王真真，譚吉華，畢新慧，何 琴，盛國英，傅家謨（.中國科學院大學資源環(huán)境學院，北京 00049；2.湖南省長沙環(huán)境保護職業(yè)技術學院環(huán)境工程系，湖南 長沙 40004；.廣東省廣州市中國科學院地球化學研究所，廣東 廣州 50640）

三種農作物秸稈燃燒顆粒態(tài)多環(huán)芳烴排放特征

王真真1，2*，譚吉華1，畢新慧3，何 琴3，盛國英3，傅家謨3（1.中國科學院大學資源環(huán)境學院，北京 100049；2.湖南省長沙環(huán)境保護職業(yè)技術學院環(huán)境工程系，湖南 長沙 410004；3.廣東省廣州市中國科學院地球化學研究所，廣東 廣州 510640）

收集3種農作物秸稈玉米，水稻和小麥露天燃燒排放的顆粒物樣品，并利用氣相色譜-質譜（GC-MS）對樣品中的34種多環(huán)芳烴（PAHs）進行分析，研究顆粒態(tài)PAHs的排放因子及可用于源解析的診斷參數.結果表明，3種秸稈燃燒總PAHs的排放因子為644.18～1798.13μg/kg；其中4環(huán)PAHs在秸稈燃燒樣品中含量最高，約占38.8%～58.8%，6環(huán)PAHs所占比例相對較小，約占5.72%～15.17%.PAHs中部分單體具有相對較強致癌性，對環(huán)境和人體健康的影響不可忽視.首次檢測分子量為300的高分子多環(huán)芳烴二苯并［a，e］熒蒽.在玉米、水稻和小麥秸稈燃燒排放顆粒物中的排放因子分別為6.70，2.77和2.92μg/kg.此外，研究發(fā)現BaP/BghiP， Phe/Phe+Ant和Flu/（Flu + Pyr）比值可以作為較好的區(qū)分秸稈燃燒與其他來源的診斷參數.

秸稈燃燒；顆粒物；多環(huán)芳烴；排放因子；診斷參數

生物質燃燒是大氣污染的重要排放源，它向大氣環(huán)境排放大量污染物，這些組分與空氣質量、能見度、溫室效應和強迫輻射等環(huán)境問題以及人體健康直接相關［1-6］.全球農作物秸稈燃燒排放顆粒物占生物質燃燒排放20%左右［7］，是生物質燃燒的重要組成部分［8］.

多環(huán)芳烴（PAHs）具有持久性、毒性及長距離遷移能力，對多環(huán)芳烴的研究一直是國內外關注的熱點.生物質燃燒是多環(huán)芳烴的重要排放源，目前國內外對秸稈燃燒排放顆粒物中多環(huán)芳烴的研究相對較少.Jenkins等［9］通過風洞實驗模擬8種不同秸稈（主要是谷類作物）和薪柴燃燒. Korenaga等［10］對不同含水率的水稻秸稈樣品進行露天燃燒，分析了優(yōu)控多環(huán)芳烴的排放因子.我國Yang等［11］測定了臺灣中部郊區(qū)水稻秸稈燃燒期和非燃燒期大氣PAHs的分布情況，測得顆粒態(tài)PAHs平均濃度為33.0ng/m3.張鶴豐［12］得到水稻、玉米和小麥秸稈燃燒排放顆粒態(tài)優(yōu)控多環(huán)芳烴排放因子.李久海等［13］采用室內模擬實驗研究了稻草焚燒煙氣中15種PAHs 的排放因子，Zhang等［14］通過實驗室模擬受控燃燒采集了秸稈燃燒排放PM2.5顆粒中PAHs的排放因子.這些研究得到了秸稈燃燒排放顆粒物中主要多環(huán)芳烴（包括16種優(yōu)控多環(huán)芳烴及部分烷基多環(huán)芳烴）的排放因子，但還缺少秸稈燃燒排放多環(huán)芳烴的診斷參數分析（秸稈燃燒排放源特征解析）以及高分子量多環(huán)芳烴排放因子的相關研究.

