论文部分内容阅读
植物挥发性有机物(BVOCs)寸大气环境变化、空气质量以及人体健康都存在重要影响,其中α-蒎烯和异戊二烯具有较高的排放率。云南地处低纬高原地区,具有植物种类多,植被覆盖率高、空气湿度低,气象干旱突出、日照长、紫外辐射强等特点。通过了解和掌握该地区挥发性有机物主要天然源及其排放特征,不但可以为全球气候变化和大气环境质量预报提供科学的参考数据,而且对于绿化树种的合理选择和配置及其保健效果的评价也具有重要意义。鉴于此,本论文于2010年11月～2011年10月采用静态顶空套袋采样法分别对三种乔木BVOCs进行收集,运用电子鼻技术进行实时采样分析,研究了BVOCs主要成分、季节变化、月变化、日间变化、时刻变化及植物自身因子(部位、叶龄)和环境因子(天气、温度、湿度)对其释放的影响,研究成果如下：(1)建立了电子鼻技术(zNose4200, SAW)用于快速实时检测BVOCs的分析方法,此法无需进行样品预处理,可反映气样的真实浓度,兼具快速、简便、无污染、重现性好、灵敏度和准确度高等优点。(2)圆柏、雪松和桉树BVOCs的释放量较大,且以释放a-蒎烯和异戊二烯为主,不同树种BVOCs的释放量不同,桉树>圆柏>雪松。a-蒎烯在每个时刻的平均释放量明显小于异戊二烯的释放量。(3)三种典型乔木主要BVOCs释放规律均为波浪式曲线,具有显著的月变化(四月份>五月份)、日间变化(四月份比五月份变化明显)、时刻变化(圆柏和桉树四月份均表现为“两峰两谷”型,五月份均表现为“三峰两谷”型；雪松四月和五月均表现为“两峰一谷”型),而最高值均出现在中午。(4)桉树主要BVOCs具有显著的季节变化、月变化、日间变化、时刻变化。①季节变化：对a-蒎烯和异戊二烯的相对释放浓度均是：夏季>秋季>春季>冬季,a-蒎烯全年平均相对含量达到5.63%；异戊二烯全年平均相对含量达到24.58%。②月变化：a-蒎烯和异戊二烯相对释放浓度在7月份、9月份、10月份较高,在2月份、11月份和12月份较小,③日间变化：α-蒎烯和异戊二烯释放动态变化曲线均表现为波浪形,因季节不同其变化曲线有所差异,春季和夏季α-蒎烯和异戊二烯释放规律曲线一致,分别表现为“三峰两谷”型和“一峰一谷”型,秋季和冬季两者释放规律不同,秋季和冬季α-蒎烯分别表现为“一峰两谷”型和“三峰三谷”型,异戊二烯分别表现为“两峰三谷”型和“两峰两谷”型。④时刻变化规律：桉树主要BVOCs的相对释放浓度具有显著的时刻变化,均表现为波浪形曲线,基本都在10：00、13：00-14：00、19：00-21：00出现峰值,在11：00、12：00、15：00-18：00出现谷值,最高值几乎出现在正午；其夜间相对释放浓度小于白天。(5)植物种类、植物自身的因素(不同部位、叶龄)、天气、温度、湿度等可影响植物BVOCs的释放。植物BVOCs的相对释放浓度分别表现为：叶片>树干；嫩叶>老叶；阴天>雨天>晴天(α-蒎烯),晴天>阴天>雨天(异戊二烯)；植物BVOCs的相对释放浓度受温、湿度影响,具有一定相关性,Pearson相关系数(r)均在0.019-1.000。其中异戊二烯的释放更依赖于温度的变化,α-蒎烯的释放更依赖于湿度的变化。(6)对比白天和夜间桉树BVOCs相对释放浓度与温度的相关性,白天受温度的影响较夜间大；比较α-蒎烯和异戊二烯相对释放浓度与温度的相关性,白天后者大于前者,夜间则相反。对比白天和夜间桉树BVOCs相对释放浓度与湿度的相关性,α-蒎烯的相对释放浓度白天小于夜间,异戊二烯无明显区别；对比a-蒎烯和异戊二烯相对释放浓度与湿度的相关性,白天和夜间前者大于后者。(7)α-蒎烯的年平均释放速率为4.21μgC/g·h；异戊二烯的年平均释放速率为266.97μgC/g·h。根据实测的排放速率估算得到云南省桉树α-蒎烯和异戊二烯的年排放通量(以C计)分别为1.89万t和119.63万t,具有较高的排放量。