武汉夏季光化学过程二羰基的污染特征及来源

黄海滨,成海容*,胡 柯,黄 宇,邓萌杰,陶卉婷

武汉夏季光化学过程二羰基的污染特征及来源

黄海滨1,成海容1*,胡 柯2,黄 宇3,邓萌杰1,陶卉婷1

(1.武汉大学资源与环境科学学院,湖北 武汉 430079；2.武汉市生态环境监控中心,湖北 武汉 430015；3.武汉市生态环境科技中心,湖北 武汉 430023)

2021年在武汉城区开展了夏季光化学污染过程中大气羰基化合物的离线观测和大气挥发性有机物(VOCs)的在线监测,研究该时期乙二醛和甲基乙二醛的污染特征并利用正交矩阵因子模型(PMF)对其来源进行解析.武汉夏季大气乙二醛和甲基乙二醛的平均浓度分别为(0.42±0.34)´10-9和(0.69±0.19)´10-9,两者均呈现“单峰型”日变化规律,在上午10:00达到峰值.PMF共解析出6类源,乙二醛的源贡献为二次生成(A)(70.86%)>溶剂使用源(8.05%)>机动车排放源(8.04%)>燃烧源(6.43%)>工业源(3.38%)>二次生成(B)(3.24%);甲基乙二醛的主要排放源及贡献率为二次生成(A)(39.10%)>二次生成(B)(31.54%)>机动车排放源(13.26%)>溶剂使用源(8.21%)>燃烧源(5.80%)>工业源(2.09%).由于强烈的光化学作用,二次生成是乙二醛和甲基乙二醛最主要的来源.光化学污染期与非污染期相比,二次生成(A)对乙二醛和甲基乙二醛的贡献显著增加.研究结果有助于提高对武汉市大气乙二醛和甲基乙二醛的认识,为武汉市政府制定大气污染防治策略提供数据基础和科学依据.

武汉市；乙二醛；甲基乙二醛；光化学污染过程；污染特征；来源解析

近年来,城区夏季光化学污染频发,臭氧(O3)作为光化学污染的重要标志物,已成为许多城市的首要污染物[1-3].O3的前体物主要包括氮氧化合物(NO)和挥发性有机物(VOCs),已有的研究表明[4-6],中国大部分城市属于VOCs控制区,VOCs主要包括烷烃、烯烃､炔烃､芳香烃和羰基化合物(OVOCs)等.

乙二醛(Gly)和甲基乙二醛(Mgly)是分子量最小的二羰基化合物,活性强,能够显著影响大气氧化能力[2,7].研究表明,乙二醛和甲基乙二醛具有致癌和致畸性,会诱导细胞损伤,严重威胁人类健康[8].乙二醛和甲基乙二醛在不同环境中的浓度差异大[2,8-10],从空间分布来看,一般城区浓度高于郊区和远山背景区[9];时间分布上,在日间光化学作用下,白天的浓度显著高于夜间.乙二醛和甲基乙二醛的来源复杂,既有一次来源,还能通过光化学作用二次生成,其中二次生成被认为是主要来源[2,9-10].目前国内对乙二醛和甲基乙二醛的研究主要集中在京津冀[8,11-12]､长三角[3-15]和珠三角[16-18]地区,对华中地区的研究较少,且多基于污染特征分析,而对乙二醛和甲基乙二醛来源解析的研究更是匮乏.

武汉市是华中地区的中心城市,对国家教育､经济和交通运输均起到重要支持作用.近年来,随着武汉市经济的快速发展,以O3为首要污染物的天数日益增多.目前,已对武汉市大气O3的前体物VOCs进行了大量研究,但主要集中在非甲烷碳氢化合物,对羰基化合物的关注有限,且以单羰基化合物的浓度､来源和对O3生成贡献的研究为主[6,19-20],对二羰基的研究较少.已有研究[21]报道了武汉市2010～2011年夏冬两季乙二醛和甲基乙二醛的浓度,但其来源及贡献以及主要前体物仍不清晰,因此研究武汉市乙二醛和甲基乙二醛的污染特征和来源具有重要意义.

本研究通过分析2021年大气光化学污染过程中武汉市的常规气态污染物、气象条件、离线大气羰基化合物和在线VOCs监测数据,研究武汉乙二醛和甲基乙二醛的污染水平和污染特征,使用正交矩阵因子模型(PMF)分析其主要来源及贡献,有助于提高对武汉市乙二醛和甲基乙二醛污染的认识,为大气污染防控提供参考.

