Органические молекулярные индикаторы
Органические молекулярные индикаторы в области контроля загрязнения и экологии называются органическими молекулярными маркерами или маркерами выбросов и представляют собой соединения или классы соединений. Эти индикаторы представляют интерес в области качества воздуха , поскольку они могут помочь идентифицировать источники выбросов твердых частиц , поскольку они относительно уникальны для этих источников. Этот подход обычно применяется к твердым частицам диаметром менее 2,5 мкм из-за механизмов образования и рисков для здоровья, связанных с этим размером. [1] В случае индикаторных соединений принципы массового баланса используются для «отслеживания» выбросов от источника до места рецептора, где берется проба. Использование органических индикаторов стало более распространенным, поскольку качество измерений улучшилось, затраты снизились, а концентрации соединений, которые исторически были хорошими индикаторами, таких как свинец , снизились в концентрации в окружающей среде из-за различных факторов, включая государственное регулирование.
Требования
[ редактировать ]Для использования в качестве индикатора соединение должно выделяться преимущественно одними источниками, а не другими, что придает источнику выбросов относительно уникальный химический состав. Соединение должно реагировать в атмосфере достаточно медленно, чтобы оно химически сохранялось от источника выбросов до рецептора, где можно взять пробу из окружающей среды. Кроме того, индикаторные виды не должны образовываться в атмосфере и не должны улетучиваться во время транспортировки, чтобы поддерживать баланс массы. [2] В этом случае индикаторные соединения должны иметь первичное происхождение (не образовываться в атмосфере), которые создаются в результате конденсации и коагуляции , главным образом, горения и биологических источников. [3]
Примеры
[ редактировать ]Были проанализированы пробы из многих известных источников биогенных и антропогенных выбросов, таких как дизельные и бензиновые автомобили, сигаретный дым, дорожная пыль, растительный мусор, древесный дым и приготовление мяса. Примеры некоторых результатов льготных выбросов из источников включают гопаны, полициклические ароматические углеводороды и стераны. [4] из различных типов мобильных источников, ретен и метоксифенолы из древесного дыма, нечетные н- алканы и даже н- алкановые кислоты из растительного детрита, холестерин и н-алкановые кислоты С16 и С18 в результате приготовления пищи, а более легкие н-алканы из-за износа тормозов. [5]
Аналитическое использование
[ редактировать ]Химический анализ проб окружающей среды и источников выполняется с использованием газовой хроматографии-масс-спектрометрии , а химический профиль источников выбросов можно сравнить с образцом окружающей среды, используя методы химического баланса массы, чтобы определить вклад массы окружающей среды от каждого источника загрязнения. Этот подход предполагает, что в пробе окружающего воздуха присутствуют твердые частицы из линейной комбинации источников выбросов.Если химический состав местных источников недоступен, можно использовать модели распределения источников, такие как факторизация положительной матрицы и анализ главных компонентов , используя статистические методы для идентификации источников выбросов на основе временных рядов проб окружающей среды.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Поуп, К. Арден ; и др. (2002). «Рак, сердечно-легочная смертность и длительное воздействие загрязнения воздуха мелкими частицами» . Дж. Ам. Мед. доц . 287 (9): 1132–1141. дои : 10.1001/jama.287.9.1132 . ПМК 4037163 . ПМИД 11879110 .
- ^ Касс, Глен Р. (1998). «Органические молекулярные индикаторы источников загрязнения воздуха твердыми частицами». TrAC Тенденции в аналитической химии . 17 (6): 356–366. дои : 10.1016/S0165-9936(98)00040-5 .
- ^ Х. Сейнфельд и Н. Пандис. Химия и физика атмосферы: от загрязнения воздуха до изменения климата. (2006)
- ^ Рогге, Вольфганг Ф.; Линн М. Хильдеманн; Моника А. Мазурек; Глен Р. Касс; Бернд Р.Т. Симонеит (1993). «Источники мелкодисперсных органических аэрозолей 1-9». Экологические науки и технологии . 27 (13): 2700–2711. Бибкод : 1993EnST...27.2700R . дои : 10.1021/es00049a008 .
- ^ Шауэр, Джеймс Дж.; Майкл Дж. Климан; Глен Р. Касс; Бернд Р.Т. Симонеит (1999). «Измерение выбросов от источников загрязнения атмосферного воздуха. 1-5» . Экологические науки и технологии . 36 (6): 1169–1180. Бибкод : 2002EnST...36.1169S . дои : 10.1021/es0108077 . ПМИД 11944666 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
