国家自然科学基金(41073019) 作品数:23 被引量:117 H指数:7 相关作者: 刘刚 徐慧 李久海 吴丹 孙丽娜 更多>> 相关机构: 南京信息工程大学 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省自然科学基金 南京信息工程大学科研基金 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 医药卫生 理学 化学工程 更多>>
秸秆烟尘中正构脂肪醇和甾醇的碳同位素组成 被引量:2 2017年 选取稻草、麦秸和玉米秸进行室内模拟燃烧试验,用气相色谱/稳定同位素在线分析系统(GC/C/IRMS)测定了烟尘中正构脂肪醇和甾醇的单体碳同位素比值.结果显示:在稻草明火烟尘中,正构脂肪醇(C20~C30)和甾醇(胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇)与稻草δ^(13)C值之差(Δ^(13)C)的平均值分别为-1.3‰、+0.7‰.在稻草闷烧烟尘中,两类化合物的Δ^(13)C平均值分别为-1.4‰、+1.1‰.在麦秸明火烟尘中,正构脂肪醇和甾醇单体的Δ^(13)C平均值分别为+2.4‰、+0.5‰.在麦秸的闷烧烟尘中,两类化合物的Δ^(13)C平均值分别为+3.0‰、+1.7‰.在玉米秸的明火烟尘中,两类化合物的Δ^(13)C平均值分别为-2.5‰和+0.7‰.在玉米秸闷烧烟尘中,两类有机物的Δ^(13)C平均值分别为-3.8‰、+1.8‰.3类秸秆烟尘中的正构脂肪醇和甾醇均发生了明显的碳同位素分馏.秸秆闷烧比明火燃烧更有利于烟尘中此两类有机物发生碳同位素分馏.这对识别气溶胶中以秸秆燃烧为来源的这两类有机物有参考意义. 刘刚 李久海 徐慧 李中平 李立武关键词:秸秆 烟尘 甾醇 碳同位素 Chemical composition and source apportionment of the ambient PM_(2.5)in Hangzhou,China 被引量:26 2015年 To identify and apportion the sources of the ambient PM_(2.5) in the urban area of Hangzhou,China,PM_(2.5)samples were collected at three sites in the city from April 2004 to March 2005.Water-soluble ions,metal elements,and total carbon(TC) in PM_(2.5) samples were analyzed.The results indicated that the 24-h mean concentrations of PM_(2.5) ranged from 17.1 to 267.0 μg/m^3,with an annual average value of 108.2 μg/m^3.Moreover,the seasonal mean values for PM_(2.5) in spring,summer,autumn,and winter were 116,73.1,114.2,and 136.0 μg/m^3.respectively.According to the Chinese ambient quality standard,at least 70% of the monitoring data exceeded the limit value.The total contribution of water-soluble ions,including F^-,Cl^-,NO_3^-,SO_4^(2-).NH_4^+,K^+,and Na^+.to PM_(2.5) mass varied from 32.3% to 36.7%.SO_4^(2-),NO_3^-,and NH_4^+were the main constituents of the ions,with contributions to PM_(2.5) varying from 14.1% to 14.7%,6.0%to 7.8%,and 6.4% to 7.7%,respectively.In addition,the annual mean mass fraction of TC in PM_(2.5) was27.8%.The