本研究以國內分布最廣的禾本科農作物玉米，水稻和小麥秸稈為研究對象，在實驗室條件下進行秸稈模擬燃燒并采集顆粒物樣品，對顆粒態(tài)多環(huán)芳烴進行定量分析和檢測，測定3種秸稈燃燒排放顆粒態(tài)多環(huán)芳烴包括幾種分子量為300的高分子多環(huán)芳烴的排放因子，并尋找可以用來識別秸稈燃燒源的診斷參數.

1 樣品采集與分析

1.1 秸稈燃燒排放顆粒物的收集

玉米和水稻秸稈采集自華南植物園，小麥秸稈樣品采集自河南.燃燒前秸稈放置于干凈通風干燥14d以上.本研究采用Simoneit等的采樣方法［15］模擬秸稈的露天燃燒，在封閉實驗室對秸稈樣品進行燃燒及顆粒物樣品的采集.實驗室面積約12m2，前后有2個鋁合金窗戶，其中1個窗戶裝有通風扇.當門窗緊閉時，可以保證盡可能少的與外界的空氣交換.

模擬燃燒1個秸稈樣品，樣品燃燒前先對實驗室進行強制通風，然后緊閉門窗采集空白樣品，空白樣品采集時間為2h，與生物質樣品采集時間一致.空白樣品采集完畢后，將預先稱重的生物質置于清洗干凈并自然風干的不銹鋼盆中，使用丁烷打火機引燃，燃燒過程包括焰燃和悶燒兩個階段，整個燃燒過程中保證門窗緊閉.每個生物質燃燒采樣后的灰燼都進行單獨收集并稱重，以便計算總的生物質燃燒量. 每種秸稈燃燒采集1個樣品，包括PUF和顆粒物樣品.PUF樣品直接用于有機物的全組分分析，沒有單獨分析其中的PAHs.

采樣儀器為天虹大流量采樣器，流速為1.05m3/min.使用石英纖維濾膜采樣（Whatman，20.3cm×25.4cm），采樣前濾膜置于馬弗爐中450℃焙燒4h，采樣前后恒溫恒濕箱（溫度25℃，濕度50%）中平衡24h.采樣儀器放置于生物質燃燒樣品的側上方，水平距離約0.5m.為保證燃燒煙氣盡可能全部采集到PUF和濾膜樣品中，綜合實驗室容積和采樣流量，將采樣時間確定為2h. 2h后燃燒室內大氣環(huán)境狀況基本恢復采樣前的狀態(tài)，每燃燒一個生物質樣品，實驗室均打開通風并放置1～2d后再重新使用.

1.2 樣品的前處理及分析

將濾膜樣品加入定量的回收率指示物DBaiP-D14，經200mL二氯甲烷索氏抽提72h.抽提液經旋轉蒸發(fā)濃縮至1mL，然后把濃縮液加入硅膠-氧化鋁復合柱（2:1）進一步凈化樣品.用正己烷50mL淋洗棄去烷烴組分，正己烷/二氯甲烷（1:1，50mL）收集芳烴組分，旋轉蒸發(fā)至約1mL，再轉移至細胞瓶中，把芳烴組分旋轉蒸發(fā)至約1mL，轉移至細胞瓶中，在柔和的高純氮氣下定容為200μL.于-18℃下密封保存，詳細方法見文獻［16］.

分析儀器采用氣相色譜（HP6890GC）/質譜（Micromass VG PlatformⅡ），色譜柱為DB-17MS（60m×0.25mm×0.25m），載氣為高純氦氣.色譜條件:進樣口溫度為290℃；離子源溫度為180℃；選擇離子檢測（SIM:152，154，166，178，180，184，192，202，216，228，230，242，252，256，266，276，27 8，280，292，300，302和306），進樣量1μL.柱箱升溫程序為:初始溫度100℃，保持1min，以5℃/min升溫至200℃，然后2℃/min升溫至300℃，保留60min.采用內標法（六甲基苯）定量分析樣品中PAHs質量濃度，共分析了34種PAHs.詳細方法見文獻［17］.

