中国环境科学

作者：朱龙伟, 崔尧嘉, 盖鑫磊, 叶招莲, 赵竹子

单位：1. 江苏理工学院资源与环境工程学院, 常州 213001;2. 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 南京 210044

关键词：生物质燃烧,水溶性有机碳,液相氧化,荧光特性,氧化潜势

基金：江苏省自然科学基金项目（BK20221405）；江苏省普通高校专业学位研究生实践创新计划项目（SJCX21_1332）；江苏理工学院研究生实践创新计划项目（XSJCX21_64）

为探究生物质燃烧排放的PM2.5中水溶性有机碳（WSOC）的液相氧化特征，探索了两种生物质（小麦秸秆和水稻秸秆）燃烧排放的WSOC在紫外光（UV）和紫外光+H2O2体系（UV+OH）液相氧化产物的吸光特性、荧光特性及氧化特性.总有机碳分析仪的分析结果表明两个体系中WSOC去除率相当，增加H2O2并未明显改善去除率，推测直接光解是WSOC降解的主要途径；两种生物质燃烧PM2.5中WSOC降解速率均较快，光照17h后WSOC去除率均在70%左右.两种生物质WSOC液相光化学氧化产物变化规律没有显著差别.随着光解进行，WSOC的降解导致吸光度不断下降，三维荧光（EEM）光谱图中的荧光峰Ex/Em=255~260nm/330~340nm强度也不断下降，但Ex/Em=230/400~500nm出现了新的荧光峰，说明可能生成了类腐殖质（HULIS）.高分辨气溶胶质谱仪（HR-AMS）分析的aqSOA生成潜势及其氧化特性，结果表明，随反应进行，尽管两种体系中aqSOA不断降低，但由于产物中含氧官能比例增加，aqSOA比反应前更具氧化性.产物的氧化潜势变化规律与HULIS变化规律相似，在UV+OH体系中先升高后下降，归因于反应初期含氧官能团物质的生成及随后的降解.结合以上研究结果，推测燃烧排放WSOC液相氧化经历了官能团化生成高一代产物后，碎片化和开环反应形成二代、三代氧化性更强的小分子产物，从而可能间接影响气候变化和空气质量.本文揭示生物质燃烧排放WSOC老化行为对于理解液相氧化反应对吸光性、SOA形成及健康影响等方面具有重要意义.

来源：2023年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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