【摘要】： 二次氣溶膠因環(huán)境、氣候、健康效應(yīng)愈來(lái)愈受到人們的關(guān)注,其中,天然源二次氣溶膠因其前體釋放量巨大,不容忽視。本文按照緯度的不同,選擇了四個(gè)典型森林地區(qū)(長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)、崇明島東平國(guó)家森林公園、鼎湖山自然保護(hù)區(qū)、海南尖峰嶺自然保護(hù)區(qū)),作為中國(guó)寒溫帶、溫帶、亞熱帶、熱帶森林的代表,研究其二次氣溶膠的化學(xué)組成和濃度水平。 長(zhǎng)白、崇明、鼎湖、海南地區(qū)PM2.5的質(zhì)量濃度分別為89.2,38.8,30.4,18μg/m3;有機(jī)物和元素碳分別占PM2.5總量的22-35%和1.3-2.3%;三種主要的無(wú)機(jī)離子(SO42-,NO3-,NH4+)總和分別占PM2.5質(zhì)量的44%,50%,45%,16%;水溶性有機(jī)碳占有機(jī)碳質(zhì)量的35-65%。此外,重要的PM2.5組分還包括地殼類物質(zhì)、海鹽和水。除海南外,長(zhǎng)白、崇明、鼎湖的PM2.5總量、有機(jī)碳、硫酸根、銨離子的濃度濃度在世界森林地區(qū)中均偏高,四個(gè)森林地區(qū)重要的PM2.5構(gòu)成來(lái)自于其周邊地區(qū)的污染傳輸,程度不同地呈現(xiàn)了區(qū)域污染特征。中國(guó)森林面積1.75億公頃,異戊二烯和單萜揮發(fā)總量和整個(gè)歐洲相當(dāng)。中國(guó)森林氣溶膠中異戊二烯氧化產(chǎn)物和α-蒎烯氧化產(chǎn)物的濃度分別為4.8-53 ng/m3和n.d.-31 ng/m3,依次占當(dāng)?shù)豋C總量的0.02-0.96%和0.01-0.23%。不同區(qū)域的測(cè)定結(jié)果顯示:異戊二烯氧化產(chǎn)物表現(xiàn)了一致的晝夜變化趨勢(shì),即白天濃度高于夜晚;長(zhǎng)白氣溶膠中異戊二烯氧化產(chǎn)物和當(dāng)?shù)卮髿庵蠸O2,O3,CO2具有明顯相關(guān)性,提示大氣痕量氣體在異戊二烯氧化過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。α-蒎烯氧化產(chǎn)物在不同地域氣溶膠中表現(xiàn)了不一致的晝夜變化規(guī)律。除上述氧化產(chǎn)物之外,四個(gè)森林地區(qū)氣溶膠中測(cè)定的其他天然源二次組分還有:葡萄糖、果糖、阿拉伯醇、甘露醇等,檢出的天然源極性二次組分分別占當(dāng)?shù)貧馊苣zOC總量的1.2-4.4%。 此外,論文還建立了一個(gè)針對(duì)于氣溶膠中2-甲基丁四醇的穩(wěn)定碳同位素分析方法,即甲基硼酸衍生物穩(wěn)定碳同位素分析法。測(cè)定異戊二烯氧化產(chǎn)物—2-甲基丁四醇的穩(wěn)定碳同位素組成,通過(guò)異戊二烯的同位素值可判斷其前體物不同光合作用類型植物(C3、C4、CAM)的穩(wěn)定碳同位素組成特征,還可揭示大氣中異戊二烯光化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定碳同位素變化規(guī)律。論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了2-甲基丁四醇甲基硼酸衍生化過(guò)程中沒(méi)有同位素分餾,甲基硼酸衍生法物穩(wěn)定碳同位素分析方法應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室光化學(xué)反應(yīng)及長(zhǎng)白氣溶膠樣品中2-甲基丁四醇的穩(wěn)定碳同位素測(cè)定,獲得了較好的測(cè)量精密度和準(zhǔn)確性。
【圖文】：

3-丁二烯）、單萜（C10H16）、倍半萜（C15H24）、烷烴、烯烴，以及一些氧化性物質(zhì)，，如醇類（如 2-甲基-3-丁烯-2-醇等）、酮類、酯類、醛類、羧酸等（Atkinson et al., 2003, Chen W et al., 2005）。異戊二烯是釋放量最大的非甲烷烴（non-methane hydrocarbons, NMHCs），約占植物揮發(fā)總量的 50%，以 α-蒎烯為主的單萜類和倍半萜類約占 45%。常見(jiàn)的天然源 VOCs 分子結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖 1-1。

圖 2-1 中國(guó)東部四個(gè)森林地區(qū)分布示意圖Fig. 2-1 Four forest sampling locations in Eastern China.長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)位于吉林省，境內(nèi)擁有約 200 km2的針葉和闊葉混合要的樹(shù)種包括：松樹(shù)、橡樹(shù)、云杉、楓樹(shù)等。采樣點(diǎn)中科院長(zhǎng)白山森林生態(tài)站建于吉林省延邊市二道河鎮(zhèn)（一個(gè)人口約 6 萬(wàn)的旅游小鎮(zhèn)）。吉林省省市擁有 700 萬(wàn)人口，位于長(zhǎng)白山保護(hù)區(qū)的西北 680 km2；沈陽(yáng)、鞍山、撫順陽(yáng)、本溪等五工業(yè)城市群位于長(zhǎng)白山保護(hù)區(qū)的西南。東平國(guó)際森林公園位于上海崇明島上，該公園覆蓋有約 3 km2的水杉，環(huán)繞著果樹(shù)和草地。采樣點(diǎn)位于公園內(nèi)一座 5 層樓房的樓頂，東平森林公園崇明縣以北 12 km（崇明縣擁有 70 萬(wàn)居民）；東平距離上海市中心約 28 km（市是擁有 2000 萬(wàn)人口的大都市）。鼎湖山自然保護(hù)區(qū)位于肇慶市西北 18 km，肇慶市擁有人口 370 萬(wàn)，保覆蓋有 11 km2的闊葉常綠森林，主要的樹(shù)種有馬尾松、椎粟、荷木、黃果
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X513

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王哲;中國(guó)典型地區(qū)碳質(zhì)氣溶膠及二次有機(jī)氣溶膠特征研究[D];山東大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 蘭輝;環(huán)烯烴大氣臭氧氧化生成二次有機(jī)氣溶膠產(chǎn)物的研究[D];南京信息工程大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2689463