1.3 質量保證和質量控制（QA/QC）

實驗過程中所有操作都經過嚴格的質量控制.34種PAHs的工作曲線線性良好，相關系數均能達到0.994以上.試劑空白、實驗室空白和回收率都符合質量控制和質量保證的要求.多環(huán)芳烴的定量分析均為其分子離子，根據定量離子與內標物六甲基苯的相對響應因子進行定量.分析所用試劑均為色譜純，所用棉花，鑷子，玻璃器皿等實驗器材均用乙醇浸泡.

2 結果與討論

2.1 秸稈燃燒顆粒態(tài)多環(huán)芳烴的排放因子

玉米，水稻和小麥秸稈燃燒排放顆粒物中檢測出的多環(huán)芳烴排放因子見表1，樣品樣本數為4組，直接取其平均值.所有秸稈燃燒排放樣品均沒有檢測到萘，這可能是由于秸稈樣品燃燒較為充分，產生的萘較少，另外顆粒態(tài)樣品采集時同時收集了PUF樣品，萘分子量較小，燃燒時溫度較高，大部分應該進入了PUF中，沒有被濾膜收集.張鶴豐［11］在水稻秸稈燃燒排放顆粒物中檢測出了萘，玉米和小麥秸稈燃燒排放的顆粒物中均未檢測出萘.

結果表明，水稻秸稈燃燒顆粒態(tài)PAHs的總量最高，約為2247.71μg/kg，單體PAHs排放因子約為0.77～323.58μg/kg；玉米秸稈燃燒顆粒態(tài)PAHs的總量次高，約為1798.13μg/kg，單體PAHs排放因子約為0.88～230.66μg/kg；小麥秸稈燃燒顆粒態(tài)PAHs總量最少，約為644.18μg/kg，單體PAHs排放因子約為0.42～67.43μg/kg.由于本研究秸稈燃燒方式模擬露天焚燒，秸稈含水率均在5%以下，秸稈燃燒量約為50g左右，實驗室在進行實驗前均打開通風，可以保證秸稈燃燒時獲得氧氣充足，因此PAHs生成量相對較少；另外顆粒物樣品沒有通過管道采集，可能存在少量損失，本研究得到的PAHs排放因子與張鶴豐［11］、Jenkins［8］和Korenaga［9］所得的PAHs排放因子相比略偏低.首次分析秸稈燃燒顆粒態(tài)PAHs分子量為300的六環(huán)多環(huán)芳烴二苯并［a，e］熒蒽、二苯并［a，l］芘和二苯并［a，i］芘在顆粒物中含量都比較低，水稻煙氣樣品中沒有檢出二苯并［a，l］芘，小麥秸稈燃燒煙氣TSP中沒有檢出二苯并［a，i］芘；二苯并［a，e］熒蒽排放因子相對最高，在玉米，水稻和小麥秸稈燃燒顆粒物中分別約為6.70，2.77和2.92μg/kg.

表1 秸稈燃燒煙氣TSP中PAHs的排放因子（樣本數為4，取均值）（μg/kg）Table 1 Emission factors of PAHs identified in TSP of crop straws burning（4sample in each crop burning sampling， Ave.） （μg/kg）

圖1為不同秸稈燃燒排放顆粒物中16種優(yōu)控多環(huán)芳烴的排放因子.3環(huán)苊和二氫苊在3種秸稈燃燒排放含量極低，這可能是由于燃燒溫度較高，2～4環(huán)低分子量的多環(huán)芳烴大部分都進入了燃燒排放的氣相中，原因有待于進一步驗證.為水稻和玉米秸稈燃燒排放最高的優(yōu)控多環(huán)芳烴；熒蒽為小麥秸稈燃燒排放最高的優(yōu)控多環(huán)芳烴.三種秸稈燃燒排放中，二苯并［a，h］蒽的排放因子都較低.玉米、水稻和小麥秸稈燃燒排放顆粒態(tài)16種優(yōu)控PAHs的總量分別約為1143.1，1406.8和411.5μg/kg.

