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有机硫酸酯(Organosulfates,OSs)一般是指含有硫酸根的酯类化合物及其衍生物,它是挥发性有机化合物(Volatile organic compounds,VOCs)对硫酸盐气溶胶反应性吸收的产物,是一种重要的人为影响下生物源二次有机气溶胶(Biogenic secondary organic aerosol,BSOA)生成的示踪剂。对OSs的定性及定量分析不仅可以为二次有机气溶胶(Secondary organic aerosol,SOA)含量的模型模拟提供数据支撑,还可以帮助分析潜在的大气物理和大气化学过程并理解人类活动对BSOA形成的影响。但是目前对于OSs的识别及量化仍然存在许多问题和不足。首先,对OSs总量水平仍然认识不足。由于对前体物的了解还不充分,导致大气中繁多的OSs仍然未被检测,这部分的OSs可能也会对SOA的形成产生较大的影响,进而影响SOA的含量估算;其次,对于OSs具体种类的定量由于缺乏商业上可获得的真实标准,无法对大气中实际的OSs种类进行准确定量;此外,目前对于OSs的定量分析大多通过间接手段测得OSs总量或是仅运用直接分析手段对典型OSs进行定量分析,缺乏对两者的结合讨论。因此,本文在前人的研究基础上对OSs总量的间接分析方法进行优化。然后基于实际合成的三种典型OSs(甲基硫酸盐,Methyl sulfate;乙醇酸硫酸盐,Glycolic acid sulfate;苯甲基硫酸盐,Benzyl sulfate)标准化合物建立直接分析方法。最后将上述分析方法结合应用于天津市区PM2.5样品中OSs总量和三种典型OSs含量分析,并探究造成含量分布特征差异的影响因素。得到主要研究结果如下:(1)在前人研究基础上优化了OSs总量的间接分析方法,借助测得的OSs总含硫量(SOSs)判断OSs总量水平。本优化方法的回收率变化范围介于91.1%-99.9%,相对标准偏差变化范围介于0.1%-0.9%,重复性较好、回收率较高。然后利用液相色谱串联三重四级杆质谱(LC-MS/MS,Agilent,USA)对合成的三种典型OSs标准建立并优化了直接定量分析方法。本定量方法中甲基硫酸盐、乙醇酸硫酸盐、苯甲基硫酸盐的仪器检测限分别为1μg L-1、0.25μg L-1和0.0005μg L-1,方法回收率高于87%,相对标准偏差小于5%。(2)分析讨论了天津市区PM2.5样品中OSs总量的季节变化特征和昼夜变化特征。冬季和夏季期间OSs总含S量(SOSs)的变化范围分别介于0.01-4.1μg m-3(0.6±1μg m-3)和0.02-1.3μg m-3(0.4±0.3μg m-3)。虽然冬季期间SOSs高于夏季,但是其对有机碳(Organic carbon,OC)的贡献(8.1%)以及有机硫(Organic sulfur,OS)的贡献(7.8%)均低于夏季(对OC的贡献为16.6%,对OS的贡献为9.2%)。推断冬季OSs总量高于夏季的原因可能与冬季更多的前体物排放及更有利于OSs生成的大气环境有关。然而由于冬季PM2.5中还存在除了OSs之外的其他有机硫化合物(如甲基磺酸盐和一次有机硫化合物),并且占据重要地位,使得冬季OSs在OS中的占比反而低于夏季。除季节变化特征外,天津市区冬季期间夜晚的PM2.5样品中OSs总量高于白天,然而夏季OSs总量无明显昼夜变化特征。可能原因是冬季夜晚稳定的边界层条件下促进气粒转化过程以及后续有机前体物的液相反应发生,使得冬季期间夜晚的OSs总量高于白天,而夏季期间的边界层高度对OSs总量的影响不明显。(3)分析讨论了天津市区PM2.5样品中三种典型OSs含量的季节和昼夜差异。乙醇酸硫酸盐(生物源OSs)在夏季的浓度(90.4±58.9 ng m-3)明显高于冬季(27.9±30.0 ng m-3),主要是因为夏季高温有利于更多生物挥发性有机碳(Biogenic volatile organic compounds,BVOCs)前体物的排放,并且夏季光照充足、臭氧浓度较高,均能促使夏季期间生成更多的生物源OSs。苯甲基硫酸盐(人为源OSs)在冬季含量(0.1±0.1 ng m-3)明显高于夏季(0.01±0.01 ng m-3),主要原因是冬季期间北方燃煤供暖及生物质燃烧,使得天津市区冬季人为排放的多环芳烃显著高于夏季,最后促使冬季苯甲基硫酸盐含量较高。甲基硫酸盐含量分布特征与苯甲基硫酸盐一致,其在冬季的含量(2.5±1.1 ng m-3)同样显著高于夏季(1.3±0.6 ng m-3),这与各自前体物含量的季节分布特征一致。此外,冬季期间三种典型OSs含量的昼夜变化特征与夏季不同。冬季期间三种典型OSs在夜晚的含量均高于白天,然而夏季期间生物源OSs在白天的含量高于夜晚,人为源OSs在夜晚的含量仍然高于白天,这主要与冬季和夏季期间昼夜不同的环境温度及大气氧化条件有关。(4)区域运输、大气化学条件、气态污染物以及SO42-含量对OSs总量和三种典型OSs含量分布均有影响。冬季区域运输对OSs总量的影响高于夏季,并且冬季期间SO42-参与的酸催化反应是OSs的主要形成途径。对于典型OSs,生物源OSs受温度、相对湿度、O3浓度影响明显,氧化途径主要与O3氧化相关,而人为源OSs对SO2、NO2等人为污染物含量的依赖性较高,氧化途径主要与夜间NOx氧化有关。