annual average total contribution of the group of elements of Zn,Pb,Cu,Mn,Cr,Ni,Se,Mo.Cd,Sb,and Ag to the aerosol was in the range of 1.7-2.0%.Furthermore,positive matrix factorization was applied to analyze the PM_(2.5) data collected from the central area,and five factors were identified.The factor contributions to PM_(2.5) mass were 12.8%,31.9%,10.1%,17.2%,and 27.9%,respectively.Iron/steel manufacturing and secondary aerosol were the main sources for the fine particles.These findings may have significance for controlling the atmospheric contamination in the city. Gang Liu Jiuhai Li Dan Wu Hui Xu关键词:环境质量标准 PM2.5 水溶性离子 树木模拟燃烧排放烟尘中水溶性离子的组成 被引量:13 2016年 模拟林火中生物质的两种燃烧方式,明燃和闷燃,对10种乔木的干树枝和绿树枝进行室内燃烧试验,测定了排放烟尘中的水溶性离子.结果表明,干树枝明燃烟尘中水溶性离子的平均总含量为(28.88±17.54)g·kg^(-1).SO_4^(2-)、Cl^-、K^+是主要组分,其平均排放因子为101.0~118.2 mg·kg^(-1).干树枝闷烧烟尘中水溶性离子的平均总含量为(6.38±2.79)g·kg^(-1).Na^+、SO_4^(2-)、K^+、Cl^-是主要组分,其平均排放因子为101.1~245.7 mg·kg^(-1).绿树枝明燃烟尘中水溶性离子的平均总含量为(22.13±13.52)g·kg^(-1).SO_4^(2-)、Cl^-、K^+是主要组分,其平均排放因子为136.4~197.6 mg·kg^(-1).绿树枝闷燃烟尘中水溶性离子的平均总含量为(15.71±19.09)g·kg^(-1).Cl^-、SO_4^(2-)、Na^+是主要成分,其平均排放因子为298.6~869.1 mg·kg^(-1).两类树枝在每种燃烧条件下产生的烟尘中,Cl^-与K^+的含量均显著正相关.干树枝闷烧时Cl^-的排放因子与含水率显著正相关.燃烧条件、树种及含水率均对森林生物质烟尘中水溶性离子的组成及排放因子有明显的影响.这对估算大气中林火来源的污染物有参考意义. 刘刚 黄柯 李久海 徐慧关键词:树枝 燃烧 水溶性离子 烟尘 排放因子 秸秆燃烧排放的正构烷烃及其碳同位素组成特征 被引量:8 2012年 为了探讨生物质燃烧过程中正构烷烃化学组成及其碳同位素的变化规律,对4种玉米秸秆进行了室内焚烧实验,用GC-MS和GC/C/IRMS方法对燃烧前后的样品进行测定.结果表明,秸秆中正构烷烃的碳数为C13~C35,分布形态为单峰型,主峰碳数为C31.正构烷烃的碳优势指数(CPI)值为1.1~5.3,平均碳链长度(ACL)为25.1~28.8.明火烟尘中正构烷烃的碳数为C14~C35,呈双峰型分布,2个主峰碳数分别是C18和C31.其CPI值为1.0~2.4,ACL值为23.0~26.8.正构烷烃单体碳同位素比值为-20.1‰^-33.5‰.闷烧烟尘中正构烷烃的碳数是C12~C35,CPI值为2.2~4.8,ACL值为26.6~28.9.其含量呈双峰式分布,2个主峰碳数分别是C22/C23、C31.正构烷烃单体碳同位素比值为-21.5‰^-32.5‰.在明火烟尘和闷烧烟尘中,正构烷烃的单体碳同位素组成与原秸秆中同碳数正构烷烃的差值分别为-13.8‰~5.4‰、-6.7‰^-5.1‰.2种烟尘中正构烷烃的化学组成与碳同位素分布都与原玉米秸秆有着显著的差别. 刘刚 孙丽娜 李久海 徐慧关键词:玉米秸秆 烟尘 正构烷烃 碳同位素 生物质燃烧颗粒物中有机质及源解析研究进展 被引量:4 2011年 对近年来有关生物质燃烧排放的颗粒物中有机化合物和有机示踪物的研究进展进行了综述,分析了各国学者根据有机示踪物研究城市大气颗粒物中生物质燃烧和其他排放源对空气污染的贡献,对以后的相关研究具有借鉴意义. 