圖1 不同秸稈燃燒排放中優(yōu)控多環(huán)芳烴排放因子Fig.1 Emission factors of priority control PAHs in TSP from straw burning smokes

圖2為秸稈燃燒排放3環(huán)和4環(huán)的烷基多環(huán)芳烴的排放因子.甲基芘為水稻秸稈燃燒排放最高的烷基多環(huán)芳烴；甲基為玉米秸稈和小麥秸稈燃燒排放最高的烷基多環(huán)芳烴；苯并苊和二甲基在3種秸稈燃燒排放中都比較小.

圖2 不同秸稈燃燒排放中3環(huán)和4環(huán)烷基多環(huán)芳烴的排放因子Fig.2 Three rings and four rings Alkyl-PAHs in TSP from straw burning smokes

圖3為秸稈燃燒排放中5～6環(huán)高環(huán)數多環(huán)芳烴的排放因子.苯并［e］芘為3種秸稈燃燒排放最高的5環(huán)多環(huán)芳烴，二苯［cd，jk］并芘為3種秸稈燃燒排放最高的6環(huán)多環(huán)芳烴.這些高環(huán)數多環(huán)芳烴的排放因子雖然不大，但因為其相對致癌性較強，光解，水解和生物降解也很微弱，對環(huán)境和人體健康的危害不容忽視.

圖3 秸稈燃燒排放中5環(huán)和6環(huán)高環(huán)數多環(huán)芳烴的排放因子Fig.3 Five rings and six rings PAHs in TSP from straw burning smokes

圖4 PAHs在不同秸稈燃燒顆粒物中百分比濃度分布Fig.4 Distributions of PAH species from different straw burning

圖4為各種多環(huán)芳烴在秸稈燃燒排放分布情況.玉米秸稈燃燒排放中含量較高的多環(huán)芳烴有苯并［a］芘，，苯并［bk］熒蒽，苯并［a］蒽、茚并［cd］芘，苯并［ghi］苝和熒蒽，占總量的62.2%.水稻秸稈燃燒排放中含量較高的多環(huán)芳烴有、熒蒽、甲基芘，苯并［a］蒽，芘，苯并［a］芘和甲基，占總量的64.4%.小麥秸稈燃燒排放熒蒽、苯并［bk］熒蒽、苯并［a］芘、菲、芘、和苯并［ghi］苝較多，占總量56.8%.

2.2 不同環(huán)數PAHs在秸稈燃燒排放特征

圖5為玉米，水稻和小麥秸稈燃燒排放不同環(huán)數PAHs所占比例. 4環(huán)PAHs在農作物秸稈燃燒樣品中含量最高，約占38.8%～58.8%，水稻秸稈燃燒樣品4環(huán)PAHs的含量與其他兩類植物燃燒樣品接近，但玉米和小麥燃燒樣品中該組分的百分比濃度相對較低.5環(huán)PAHs在3種秸稈燃燒樣品中含量較高，分別為玉米秸稈（32.1%）、水稻秸稈（20.9%）和小麥秸稈（26.4%）.玉米燃燒樣品中6 環(huán)PAHs的百分比含量在所有的燃燒樣品中最高，約為15.2%.

于國光等［18］對薪柴燃燒產生的PAHs進行研究，發(fā)現薪柴燃燒的4環(huán)芳烴含量特別高，達60%.本研究中4環(huán)PAHs含量最高，其次為5環(huán)或3環(huán)PAHs，這與于國光等［18］研究結果一致.陳穎軍［19］對燃煤排放PAHs的研究發(fā)現燃煤源中3環(huán)PAHs的含量最高，其次為4環(huán)或5環(huán)，與秸稈燃燒排放顆粒物中不同環(huán)數PAHs的分布規(guī)律不同.

圖5 不同環(huán)數PAHs在秸稈燃燒排放顆粒物中的分布Fig.5 Contributions of 3，4，5，6-rings PAHs from different crop straws burning smoke

2.3 秸稈燃燒排放多環(huán)芳烴的診斷參數分析

多環(huán)芳烴的一些比值（診斷參數）可用來定性判斷多環(huán)芳烴的來源.表2給出了秸稈燃燒排放多環(huán)芳烴的相關診斷參數.

