 房屋和苫布 等 遮蓋而露天存放的粉狀顆粒物堆場(chǎng)以及裸土地面等 如果其表面處于干燥狀態(tài) 那 么在一定的動(dòng)力 風(fēng)力或人力 擾動(dòng)下 其表層顆粒物可被揚(yáng)起而進(jìn)入大氣環(huán)境并擴(kuò)散一 定距離 形成城市揚(yáng)塵 該類顆粒物污染源統(tǒng)稱為開放源或風(fēng)面源 l j 目前 對(duì)于城市空氣顆粒物開放源尚無明確 統(tǒng)一的定義 事實(shí)上 城市范圍內(nèi) 各種不經(jīng)過排氣筒無組織 無規(guī)則排放的顆粒物排放源都可以稱之為城市空氣顆粒物 開放源 比如設(shè)置于露天環(huán)境中具有無組織排放的設(shè)耐2 如煤堆 堆灰場(chǎng) 建筑工地 1 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 城市裸地等 或者具有無組織排放的建筑構(gòu)造 如工棚等 3 o 長(zhǎng)期以來 大氣環(huán)境管 理的對(duì)象是固定污染源 因此建立了比較完善的固定源數(shù)據(jù)庫 對(duì)有組織排放源的大 氣污染已得到有效控制 而對(duì)于對(duì)顆粒物污染有重要影響的開放源類研究較少 過去 我們對(duì)顆粒物排放源的這種復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不夠 過分強(qiáng)調(diào)了煙塵和工業(yè)粉塵對(duì)環(huán)境空氣 的貢獻(xiàn) 忽略了其他源類的影響 在上述塵污染控制管理模式下 雖然在顆粒物污染 控制上取得了一定的成績(jī) 但是顆粒物污染仍然相當(dāng)嚴(yán)重 特別是細(xì)顆粒物 我國從7 0 年代初期開始重視對(duì)顆粒物污染的研究與控制 許多城市都相繼開展了 大氣顆粒物源解析研究 近年來研究表明 無組織 無規(guī)則排放的開放源對(duì)于環(huán)境空 氣中的顆粒物有很大的貢獻(xiàn) 7 9 j 研究顯示 相對(duì)于固定源和流動(dòng)源而言 在北方城市開放源對(duì)環(huán)境空氣t s p 和p m l o 濃度的貢獻(xiàn)更大f l o 空氣中p m 2 5 的含量雖然很低 但其對(duì)人體的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過總懸浮 顆粒物t s p 和可吸入顆粒物p m l o 1 3 多環(huán)芳烴簡(jiǎn)介 1 3 1 多環(huán)芳烴的種類以及性質(zhì) 一般來說 多環(huán)芳烴是指由若干個(gè)苯環(huán)稠合在一起或是由若干個(gè)苯環(huán)和戊二烯稠 合在一起組成的稠環(huán)芳香烴類化合物 多環(huán)芳烴含有7 c 鍵形成的共軛體系 使得整個(gè) 分子體系比較穩(wěn)定 多環(huán)芳烴主要來源于燃燒過程和某些工業(yè)過程 廣泛存在于環(huán)境 中 苯環(huán)數(shù)目比較少 2 3 個(gè)苯環(huán) 的多環(huán)芳烴蒸氣壓較高 在大氣中主要分布在氣相 中 具有5 6 個(gè)苯環(huán)的多環(huán)芳烴蒸氣壓較低 主要吸附在顆粒物表面上 介于兩者之 間的3 4 個(gè)苯環(huán)的多環(huán)芳烴在氣相和固相中均有分布 由于部分多環(huán)芳烴具有強(qiáng)烈的致癌性和致畸性 尤其是苯并 a 芘被確認(rèn)為具有強(qiáng) 致癌性 因此評(píng)價(jià)空氣中苯并 a 芘及其他多環(huán)芳烴對(duì)人體健康的影響 十分重要 為 此美國環(huán)境保護(hù)規(guī)劃署規(guī)定了1 6 種多環(huán)芳烴類優(yōu)先污染物 包括 1 萘 2 葸 3 菲 4 屈 5 苯并 a 蒽 6 芘 7 二苯并e a h 葸 8 芘 9 苊烯 1 0 苊 1 1 芴 1 2 熒 葸 1 3 苯并 k 熒蒽 1 4 苯并e b 熒蒽 1 5 苯并 g h i 花 1 6 茚并 1 2 3 c d 芘 其分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)見圖1 1 表1 1 l 2 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 表1 1 美國環(huán)保局 e p a 規(guī)定的1 6 種優(yōu)控多環(huán)芳烴性質(zhì)表 t a b l e1 1n a t u r et a b l eo f1 6k i n d so fp a h sp r o v i d e db ye p a 3 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖1 1 美國環(huán)保局 e p a 規(guī)定的1 6 種優(yōu)控多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)圖 f i g u r e1 1c h a r to f16k i n d so fp a h sp r o v i d e db ye p a 4 鑫盈融 