刘刚 袁静 陈敏东 姜玲关键词:生物质燃烧 源解析 稻草及其烟尘中正构脂肪酸的组成 2013年 为了解稻草露天焚烧产生烟尘中正构脂肪酸的组成特征,在明火燃烧和闷烧条件下对6种稻草进行了模拟焚烧试验,采集了排放的烟尘,并用GC/MS进行测定.结果表明,稻草中的正构脂肪酸由C8~C34组成.明火烟尘中含有碳数为C8~C34的正构脂肪酸.其总含量的变化区间是8613.9-27225.0μg/g,平均值为15147.41.μg/g.正构脂肪酸呈现以C16、C24为主、次碳峰的双峰式分布,并具有显著的偶碳数优势.其碳优势指数(CPI)的分布区间是3.08~6.41,平均值为4.31.平均碳链长度(ACL)为18.51-21.77,平均值是20.48.C24/C16值分布在0.11~0.41之间.闷烧烟尘中正构脂肪酸的碳数范围是C6-42”其总含量的分布区间是59112.6-95214.3μg/g,平均值为76934.9μg/g.呈与明火烟尘类似的双峰式分布,偶碳数优势显著.其CPI为3.88~5.24,平均值为4.38.ACL值分布在17.3~18.91之间,平均值为18.42.C24/C16比值为0.07-0.23.明火烟尘中C24/C16比值比稻草有所下降.闷烧烟尘中C24/C16比值均小于稻草和明火烟尘,正构脂肪酸的ACL也明显小于稻草和明火烟尘.烟尘中正构脂肪酸的组成相比原稻草已发生了明显的改变. 刘刚 徐慧 吴丹 李久海关键词:稻草 燃烧 烟尘 南京化工园区道路尘中邻苯二甲酸酯的时空变化和风险评估 2020年 在秋季和冬季节分别在南京化工园区主、次干道采集道路尘,采集的道路尘经200目筛子过筛后经分离装置采集道路尘中PM2.5,用二氯甲烷和甲醇(2∶1,V/V)提取有机物,,用气质联用仪(GC-MS)测定了6种邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)类化合物,分析了PAEs化学组成的时空变化,确定了PAEs的潜在来源和评估了PAEs的健康风险.结果表明:秋季和冬季道路尘中PAEs含量分别为106.47±67.54μg·g-1和51.19±30.88μg·g-1.秋季,PAEs污染物主要以邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)和邻苯二甲酸二异丁酯(di-isobutyl phthalate,DiBP)为主;而冬季,PAEs污染物主要以DEHP和邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DnBP)为主.秋季,邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)含量最少;而冬季,邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)含量最少.通过进一步分析发现,秋季和冬季PAEs的来源有所不同,秋季来源于人类日常生活的占比高于冬季,而冬季来源于增塑剂的占比高于秋季.这种差异主要集中在高分子量PAEs.秋季,次干道和主干道道路尘中PAEs含量分别为120.69±79.21μg·g-1和97.58±71.99μg·g-1;而冬季,次干道和主干道道路尘中PAEs含量分别为60.02±46.88μg·g-1和45.67±24.11μg·g-1.主、次干道中PAEs的浓度差异是由PAEs的物理化学性质和降解、采样点位置、道路特点和排放源等多种因素协同影响.主成分分析(principal component analysis PCA)结果表明,PAEs污染物主要来源于塑料产品中的增塑剂和人类日常生活.使用美国环境保护署(US.EPA 1989,1996,2001)建立的评估体系评价儿童和成人的非致癌和致癌风险.儿童和成人的非致癌总风险(HI)均低于安全阈值1.0,说明化工园区道路尘中PAEs非致癌风险较小.人体暴露于化工园区道路尘中DEHP致癌风险分别为9.16×10-7、1.15×10-6、4.26×10-7和5.78×10-7(秋季主干道、秋季次干道、冬季主干道和冬季次干道),� 甄晓龙 刘刚 刘刚 徐慧 李久海关键词:PM2.5 源解析 健康风险评估 落叶燃烧排放的颗粒物及有机碳、元素碳的研究 被引量:6 2015年 为研究落叶燃烧排放的颗粒物(PM)及有机碳(OC)、元素碳(Ec),采用明燃和闷燃两种形式对10种乔木的落叶进行燃烧实验,采集了排放的烟尘,并用元素碳/有机碳分析仪测定样品的OC和EC含量.