IcdP/（IcdP+BghiP）比值范圍為0.48～0.52，大于汽油機動車排放源（0.18），介于柴油機動車和燃煤排放源（分別為0.37和0.56）［20］.BaP/ BghiP常用來區(qū)分為燃油與燃煤型污染［21］.本研究中BaP/BghiP比值范圍為1.97～3.13，該比值范圍大于汽車尾氣源（范圍為0.3～0.78）［22］、以燃油為主的大港油田區(qū)（0.6）［23］、隧道源（機動車輛尾氣）（0.68）和食堂油煙源（0.84）［24］，但與燃煤污染源有所重合:燃煤工廠空氣中該比值范圍為0.9～6.6［22］；以燃煤為主的大港石化區(qū)該比值為1.2［23］；民用燃煤1.37，焦化廠排放源2.74［24］.綜上所述，BaP/BghiP比值可以用于區(qū)分燃油源、汽車尾氣源、食堂油煙源和秸稈燃燒源.

表2 秸稈燃燒排放顆粒物樣品中PAHs的相關參數Table 2 Diagnostic ratios of PAHs in TSP of biomass burning smoke

本研究中顆粒物樣品Phe/Phe+Ant的比值范圍為0.58～0.76（平均值0.68）；Flu/（Flu+Pyr）值的范圍為0.57～0.58（平均值0.573）.其他大氣中多環(huán)芳烴來源Phe/（Phe+Ant）和Flu/（Flu+Pyr）的比值見表3.

對比表2和3可以看出，本研究Phe/（Phe + Ant）比值高于煤燃燒源和落葉林燃燒源，低于廚房烹飪油煙源和汽油動力車輛尾氣源，但無法和常綠闊葉林燃燒以及灌木燃燒區(qū)別開來；Flu/（Flu + Pyr）比值高于燃煤源、廚房烹飪油煙源、汽油動力車輛尾氣源、草類燃燒源和常綠闊葉林燃燒源，但無法和灌木燃燒源區(qū)分開來.

3種秸稈燃燒煙氣TSP的MPhe/Phe值范圍為0.21～0.33（平均值0.29）.Acea/Flu和Acea/Pyr為苯并苊分別和熒蒽與芘的比值，這一比值可以反應不同的燃燒源之間的差別［32］.

表3 不同排放源Phe/（Phe + Ant）和Flu/（Flu + Pyr）的比值Table 3 Diagnostic ratios of Phe/（Phe + Ant） and Flu/（Flu + Pyr） in samples from different emission sources

3 結論

3.1 水稻，玉米和小麥秸稈燃燒顆粒態(tài)PAHs的總量分別約為2247.71，1798.13和644.18μg/kg；分子量為300的二苯并［a，e］熒蒽在玉米，水稻和小麥秸稈燃燒排放顆粒物中的排放因子分別約為6.70，2.77和2.92μg/kg.

3.2 4環(huán)PAHs在秸稈燃燒顆粒物中含量最高，其次為5環(huán)或3環(huán)PAHs.不同環(huán)數PAHs在秸稈燃燒源中的分布規(guī)律與薪柴燃燒源類似，與燃煤源不同.

3.3 BaP/BghiP，Phe/Phe+Anthe和Flu/（Flu + Pyr）可以較好地用來區(qū)分秸稈燃燒和其它燃燒源.

［1］Andreae M O， Merlet P. Emissions of trace gases and aerosols from biomass burning ［J］. Global Biogeochemical Cycles， 2001，15:955-966.

［2］Ogunjobi K O， He Z， Kim K W， et al. Aerosol optical depth during episodes of Asian dust storms and biomass burning at Kwangju， South Korea. ［J］. Atmospheric Environment， 2004，38: 1313-1323.

［3］Schkolnik G， Chand D， Hoffer A， et al. Constraining the density and complex refractive index of elemental and organic carbon in biomass burning aerosol using optical and chemical measurements ［J］. Atmospheric Environment， 2007，41:1107-1118.

［4］劉 剛，李久海，徐 慧，等.麥秸煙塵中正構脂肪醇和正構烯烴的化學組成 ［J］. 中國環(huán)境科學， 2014，34（6）:1420-1428.

