陳建民等測定大霧中多環芳烴致癌物

【資料簡介】

陳建民等測定大霧中多環芳烴致癌物
11月3日，出版的環境學科重要期刊——《環境監測》（Journal of Environmental Monitoring）雜志在線發表了復旦大學環境科學與工程系陳建民教授的課題組以李想博士為*作者所作的有關霧污染及污染物痕量檢測方面的成果。該文同時被選為了雜志當期的封面重點推薦論文之一（J. Environ. Monit., 2011, 13, 2988）。
這篇題為《霧-雨事件中多環芳烴的污染特征（Characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons in fog–rain events）》的文章是陳建民教授課題組，經過近年來的深入研究，在霧化學及有機污染物分布機理方面取得的實質性研究成果。
霧，又稱為接近地面的云，是近地面空氣達到飽和時水汽在氣溶膠粒子上凝結（或凝華） 為水滴（或冰晶）而使能見距離降低到1000 m以內的天氣現象。濃霧造成的低能見度對交通運輸事業危害極大，尤其是對航空、海運、河運和高速公路交通具有極大的危害性。據統計，國內外航班不能正常飛行的79%是因霧的緣故；因大霧等惡劣天氣造成的交通事故約占事故總數的1/4。霧常發生在逆溫較強的時段，受逆溫層的阻擋，近地面的污染物不易擴散。在城市高污染條件下發生的霧，污染物溶于霧水中，更加劇了污染程度，其污染成分會灼傷植物葉莖、污損橋梁、建筑和雕塑，更會導致人畜各種呼吸道疾病，對人體健康構成威脅。由于傳輸作用，污染物上升到大氣邊界層，污染高山區域，影響云霧化學組成，對當地脆弱的生態系統和區域氣候變化產生重大影響。濃霧已成為影響經濟和社會發展及人民健康的重要災害性天氣之一。至今，有關霧化學及其有機污染貢獻方面，一直缺少定量化的研究方法。
陳建民教授課題組通過自行設計的霧水收集器對上海地區的霧水進行了收集，運用霧監測儀對霧過程進行了全程觀測。通過固相微萃取技術對霧水中多環芳烴等有機物污染物進行富集提取，氣相色譜-質譜聯用儀定性定量分析，得出了多環芳烴等有機物污染物在霧過程中的分布規律。上海市區采集到的霧水，大多顏色較深，存在污染。霧水中可檢測到多種致癌致畸物-多環芳烴，其總量大概在0.03 ~ 6.67 μg L-1（微克/升）范圍內，該濃度值與國內外其他地區相比偏高。同時，萘、蒽、菲等化合物占霧水中多環芳烴總量的80%左右。源解析表明上海大霧中的多環芳烴多來自本地化石燃料的燃燒。上海霧水pH值介于弱酸性（pH，4.68）和弱堿性（pH，6.58）之間，電導率平均值約為1270 μS/cm，與其它地方相比偏高。霧水中還含有大量的銨離子NH4+（5308 μN） 、鈣離子Ca2+ （ 1828 μN） 、 硫酸根SO42- （4378 μN）、硝酸根NO3- （2341 μN）等無機離子。

同時，陳建民課題組還針對霧-雨過程進行了深入分析，發現霧雨沉降作用確實能降低空氣中的污染物濃度，但是由于上海汽車尾氣和工業廢氣的排放量大，加之起霧或下雨的時候空氣濕度大，加之大氣層較為穩定，水平對流和垂直對流都比較弱，這種情況會導致污染物在空氣中短時間內大量聚集，污染加重，而且極易演變成災害性霧霾天氣。結果表明，大霧中致癌物多環芳烴雨前雨后的濃度相差近500倍。另外，研究還對霧過程中的氣溶膠顆粒物的粒徑分布特征，粒徑成長特性進行了分析。
多年來，陳建民教授的課題組，一直對大氣污染物進行了的長期的跟蹤研究，他們相關的霧水中污染物含量研究成果還發表在大氣環境領域*雜志《Atmospheric Environment》（2011） （《大氣環境》雜志）等學術期刊上。
《Journal of Environmental Monitoring》是英國*化學學會主辦的重要環境類雜志。該成果正式發表，定量揭示了霧水中多環芳烴等有機污染物分布規律及源解析，進一步提升了我國在霧化學領域的學術地位。同時，為我國控制化石燃料及汽車尾氣排放的發展戰略，以及降低大霧帶來的危害提供了科學依據。