1 材料与方法

1.1 样品采集

观测站点位于湖北省武汉市生态环境科技中心楼顶(30.60°N,114.27°E,距地面高度25m).站点位于武汉中心城区,毗邻交通主干道,处于居住和商业的综合区域,周围无明显污染源,是典型的城区站点.夏季是O3污染的高发期,本研究选择在高发期进行离线观测,观测时间为2021年7月31日～8月8日,观测期间出现典型的光化学污染过程,能够获取污染天与非污染天的VOCs特征.观测期间,每天采集8个大气羰基化合物样品,每个样品连续采集1h(07:00～08:00、08:00～09:00、10:00～ 11:00、12:00～13:00、14:00～15:00、15:00～16:00、17:00～18:00、19:00～20:00).

使用恒流采样器(GL science, Japan),利用2,4-二硝基苯肼(DNPH)管(DNPH-silica,上海安普)以1L/min的流速采集大气羰基化合物,并在DNPH管前端附加一个涂渍碘化钾(KI)的除O3小柱(Ozone scubber, 上海安普)以排除空气中臭氧对结果的干扰,详细描述见Zeng等[6]的研究.采样完成后,避光冷藏保存DNPH管,并于2周内完成样品分析.

此外,从武汉市生态环境监控中心获得该站点同期气象参数(温度()、湿度(RH)、压力()、风速风向(WS/WD)),常规气态污染物(O3、CO、NO、NO2和SO2)和VOCs(包括29种烷烃、12种烯烃、1种炔烃、20种芳香烃、27种卤代烃和13种含氧有机物)数据,污染物数据时间分辨率为1h.

1.2 样品分析

大气羰基化合物的分析方法参考USEPA发布的TO-11A方法[22].利用乙腈逆向洗脱DNPH管,生成DNPH羰基衍生物洗脱液,定容至2mL,经0.22μm的有机滤膜过滤至棕色进样瓶待测.取20μL目标洗脱液注入配备紫外检测器(UV, SPD-M20A)和C18色谱柱(4.60mm×250mm ID, 5μm粒径)的高效液相色谱仪(HPLC, LC-20A, Shimadzu)进行分析.实验中使用的所有试剂均为HPLC级别,使用的纯水为超纯水.二羰基化合物在程序温度35℃,UV=430nm,使用流动相总流量为2mL/min的40%超纯水/60%乙腈洗脱16min.乙二醛和甲基乙二醛的标准品中均只含有相应的目标二羰基化合物,根据标准品色谱图保留时间对二羰基化合物进行定性,并通过色谱峰面积外标法进行定量.

VOCs在线监测是通过TH-300B型气相色谱-质谱/火焰离子监测(GC-MS/FID)快速监测系统监测,主要包括超低温预浓缩采样系统和GC-MS/FID分析系统两部分,利用FID分析C2～C5的非甲烷碳氢化合物(NMHCs),MS分析C6～C12的NHMCs、卤代烃和OVOCs.

1.3 质量控制与质量保证(QA/QC)

羰基化合物采样前,按照《环境空气醛酮类化合物的测定高效液相色谱法》(HJ683-2014)[23]抽取10%DNPH管进行空白值检验,结果符合甲醛、乙醛、丙酮和乙二醛、甲基乙二醛等其他物质分别小于0.15mg/管、0.1mg/管、0.3mg/管和0.1mg/管的标准.采样时,每天设置一个平行空白样,将采样管带到现场,暴露在环境中不进行采样,其他操作与正常采样保持一致.实验采集的平行空白样,目标化合物浓度均低于检出限.二羰基化合物标准品的浓度梯度为0.005,0.01,0.015,0.02,0.025,0.03μg/L.乙二醛和甲基乙二醛的标准曲线均具有良好的线性关系(2> 0.999),方法检出限(MDL)均小于0.01´10-9,目标化合物的RSD均小于5%.

VOCs在线监测采样前,以高纯氮为样品进行分析,并进行仪器和进样系统的空白检验,在采样期间每天凌晨1:00使用外标对分析系统进行检验,相对偏差不超过±10%.使用PAMS(Photochemical Assessment Monitoring Stations)、TO-15和OVOCs标样(Spectra Gases Inc., New Jersey, USA)制作标准曲线,将标准样品稀释至5个浓度梯度,每个浓度重复测定3次,NMHCs和其他化合物的标准曲线的R2分别为³0.996和³0.960,监测的VOCs的检出限范围在1´10-12～150´10-12.