［5］陸 炳，孔少飛，韓 斌，等.2007年中國大陸地區(qū)生物質燃燒排放污染物清單 ［J］. 中國環(huán)境科學， 2011，31（2）:186-194.

［6］劉 剛，李久海，徐 慧，等.稻草和玉米秸稈燃燒煙塵中正構烯烴的組成 ［J］. 中國環(huán)境科學， 2013，33（12）:2140-2147.

［7］Crutzen P J， Andreae M O. Biomass burning in the tropics: impact onatmospheric chemistry and biogeochemical cycles ［J］. Science， 1990，250:1669-1678.

［8］Streets D G， Yarber K F， Woo J-H， et al. Biomass burning in Asia: Annual and seasonal estimates and atmospheric emissions ［J］. Global Biogeochemical Cycles， 2003，17（4）:1099-1118.

［9］Jenkins B M， Jones A D， Turn S Q， et al. Emission Factors for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Biomass Burning ［J］. Environmental Science and Technology， 1996，30（8）:2462-2469.

［10］Korenaga Takashi， Liu Xiaoxing， Huang Zuyun. The influence of moisture content on polycyclic aromatic hydrocarbons emission during rice straw burning ［J］. Chemosphere-Global Change Science， 2001，3（1）:117-122.

［11］Yang Hsi-Hsien， Tsai Cheng-Hsien， Chao Mu-Rong， et al. Source identification and size distribution of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons during rice straw burning period ［J］. Atmospheric Environment， 2008，42（8）:1941-1957.

［12］張鶴豐.中國農作物秸稈燃燒排放氣態(tài)顆粒態(tài)污染物排放特征的實驗室模擬 ［D］. 上海:復旦大學， 2009.

［13］李久海，董元華，曹志洪.稻草焚燒產生的多環(huán)芳烴排放特征研究 ［J］. 中國環(huán)境科學， 2008，28（1）:23-26.

［14］Zhang Yuan-Xun， Shao Min， Zhang Yuan-Hang， et al. Source profiles of particulate organic matters emitted from cereal straw burnings ［J］. Journal of Environmental Sciences， 2007，19:167-175.

［15］Simoneit B R T， Kobayashi M， Mochida M， et al. Composition and major sources of organic compounds of aerosol particulate matter sampled during the ACE-Asia campaign ［J］. J. Geophys. Res.， 2004，109，D19S10，doi:10.1029/2004JD004598.

［16］王真真.廣州市典型生物質燃燒源污染物排放清單及分子標志物的研究 ［D］. 廣州:中國科學院廣州地球化學研究所， 2009.

［17］Schubert P， Michele S M， Lane S C， et al. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons with molecular weight 300 and 302 in environmental-matrix standard reference materials by gas chromatography/mass spectrometry ［J］. Anal. Chem.， 2003，75: 234-246.

［18］于國光，王鐵冠，吳大鵬.薪柴燃燒源和燃煤源中多環(huán)芳烴的成分譜研究 ［J］. 生態(tài)環(huán)境， 2007，16（2）:285-289.

［19］陳穎軍.家用峰窩煤燃燒煙氣中碳顆粒物和多環(huán)芳烴的排放特征 ［D］. 廣州:中國科學院研究生院， 2004.

［20］Grimmer G， Jacob J， Naujack K W. Profile of the polycyclic aromatic compounds from crude oils｝Inventory by GC， GC/MS，PAH in environmental materials: Part 3 ［J］. Anal. Chem.， 1983，316:29-36.

［21］唐小玲.廣州市典型地區(qū)氣溶膠中烴類化合物的粒徑分布特征及極性組分的分子標志物研究 ［D］. 廣州:中國科學院廣州地球化學研究所， 2006.

［22］王 靜，朱利中.空氣中多環(huán)芳烴的污染源研究 ［J］. 浙江大學學報， 2001，28:303-308.

［23］朱 坦，孫 韌，張 林，等.大港地區(qū)大氣顆粒物中多環(huán)芳烴分布及污染源識別的研究 ［J］. 中國環(huán)境科學， 1998，18（4）:289-292.