髫蠡一 器諺囂留 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 3 2 多環(huán)芳烴的來源以及分布 多環(huán)芳烴大多來源于化石能源及其它有機(jī)物不完全燃燒或熱降解產(chǎn)物 它主要以 氣 固兩種形態(tài)存在 其主要來源包括自然源和人為源 自然源包括燃燒 森林大火和 火山噴發(fā) 和生物合成 沉積物成巖過程 生物轉(zhuǎn)化過程和焦油礦坑內(nèi)氣體 人為源包 括流動(dòng)源和固定源 流動(dòng)源包括交通和香煙 交通源包括直接的交通排放 同時(shí)伴隨輪胎 磨損 路面磨損產(chǎn)生的瀝青顆粒以及道路揚(yáng)塵 固定源包括家庭燃燒 煤 油 木柴 垃圾焚燒和工業(yè)活動(dòng) 金屬冶煉 鑄造 石油精煉 木柴處理廠 煉焦廠 雜酚油制造 廠 及其它 木炭燒烤 烹調(diào) 1 2 多環(huán)芳烴 p a h s 主要來自于碳?xì)浠衔锏牟煌耆紵透邷責(zé)峤?其在大氣顆 粒物中的分布主要與自身性質(zhì) 顆粒物的性質(zhì)以及氣象狀況有關(guān) 一般來說p a h s 總量 在大氣顆粒物中的含量冬季最高 夏季最低 在小粒徑顆粒物中的含量高 曾有報(bào)道 稱8 5 以上p a h s 富集在5 1 5 m 的顆粒物上 其中在 商業(yè)區(qū) 交通區(qū) 4 l i 區(qū)的分布特征 區(qū)內(nèi)p a h s 污染主要來源于油和煤類等燃料的不完全燃燒 b ix h 4 0 等在廣州市某肺癌高發(fā)病區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的大氣細(xì)顆粒 p m l o 分級(jí)采樣分析 包括 0 4 9 0 4 9 0 9 5 0 9 5 1 5 1 5 3 3 7 2 7 2 1 0 m m 六段 發(fā)現(xiàn)可進(jìn)入人體肺泡內(nèi)的顆粒物 5 r a m 占6 2 3 m m 的占7 0 8 而1 6 種多環(huán)芳烴含量在 1 5 m m 粒級(jí)中的占 8 8 9 在 溶劑量 水浴 鍋溫度 c 1 提取時(shí)間 c 2 水浴鍋溫度 c 3 溶劑量 圖4 3 均值主效應(yīng)圖 f i g u r e 4 3t h em e a nm a i ne f f e c tp l a n s 正交實(shí)驗(yàn)分析測(cè)定結(jié)果如下 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 分析正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 多環(huán)芳烴提取效率的主要影響因素依次為 提取時(shí)間 溶劑量 水浴鍋溫度 確定最佳實(shí)驗(yàn)條件為 在樣品稱取1 o g 時(shí) 提取時(shí)間為1 2 h 水浴鍋溫度 為5 5 度 回流速度為3 4 次 d 時(shí) 二氯甲烷的加入量為2 0 0 m l 4 3 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果 1 6 種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的回收率列于表4 5 中 表4 51 6 種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的回收率 t a b l e 4 5r e c o v e r yr a t eo f16k i n d so fs t a n d a r dm a t e r i a l 由表可以看出 除了苊 苯并 b 熒蒽的平均回收率分別在7 4 2 7 和7 2 7 0 低于 7 5 外 其它各種多環(huán)芳烴的回收率均在7 5 1 0 5 符合e p a 對(duì)p a h s 檢測(cè)方法回收 率7 5 1 1 5 的要求 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 4 八類開放源定性 定量結(jié)果 4 4 1 八類開放源定性結(jié)果 8 類開放源p m l o 的色譜圖見圖4 4 4 1 9 1 拆遷廢料 1 0 1 0 0 5 0 圖4 4 拆遷廢料p m l o 色譜圖 f i g u r e 4 4p m l oc h r o m a t o g r a mo f d e m o l i t i o nw a s t e 2 道路塵 1 圖4 5 拆遷廢料p m 2 5 色譜圖 f i g u r e 4 5p m 2 5c h r o r n a t o g r a mo fd e m o l i t i o nw a s t e 1 8 6 4 1 2 0 e 9 f cf l l lm s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 c h a i q i a n f e i l i a o 3 9 3 e 6 5 7 6 e 8 f cf u l tm 5 5 0 0 0 3 5 0 舢1 c h a i q i a n t j i l i a o 3 