1.4 PMF模型

正交矩阵因子(PMF)模型被广泛应用于OVOCs等污染物的来源解析[2,6,24-26],是基于样品数据利用权重和最小二乘法解析出污染物的主要来源及其贡献的受体模型.本研究采用EPA PMF 5.0软件对武汉城区站点VOCs进行来源解析,数据预处理时排除数据异常值以及缺失值.本文依据观测物种的示踪意义和信噪比/等选取35个物种用于PMF分析,包括15种烷烃、4种烯烃、乙炔、8种芳香烃、2种卤代烃和5种OVOCs.经过反复调试模型,模型运行参数Ture/Robust为1.005,拟合收敛结果好.选取的各物种残差值主要分布在-3～3之间,均符正态分布,物种拟合值和观测值之间的相关性较好,2主要分布在0.7～1.0.

2 结果与讨论

2.1 二羰基化合物的污染特征

2.1.1 采样期间二羰基化合物和相关污染物污染水平 图1为武汉2021年7月31日～8月8日观测期间主要羰基化合物及相关污染物O3、CO、NO2、SO2和气象参数时间序列图.乙二醛的平均浓度和变化范围分别为0.42´10-9和(0.05～1.45)´10-9,甲基乙二醛的平均浓度和范围分别为0.69´10-9和(0.13～1.21)´10-9,合计占总羰基化合物的6.6%,仅次于甲醛、乙醛和丙酮,与丙醛浓度水平相当.常规气体污染物的总体污染情况如下:(O3)、(CO)、(NO)、(NO2)和(SO2)分别为(53.18±26.80)´10-9、(470.07±232.56)´10-9、(1.13±1.01)´10-9、(9.85± 6.55)´10-9和(1.24±0.5)´10-9.整个观测期间,风向以偏东风为主,平均温度和相对湿度分别为(32.86± 2.21)℃和(68.02%±9.67%).

图1 采样期间乙二醛､甲基乙二醛及其他污染物时间序列

乙二醛和甲基乙二醛是O3重要的前体物之一,而O3水平被作为划分光化学污染和非污染事件的标准[2].本研究中观测到5d O3最大小时值超过93´10-9(国家二级标准,图1灰色区域),形成一个光化学污染期,其余4d为非污染期.结果表明,在光化学污染日,温度较高,风速和湿度较低,更易于O3和乙二醛、甲基乙二醛等羰基化合物的生成和积累.污染期甲基乙二醛平均浓度为(0.78±0.18)´10-9,比非污染期增加了约38%.同时污染期的乙二醛平均浓度为(0.59±0.34)´10-9,约为非污染期的2.8倍.

2.1.2 与其他地区羰基化合物浓度对比 如表1所示,总体而言,武汉城区乙二醛平均浓度高于北京[8]、上海[14]、西安[27]和鹤山[18]等,低于北京郊区[11]和南岭[9].北京郊区和南岭的乙二醛浓度高与本地的快速生成有关.武汉市的甲基乙二醛浓度低于北京[8,11],约为西安和其他郊区站点的两倍.武汉观测到的乙二醛和甲基乙二醛的水平与拉萨相当,拉萨高水平的乙二醛和甲基乙二醛主要在当地人为排放量大时发生[2].Lui等[21]报告了2010年武汉、上海、广州等9个站点的乙二醛和甲基乙二醛浓度,结果表明,武汉大气乙二醛浓度处于中等水平,甲基乙二醛浓度最高,稳定大气条件和人为源的直接排放导致了乙二醛的积累,同时武汉市高浓度的丙酮增强了甲基乙二醛的生成.本研究中乙二醛和甲基乙二醛的水平显著高于10a前观测到的浓度.过去10a中,城市工业和经济的快速发展导致武汉城区大气污染物的化学成分发生了巨大变化.因而需要进一步研究武汉高浓度的乙二醛和甲基乙二醛与本地人为源直接排放、光化学作用生成和气象条件之间的关系.

