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多环芳烃是环境中广泛存在的一类具有致癌和致畸活性的有机污染物,对环境和人体的危害较大。因此,近几年来国内外开展了大量对多环芳烃的研究,在对大气多环芳烃的研究中,将分离分析工作重点放在了多环芳烃的气固相分配、粒径分布和源解析上。目前,国际国内关于大气中多环芳烃气固相分配的研究刚刚形成热点,尚有不少方向需要深入研究,而上海在这方面的研究尚未见报道。以往的研究多见于对于大气颗粒物中多环芳烃的污染特征的报道。研究本地大气中多环芳烃的气固相分配,对于评价当地人群健康暴露水平、分析当地多环芳烃来源等都有重要作用。
本文根据美国EPAT013-A方法,对大气中的PAHs通过超声抽提、索式提取、分离、浓缩,最后用GC-MS对美国EPA优先控制的16种PAHs进行定量分析。实验用气固相采样器、多级大气颗粒物采样器、沉降桶,在复旦大学第四教学楼采样点采集了2005年6月到2006年1月间夏季、冬季的样品,研究了16种PAHs冬、夏季的气固相分布、粒径分布和总沉降通量,并研究了粒径分布对大气多环芳烃气固相分布的影响。
夏、冬两个季节的16种PAHs在大气颗粒物(TSP)中的浓度范围在1.20~160.64ng/m3;气相中的浓度范围在72.77~313.47ng/m3,PAHs在颗粒物上的浓度分布冬季PAHs浓度远高于夏季,而气相中的PAHs则在夏季出现高值,显示出明显的季节差异性。
多级粒径采样显示PAHs主要存在于小粒径颗粒物中,呈现单峰分布,在粒径为0.43-2.1μm的颗粒物上有一个峰值。
PAHs的气固相分配系数KP与其过冷饱和蒸气压p尸有良好的线性关系。过冷饱和蒸气压高的PAHs物质的气固相分配系数因颗粒物粒径大小不同而有所变化,而过冷饱和蒸气压低的PAHs物质的气固相分配系数则基本不受粒径大小变化的影响。
上海市大气多环芳烃的总沉降通量在冬季和夏季分别达到最高值和最低值,分别为1293.81和196.66ng/m2·d。冬季多环芳烃的总沉降量和颗粒物上的多环芳烃浓度有明显的线性相关。