0 8 e 6 n l1 1 2 e 9 圖4 6 道路塵p m l o 色譜圖 f i g u r e 4 6p m l oc h r o m a t o g r a mo f r o a dd u s t f c f d lm s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 d a o l u c h e n 6 2 6 e 6 uc 口仁3q 一 芷 uc 口c3a 暑 一 盟 uc 口c3a ii 一 z 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 d i 1 4 7 3 4 螋 l 也蘭超 3 啷 3 鋼鐵塵 圖4 7 道路塵p m 2 5 色譜 f i g u r e 4 7p m 2 5c h r o m a t o g r a mo f r o a dd u s 4 盈e 8 f cf u l lm s 5 0 0 0 3 5 0 田 d a o l u d e n 2 口e 6 1 1 咋9 f cf u l lm s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 g a n g i i e c h e o 2 e 6 n l 5 0 6 e 8 4 黃河沙 1 0 0 5 0 圖4 9 鋼鐵塵p m 2 5 色譜圖 f i g u r e 4 9p m 2 5c h r o m a t o g r a mo fs t e e ld u s t f cf u l lr n s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 蜩n g i i e c h e n 6 0 0 e 5 n l 8 6 3 e 8 圖4 1 0 黃河沙p m l o 色譜圖 f i g u r e 4 1 0p m l 0c h r o m a t o g r a mo f y e l l o ws a n d 3 7 f cf u l li t i s 5 0 0 0 3 5 0 加 h u a n g h e s h a 1 8 1 e 6 u ue un 言ei 芷 muc毋口c q ll仍一 z 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 建筑塵 圖4 1 1 黃河沙p m z 5 色譜圖 f i g u r e 4 i1p m 2 5c h r o m a t o g r a mo f y e l l o ws a n d n 7 7 9 f t 1 9 5 8 6 7 5 1 1 1 矧罕融1 4 83 3 4 8 4 i 1 0 7 4 1 0 0 圖4 1 2 建筑塵p m l o 色譜圖 1 3 1 e 9 f cf u l lm s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 1 l i a n 2 h u c h e n 1 2 4 e 6 f i g u r e 4 1 2p m l oc h r o m a t o g r a mo fc o n s t r u c t i o nd u s t 1967 5 b1e8 6 粉煤灰 1 0 0 5 0 0 e 1 4 1 3 建筑塵p m 2 5 色譜圖 f i g u r e 4 13p m 2 5c h r o m a t o g r a mo fc o n s t r u c t i o nd u s t 1 9 5 6 f c f u l lm s 5 0 0 0 3 5 0 加 j i a n z h u c h e n 6 7 0 e 5 n l 5 7 7 e 8 圖4 1 4 粉煤灰p m l o 色譜圖 f i g u r e 4 1 4p m l oc h r o m a t o g r a mo f f l y 3 8 f c f d lm s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 m e i 歸n d n e n 1 2 8 e 6 u暑 三 8 焉 a正 心 亡心口c3n砭啦 一葛一叮叱 uc佰口lj o 蘆幛一 z uc 口lj3q il西一 z 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 7 土壤塵 8 揚(yáng)塵 嘶n 且翟罌礁殂7 d 貿(mào)磐鄴 1 0 0 圖4 1 5 粉煤灰p m 2 5 色譜圖 f i g u r e 4 1 5p m 2 5c h r o m a t o g r a mo ff l y 1 8 6 5 n l 5 7 4 e 8 t i cf c f u l l m s 5 0 9 1 1 3 5 0 m sf i l e 啪r 虻h e n n l 2 e 6 n l 1 0 4 e 9 1 叩 圖4 1 6 土壤塵p m l o 色譜圖 f c f u l l m s 5 0 0 0 3 5 0 0 0 t u 碌腳 1 3 5 e 6 f i g u r e 4 16p m l 0c h r o m a t o g r a r ao fs o i ld u s t b f 2n l 2 4 4 t b 1 0 0 圖4 1 7 土壤塵p m