表1 中国不同地区二羰基化合物浓度(´10-9)

2.1.3 日变化趋势 如图2所示,乙二醛、甲基乙二醛和TVOCs具有相似的日变化规律,日间浓度高,傍晚清晨浓度低,乙二醛和甲基乙二醛均呈现“单峰型”日变化:日出后迅速上升,上午10:00达到峰值,在午后小幅度回升;相对的O3从上午8:00开始迅速抬升,在下午14:00左右达到峰值,比乙二醛和甲基乙二醛晚2～4h,日落后,所有污染物浓度均下降,并保持相对较低值.但甲基乙二醛的日变化趋势相对乙二醛不显著,可能是由于甲基乙二醛大气寿命比乙二醛短[7],其在日间的消耗速率更大,以及两者的前体物和源贡献可能存在差异,这将在2.2.2章节进一步探究.乙二醛、甲基乙二醛和典型人为源污染物(NO2､SO2和CO等)一致在早高峰后出现峰值,表明乙二醛和甲基乙二醛在清晨的增加可能与人为源排放增强有关,特别是武汉市早高峰机动车排放,但二羰基化合物没有在晚高峰时出现期望的第二峰值,可能是受到温度、风速等气象条件的影响.风速在夜间至清晨维持相对较低值,早高峰后开始抬升,并在日间维持相对较高值.日间羰基化合物浓度呈现缓慢下降趋势可能与白天边界层抬升、风速较大有关.由于NO2是光解主要参与者,观测期间NO2在日间快速下降,表明日间的光化学作用强烈.二羰基化合物的浓度在日落后迅速下降,在傍晚时出现低值,与昼夜温度和O3变化趋势一致,说明羰基化合物受到光化学作用的影响.在风速和光化学作用等因素的综合作用下,日间羰基化合物浓度下降缓慢,且在午后光化学作用最强烈时,有小幅度回升.乙二醛和甲基乙二醛在污染期的日间浓度下降趋势较非污染期更明显,可能与光化学污染期二者的光解有关.综上,人为源一次排放和光化学二次生成均对武汉市乙二醛和甲基乙二醛的浓度和变化起到决定性作用.

2.2 来源解析

2.2.1 羰基特征比值分析 乙二醛和甲醛的大气寿命和沉降量相似,但是两者形成途径不同,因此乙二醛和甲醛的比值GF可以确定前体VOCs的来源.已有多位学者[28-31]应用GF值指示前体VOCs的来源,研究表明,异戊二烯和萜烯等氧化产生的乙二醛远低于芳香烃等人为源,GF值<0.025时,VOCs主要受生物源影响;GF>0.025,受人为源控制,当某种人为源排放剧烈增加时,GF值会显著增加.观测期间武汉城区平均GF为(0.04±0.03),光化学污染期GF为(0.06±0.03),非污染期GF为(0.03±0.03),不同时期的GF值差距不大,均处于GOME-2卫星反演计算的城区GF范围内[32].武汉夏季GF与西安[10]、郑州[33]和北京[8]等地相似,多分布在0.01～0.08之间,说明武汉市乙二醛主要受人为源的二次生成影响.

2.2.2 PMF模型源解析 利用PMF识别乙二醛和甲基乙二醛的来源,共解析出了6类源,结果如图3所示.因子1贡献率较高的物种主要是芳香烃,其中苯乙烯贡献超过80%,甲苯、乙苯、三甲基苯和二甲苯的贡献均超过35%.研究表明芳香烃和OVOCs是溶剂使用源的主要成分[34].因此将因子1定义为溶剂使用源.

因子2中含有丰富的OVOCs,占总挥发性有机物(TVOCs)的75%以上,还包括少量的活性VOC物种,如乙烯和乙炔等.二次生成是夏季羰基化合物的主要来源[2,6,35].由于因子2与人为源(AVOCs)二次生成的关联性很高,将因子2定义为二次生成(A).

因子3中贡献较高的物种是乙烷、乙烯、乙炔、丙烯等低链烃和氯甲烷等卤代烃,苯、苯乙烯等苯系物和正癸烷等长链烷烃贡献率也较大.乙烷、丙烷、异戊烷和C6-C8芳香烃(苯､甲苯和苯乙烯)被认为是不完全燃烧过程的典型产物[2,13].乙炔和乙烯是燃烧源的示踪物,氯甲烷是生物质燃烧的标志.因此将因子3定义为燃烧源.

因子4贡献率最高的物种是异戊二烯,贡献率超过85%,远高于其他物种,其次是甲醛和甲基乙二醛等OVOCs,贡献率在50%左右.异戊二烯主要源于植物排放,是典型的生物排放的示踪物[13,26],可被氧化产生甲醛、乙二醛和甲基乙二醛等羰基化合物[36-37].因此将因子4定义为与生物源(BVOCs)关联的二次生成,简称为二次生成(B).

