中国东海和南海局部区域水溶性有机碳的研究

发布时间：2017-09-03 15:34

  本文关键词：中国东海和南海局部区域水溶性有机碳的研究

  更多相关文章： 中国东海气溶胶 中国南海气溶胶 WSOC PARAFAC 类蛋白质峰 类腐殖质峰

【摘要】：近年来,国内外关于大气中水溶性有机物相关研究的报道较多,但是以陆地的研究和对海洋上固定的采样的报道为主,然而对于中国近海区域大气水溶性有机物的时间和空间分布的研究还比较少,中国东海和南海海域是亚洲陆源大气输送到海洋的重要区域,由于其靠近大陆边缘,受到人为活动的影响较大,对于东海和南海地区走航所采集的样品的研究多集中于离子或小分子化合物等的研究,对水溶性有机物的研究较少。水溶性有机物被紫外线或者可见光照射激发后会发射荧光,可以利用WSOC的荧光特性来追踪气溶胶中的水解有机质。本研究采集了2013年、2014年中国南海海洋气溶胶样品,以及2014年中国东海海洋气溶胶样品；分析了气溶胶样品中的元素碳、有机碳、水溶性有机碳；利用三维荧光光谱、PARAFAC等进行了分析,对海洋气溶胶的时间、空间变化以及其可能来源进行了研究。主要研究结果如下：1.在本研究中东海航次采集的白天TSP样品中的OC、WSOC浓度值要高于夜晚TSP样品中的浓度值。因为白天光照强烈,二次有机气溶胶在白天更容易生成。由于光化学氧化的作用,白天不论是一次还是二次有机碳的贡献都比夜间大。2.在东海大气的WSOC浓度的时间序列图上峰值的出现呈现阶段性周期变化,大约是6天这样一个周期。可能是由于中国大陆进行秸秆燃烧活动,再由中国大陆气团的运输导致的。3.东海大气中WSOC的有明显的A峰、M峰和B峰。A峰和M峰,具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。夏季光照强度高,时间长,B峰比T峰具有更高的降解程度,故本研究中T峰不明显。类腐殖质峰进入夜晚开始减小,类蛋白质峰B峰由白天进入黑夜后逐渐增加,再次进入白天后,太阳出现对海洋藻类微生物活动产生影响,使得类蛋白质峰的浓度降低。4.将东海和南海的类蛋白质浓度和类腐殖质浓度及A峰和M峰进行空间分布的比较发现,他们都具有相似的一致性,大陆来源混合来源海洋来源,呈现出离大陆越远浓度越低的趋势。除此之外,类腐殖质浓度都是高于类蛋白质浓度,而类腐殖质浓度中,又以A峰的浓度为主。5.南海三维荧光图中只发现peakA和peakM两个明显的峰。通过PARAFAC分析后,南海2013年和2014年的样品可以分析出3个组分。组分C1对应的激发波长／发射波长(Ex/Em)为：260/400-460nm和320-360/420-460nm,可以认为是UVC类腐殖酸A峰和UVA海洋类腐殖酸M峰,C2组分Ex/Em在240/400nm的为类蛋白质组分,组分C3对应Ex/Em为：280/460nm和360/460nm可以认为是类腐殖质峰。
【关键词】：中国东海气溶胶 中国南海气溶胶 WSOC PARAFAC 类蛋白质峰 类腐殖质峰
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-17
• 第一章 绪论17-31
• 1.1 大气中WSOC的来源及其对环境的影响17-18
• 1.1.1 大气中WSOC的来源17
• 1.1.2 大气中WSOC对环境的影响17-18
• 1.2 三维荧光分析技术18-19
• 1.3 三维荧光光谱的识别和相关参数19-22
• 1.3.1 氨基酸19-20
• 1.3.2 类腐殖质20
• 1.3.3 相关指数识别20-22
• 1.4 大气气溶胶的WSOC22-29
• 1.4.1 气溶胶中WSOC的组成22-23
• 1.4.2 气溶胶中WSOC的三维荧光光谱研究23-29
• 1.4.2.1 沙尘气溶胶23-24
• 1.4.2.2 高山气溶胶24
• 1.4.2.3 城市气溶胶24-26
• 1.4.2.4 海洋气溶胶26-29
• 1.5 雨水和雾水中的WSOC29-30
• 1.5.1 雨水和雾水中WSOC的组成29
• 1.5.2 雨水和雾水WSOC的三维荧光光谱研究29-30
• 1.6 结语30-31
• 第二章 中国东海海洋大气中TSP样品的采集与实验分析31-37
• 2.1 样品的采集31-32
• 2.2 样品的分析32-33
• 2.3 样品的预处理33
• 2.4 OC/EC的测量33-34
• 2.5 WSOC的测量34-35
• 2.6 光谱的测定35-36
• 2.7 糖类的测定36
• 2.8 气团轨迹36-37
• 第三章 东海TSP样品中碳组分浓度特征37-43
• 3.1 OC/EC37-40
• 3.2 WSOC的时间序列特征40-43
• 第四章 东海WSOC的荧光特性43-57
• 4.1 PARAFAC方法分析东海样品43-44
• 4.2 用传统寻峰法分析的样品荧光特性44-57
• 4.2.1 三维荧光图分析样品的荧光组分44-46
• 4.2.2 东海样品的相关荧光指数46-48
• 4.2.3 空间分布特征48-52
• 4.2.4 相关性分析52-53
• 4.2.5 案例分析53-57
• 第五章 中国南海海洋大气中TSP样品的采集与实验分析57-61
• 5.1 样品的采集和分析57
• 5.2 样品的分析57-58
• 5.3 OC/EC的测量和水溶性离子58-59
• 5.4 WSOC的测量59
• 5.5 光谱的测定59-60
• 5.6 非极性有机化合物60
• 5.7 气团轨迹60-61
• 第六章 南海样品结果分析61-77
• 6.1 2013年南海样品的荧光特征61-68
• 6.2 地面植物排放68-70
• 6.3 2014年南海样品的荧光特征70-73
• 6.4 通过PARAFAC分析两年的样品73-77
• 第七章 结论77-79
• 参考文献79-85
• 附录A PARAFAC步骤85-95
• 附录B 后向轨迹图95-119
• 致谢119-121
• 研究成果及发表的学术论文121-123
• 作者及导师简介123-124
• 附件124-125

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