结果表明,落叶在明燃状态下PM、OC、EC的排放因子范围分别为7.9~31.9、0.9~9.7、3.6~13.9g·kg^-1,平均值分别为19.7、5.2、6.8g·kg^-1.闷燃状态下PM、OC、EC的排放因子范围分别为61.3~128.9、31.7~60.4、1.9~6.0g·kg^-1,平均值分别为91.0、43.0、4.0g·kg^-1.明燃和闷燃的OC/EC变化范围分别为0.21~1.82和8.16~16.84.明燃状态下OC/PM、EC/PM的范围分别为0.11~0.41和0.18。0.56.闷燃状态下OC/PM、EC/PM的范围分别为0.43~0.53和0.03~0.06.OC和PM的排放因子在两种燃烧状态下均呈现显著的相关性.在不同的燃烧状态下,各组分之间的排放因子具有较大的差异,OC的排放因子在闷燃状态下高于明燃状态,而EC的排放因子则相反.不同燃烧状态下PM、OC、EC的排放因子及它们之间的比值分析,对建立森林生物质燃烧源排放清单以及来源解析具有重要意义. 杨伟宗 刘刚 李久海 徐慧 吴丹关键词:OC EC 排放因子 玉米秸秆烟尘中正构脂肪酸的分子与碳同位素组成 被引量:1 2016年 在模拟的明火燃烧和闷烧条件下对4种玉米秸秆进行了焚烧试验,用GC/MS和GC/C/IRMS分别测定烟尘中正构脂肪酸的分子与碳同位素组成.结果表明,在明火烟尘中正构脂肪酸由C7~C_(34)组成,其平均总含量为13 895.0 mg·kg-1.其低碳数(≤C_(16))与高碳数(>C_(16))正构脂肪酸的含量比(L/H)平均值为1.1.C_(18)/C_(16)、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、C_(24)/(C_(22)+C_(26))(CAR)的平均值分别为0.33、0.17、0.50、1.2.正构脂肪酸单体表现出以C_(16)、C_(24)为主、次峰碳数的双峰式分布模式.其碳优势指数(CPI)的平均值为4.5.在闷烧烟尘中正构脂肪酸由C_6~C_(34)组成,其平均总含量为50 183.7 mg·kg-1.L/H、C_(18)/C_(16)、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、CAR的平均值分别为1.3、0.33、0.20、0.60、1.6.也具有与明火烟尘相同的分布模式.其CPI的平均值为6.1.明火烟尘中C_(14)~C_(26)单体的δ^(13)C平均值在-21.0‰^-24.8‰之间变化,总平均值为-23.5‰.该值与玉米秸秆中对应值之差(Δ^(13)C)达-0.7‰.闷烧烟尘中C_(14)~C_(26)单体δ^(13)C平均值的变化范围为-21.8‰^-25.4‰,总平均值为-23.3‰.其Δ^(13)C值达-0.5‰.与玉米秸秆相比,两种烟尘中正构脂肪酸的分子组成和碳同位素组成均发生了明显的改变.L/H、C_(24)/C_(16)、C_(24)/C_(18)、CAR、δ^(13)C等指标可用于识别大气气溶胶中玉米秸秆燃烧来源的正构脂肪酸. 刘刚 孙丽娜 徐慧 李久海 李中平 李立武关键词:玉米秸 烟尘 分子组成 碳同位素 秸秆烟尘和灰烬中元素碳的稳定同位素组成 被引量:4 2014年 选取稻草、麦草和玉米秸秆各6个品种,进行室内模拟焚烧试验,用同位素质谱计测定了灰烬和烟尘中元素碳(EC)的同位素比值.结果表明,稻草明火和闷烧烟尘中EC的δ13C平均值分别是-28.3‰、-28.7‰,比稻草总碳分别轻2.7‰、3.0‰.麦草明火和闷烧烟尘中EC的δ13C平均值分别为-28.5‰、-28.0‰,比麦草总碳分别轻0.1‰、重0.4‰.玉米秸秆明火和闷烧烟尘中EC的δ13C平均值分别为-17.2‰、-13.6‰,比秸秆总碳分别轻3.4‰、重0.2‰.在稻草明火和闷烧灰烬中,EC的δ13C平均值分别是-27.5‰、-27.3‰,比稻草总碳分别轻1.8‰、1.6‰.在麦草的明火和闷烧灰烬中,EC的δ13C平均值分别为-27.4‰和-26.0‰,比麦草总碳分别重0.9‰和2.4‰.在玉米秸秆的明火和闷烧灰烬中,EC的δ13C平均值分别为-15.0‰和-14.8‰,比玉米秆总碳分别轻1.2‰和1.0‰.3类秸秆,尤其是稻草和玉米秸秆,其烟尘和灰烬中的EC均发生了明显的同位素分馏.其同位素组成对于识别和估算大气气溶胶中此类秸秆燃烧来源的EC有参考意义. 刘刚 李久海 徐慧 吴丹 刘艳关键词:秸秆 烟尘 灰烬 元素碳 同位素