因子5的特点是乙烷、丙烷和3-甲基戊烷等烷烃、苯、乙炔、丙酮和二氯甲烷等含量高.C2～C5烷烃、3-甲基戊烷和苯系物是汽油车常见排放物,正庚烷等长链烷烃和丙烯是柴油车尾气的特征物种,C4～C6烷烃､芳香烃和乙炔是内燃机的主要产物[38-39].因此将因子5定义为机动车排放源.

因子6主要是C2-C8的烷烃、乙烯、丙烯和1-丁烯.乙烯､丙烯和丁烯都是有机合成中的重要基础原料,对石油化工行业具有重要作用.苯、甲苯和丙酮等常见工业排放物在因子6中的贡献率也较高.因此将因子6定义为工业源.

图3 2021年夏季各因子中VOCs物种浓度及贡献率

1.乙烷,2.丙烷,3.正丁烷,4.异丁烷,5.正戊烷,6.异戊烷,7.甲基环戊烷,8.正己烷,9.3-甲基戊烷,10.2,2-二甲基丁烷,11.正庚烷,12.正辛烷,13.正壬烷14.正癸烷,15.正十一烷,16.乙烯,17.丙烯,18.1-丁烯,19异戊二烯,20.乙炔,21.苯,22.甲苯,23.乙苯,24.邻二甲苯,25.间/对二甲苯,26.苯乙烯,27.1,3,5-三甲基苯,28.1,2,4-三甲基苯,29.二氯甲烷,30.氯甲烷,31.甲醛,32.乙醛,33.丙酮,34.乙二醛,35.甲基乙二醛

图4(a)为2021年夏季观测期间六类源排放对武汉市乙二醛和甲基乙二醛浓度的贡献率情况.2021年夏季对乙二醛浓度来源贡献最大的是二次生成(A),贡献率为70.86%,贡献较大的是溶剂使用源和机动车排放源,贡献率分别为8.05%和8.04%,其次依次为燃烧源(6.43%)、工业源(3.38%)和二次生成(B)(3.24%).对甲基乙二醛浓度贡献较大的是二次生成(A)和二次生成(B),贡献率分别为39.10%和31.54%,其次为机动车排放源、溶剂使用源、燃烧源和工业源,贡献率依次为13.26%、8.21%、5.90%和2.09%.结果表明,乙二醛和甲基乙二醛的来源具有一定的共性,两者最重要的来源均为二次生成,贡献率高达74.10%和70.64%,这与多位学者的研究结果一致[2,6].但对比发现,二次生成(A)对乙二醛的贡献率(70.86%)显著高于对甲基乙二醛的贡献(39.10%),而二次生成(B)对甲基乙二醛具有重要贡献(31.54%),对乙二醛的贡献仅3.24%,与Fu等[7]对乙二醛和甲基乙二醛全球收支研究结果一致,生物源异戊二烯的氧化对甲基乙二醛的贡献大于乙二醛,但与Li等[2]在拉萨的研究结果相反,这可能是由于武汉市和拉萨市植被类型不同,导致BVOCs对乙二醛和甲基乙二醛的源贡献存在差异.溶剂使用源对两者的贡献水平相当,均占8%左右,机动车排放源和燃烧源也是两个二羰基的主要来源,同时机动车排放源对甲基乙二醛的贡献(13.26%)也明显高于乙二醛(8.04%).武汉城区乙二醛和甲基乙二醛二次生成的浓度日变化模式如图5所示,显示了武汉乙二醛和甲基乙二醛的二次生成在日间增加,与日间光化学作用相关.

