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应用核分析技术研究城市大气超细颗粒物中卤素污染物的种态、来源及其生物效应
  • 项目名称:应用核分析技术研究城市大气超细颗粒物中卤素污染物的种态、来源及其生物效应
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:11075171
  • 申请代码:A050407
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:徐殿斗
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:中国科学院高能物理研究所
  • 批准年度:2010
中文摘要:

大气污染是影响公众健康的首要危险因素之一,而大气中的超细颗粒物(UFPs)又是影响人体健康的重要因素。UFPs以其特有的物理化学特性和生物活性正在成为多学科研究的热点。目前对UFPs的表征仅限于金属元素、无机盐和芳烃化合物,而对UFPs中众多卤素污染物的种态、化学组成及其毒性效应的研究却鲜有报道。本项目拟以同步辐射先进光源为研究平台,以北京城区大气中UFPs为研究对象,充分发挥同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)、X射线荧光和中子活化分析的技术特长,对UFPs中卤素污染物的种态、化学组成及其时空变化趋势进行研究,并探究其环境来源。结合常规环境毒理学研究方法,探讨UFPs有机提取物中有机卤素污染物的化学组成、含量分布与细胞毒性之间的内在关系。本研究将为大气中UFPs的健康效应提供科学的依据,具有重要的学术和社会意义。

结论摘要:

大气污染是影响公众健康的首要危险因素之一,而大气中的细和超细颗粒物又是影响人体健康的重要因素。本项目应用同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)谱分析方法研究了城区大气中细和超细颗粒物中氯污染物的种态、化学组成及其时空变化趋势,并解析了其环境来源。本研究将为大气中颗粒物的污染控制提供科学的依据,具有重要的学术和社会意义。建立了XAFS测定大气细和超细颗粒物中氯种态的分析方法,应用氯在 2860.0 eV边前和边后吸收的荧光强度之差与样品中氯浓度成正比的现象,定量测定了样品中无机氯和有机氯的种态及含量,同时建立了分析方法的质量控制体系。该法无机氯、链烃代有机氯和芳香烃代有机氯定量的检出限分别为 5.4 μg/g、8.7 μg/g、1.7 μg/g。 重复测定 3-氯丙酸标准样品(n=6)的RSD 为 0.9%。 5种不同粒径大气颗粒物的质量浓度均值分别为PM2.5:43.35μg m-3; PM1.0-2.5:32.50μg m-3;PM0.5-1.036.99μg m-3 ;PM0.2-0.564.30μg m-3; PM<0.2 53.76μg m-3。PM2.5(?PM2.5—PM<0.2)的日均浓度为224.91 μg m-3,是WHO(56μg m-3 )所规定健康标准的4倍,表明城区大气中细颗粒物的污染非常严重。城区大气中PM0.2-0.5?m粒径颗粒物含量占比重最高,平均占到了27.9 %;次之是PM0.5-1.0和PM<0.2颗粒物,所占比重分别为为16.6 %和23.5%。细颗粒物的浓度一般在春、夏季最高,冬季最低,车辆排放增加是照成这一污染加剧的主要因素,车辆不仅直接排放一次颗粒物,而且排放的SO2、NOx、VOC等污染物可通过光化反应生成二次颗粒物,这也是京区大气中颗粒物污染加剧的一个重要因素。颗粒物中的无机氯主要分布在粒径 0.2 ?m以上颗粒物中,无机氯的最高浓度出现在冬季,与颗粒物的浓度变化趋势相反,这表明无机氯主要来自地面扬尘以及冬季取暖化石燃料的燃烧排放,汽车尾气和光化学反应也是其主要来源之一。脂肪氯和芳香氯的粒径分布特征与无机氯不同,粒径越小,有机氯浓度越高,表明颗粒物中有机氯主要来自植物、汽车尾气等排放,同时春、夏季高温土壤挥发的有机物也是颗粒物中脂肪氯的另一重要来源。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 21
  • 0
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