［24］陳曉英.典型污染源排放顆粒物中多環(huán)芳烴的組成特征研究［D］. 南京:南京理工大學， 2005.

［25］Bi Xinhui， Simoneit Bernd R T， Sheng Guoying， et al. Characterization of molecular markers in smoke from residential coal combustion in China ［J］. Fuel， 2008，87（1）:112-119.

［26］He Ly， Hu M， Huang Xf， et al. Measurement of emissions of fine particulate organic matter from Chinese cooking ［J］. Atmos. Environ， 2004，38:6554-6557.

［27］Schauer J J， Kleeman M J， Cass G R， et al. Measurement of Emissions from Air Pollution Sources. 5. C1-C32Organic Compounds from Gasoline-Powered Motor Vehicles ［J］. Environ. Sci. Technol.， 2002，36（6）:1169-1180.

［28］Oros D R， Simoneit B R T. Identification and emission factors of molecular tracers in organic aerosols from biomass burning Part 1. Temperate climate conifers ［J］. Applied Geochemistry， 2001，16（13）:1513-1544.

［29］Oros D R， Simoneit B R T. Identification and emission factors of molecular tracers in organic aerosols from biomass burning Part 2. Deciduous trees ［J］. Applied Geochemistry， 2001，16（13）: 1545-1565.

［30］Oros D R， Abas M R B， Omar N Y M J， et al. Identification and emission factors of molecular tracers in organic aerosols from biomass burning: Part 3. Grasses ［J］. Applied Geochemistry，2006，21（6）:919-940.

［31］Wang Zhenzhen， Bi Xinhui， Sheng Guoying， et al. Characterization of organic compounds and molecular tracers from biomass burning smoke in South China I: Broad-leaf trees and shrubs ［J］. Atmospheric Environment， 2009，43（19）:3096-3102.

［32］史 權，王鐵冠，鐘寧寧，等.苯并苊類化合物在氣溶膠中的檢出及其環(huán)境地球化學意義 ［J］. 科學通報， 2008，53（4）:433-436.

Emission characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons from three types of agricultural straw burning smoke.

WANG Zhen-zhen1，2*， TAN Ji-hua1， BI Xin-hui3， HE Qin3， SHENG Guo-ying3， FU Jia-mo3（1.College of Resources and Environment， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China；2.Engineering Department， Changsha Environmental Protection College， Changsha 410004， China；3.Guangzhou Institute of Geochemistry， Chinese Academy of Sciences， Guangzhou 510640， China）. China Environmental Science， 2015，35（4）：1065～1071

Three straw burning smokes in lab simulating straw open burning mode were collected by using a sampler of high-flow capacity. 34particulate polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） were analyzed by GC-MS to investigate their emission factors and diagnostic ratios. The emission factors of PAHs from three straw burning smoke ranged from about 644.18～1798.13μg/kg. Four-rings PAHs are the most abundant PAH species in all samples， and their proportion to total PAHs ranged from 38.8% to 58.8%. The contributions of six-rings PAHs in TSP samples ranged from 5.72% to 15.17%. Although the contributions of six-rings PAHs were low in total PAHs， their impacts on human health and environment were critical for its high carcinogenicity. High-rings PAH Dibenzo ［a，e］fluoranthene was firstly determined from straw burning smokes， its emission factor from corn， rice and wheat straw burning smoke was measured at about 6.70， 2.77 and 2.92μg/kg， respectively. Some diagnostic ratios such as Benzo（a）pyrene to Benzo［ghi］perylene （BaP/BghiP），phenanthrene to phenanthrene plus anthracene （Phe/（Phe+Ant）） and fluoranthene to fluoranthene plus pyrene （Flu/（Flu+ Pyr）） were also identified in this study.

straw burning；total suspended particle；polycyclic aromatic hydrocarbons；emission factors；diagnostics ratios

X703.5

A

1000-6923（2015）04-1065-07

王真真（1979-），女，河南平頂山人，講師，博士，主要從事大氣環(huán)境科學、生物質燃燒源解析研究.發(fā)表論文10余篇.

2014-08-20

國家自然科學基金項目（41105111，41275134）

* 責任作者， 講師， oceanshell@163.com