如图4(b)所示,在光化学污染期不同污染源对乙二醛的贡献从高到低分别是:二次生成(A) (73.71%)>机动车排放源(8.60%)>溶剂使用源(6.87%)>燃烧源(4.51%)>工业源(3.23%)>二次生成(B)(3.09%);各类源对甲基乙二醛浓度的贡献情况为:二次生成(A)(41.45%)>二次生成(B)(30.67%)>机动车排放源(14.48%)>溶剂使用源(7.15%)>燃烧源(4.15%)>工业源(2.04%).对武汉城区夏季两种重要二羰基化合物乙二醛和甲基乙二醛而言,光化学污染期贡献最高的均为二次生成,贡献比例均超过70%,其次是机动车排放源和溶剂使用源,同时燃烧源和工业源也有不同程度的贡献,但贡献较小.由图5(c)可知,在非光化学污染期,6种污染源对乙二醛的贡献率分别为:二次生成(A)(65.94%)>溶剂使用源(10.14%)>燃烧源(9.88%)>机动车排放源(6.91%)>工业源(3.61%)>二次生成(B)(3.52%);对甲基乙二醛浓度的贡献情况为:二次生成(A) (35.16%)>二次生成(B)(33.07%)>溶剂使用源(9.99%)>机动车排放源(11.01%)>燃烧源(8.61%)>工业源(2.16%).二次生成仍然是对两种二羰基浓度贡献最大的源,其次是溶剂使用源.与光化学污染期相比,非污染期的二次生成(A)贡献有明显下降,但二次生成(B)的贡献有所升高,可能是因为在光化学污染期太阳辐射强烈,日间温度高,发生强烈的光化学反应,使更多的一次人为污染源转化为二次污染源,而植物源排放量在污染期和非污染期差别不大.污染期总人为源,包括一次人为源和二次生成(A)的贡献增加,总一次源对两种二羰基污染物浓度的贡献率均呈现下降的趋势,分别下降了24.00%和3.95%,其中燃烧源和溶剂使用源的贡献率减少最显著,分别减少了近50%和30%,同时工业源对污染物浓度的贡献占比较小,且污染期与非污染变化不大,但机动车排放源的贡献率呈现增加趋势,比非污染期增加25%～32%.

3 结论

3.1 武汉夏季乙二醛和甲基乙二醛的平均浓度分别为(0.42±0.34)´10-9和(0.69±0.19)´10-9,对武汉市总羰基化合物的贡献约为6.6%.光化学污染期的二羰基化合物浓度显著高于非污染期.

3.2 二羰基化合物呈现“单峰型”日变化规律,在上午10:00达到峰值,受人为源排放、光化学作用和气象条件的综合影响.与其他城市相比,武汉的乙二醛浓度偏高,甲基乙二醛浓度处于中等水平.

3.3 武汉市大气二羰基化合物主要有6类源,分别为溶剂使用源、二次生成(A),燃烧源,二次生成(B),机动车排放源和工业源.二次生成是二羰基化合物最主要的源,对乙二醛和甲基乙二醛的贡献分别为74.10%和70.64%.机动车排放和溶剂使用是最主要的人为贡献源,武汉市防治二羰基污染物应加强对机动车和溶剂使用的管控.

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Characteristics and sources of dicarbonyl compounds during summer photochemical pollution episodes in Wuhan.

HUANG Hai-bin1, CHENG Hai-rong1*, HU Ke2, HUANG Yu3, DENG Meng-jie1, TAO Hui-ting1

(1.School of Resource and Environmental Sciences, Wuhan University, Wuhan 430079, China；2.Wuhan Environment Monitoring Center, Wuhan 430015, China；3.Wuhan Ecological Environment Science and Technology Center, Wuhan 430023, China)., 2023,43(10)：5114～5122

Field measurements of atmospheric carbonyl compounds and volatile organic compounds (VOCs) were conducted during the summer photochemical pollution process in Wuhan in 2021. This study focused on the pollution characteristics of glyoxal and methylglyoxal and analyzed their sources using positive matrix factor model (PMF). The average concentrations of glyoxal and methylglyoxal in Wuhan were (0.42±0.34)´10-9and (0.69±0.19)´10-9, respectively, and both showed a "unimodal type" diurnal pattern, peaking at 10a.m. Six sources were identified using PMF. The contributions of these sources to glyoxal were in the order of secondary formation (A) (70.86%) > solvent usage (8.05%) > vehicle emission (8.04%) > combustion (6.43%) > industrial emission (3.38%) > secondary formation (B). The contributions of different sources to methylglyoxal were in the order of secondary formation (A) (39.10%) > secondary formation (B) (31.54%) > vehicle emission (13.26%) > solvent usage (8.21%) > combustion (5.80%) > industrial emission (2.09%). Due to the strong photochemical reactions in summer, secondary formation was the most important source of glyoxal and methylglyoxal. Compared with those during the non-episodes, the contribution of secondary formation (A) to glyoxal and methylglyoxal increased significantly during the O3-polluted photochemical episodes. This study helps to improve the understanding of glyoxal and methylglyoxal in Wuhan, and provides valuable datasets for the government of Wuhan to formulate air pollution prevention and control strategies.

Wuhan City；glyoxal；methylglyoxal；photochemical pollution episodes；pollution characteristics；source apportionment

X511

A

1000-6923(2023)10-5114-09

2023-02-23

国家自然科学基金资助项目(42277093);武汉市细颗粒物和臭氧污染协同防控“一市一策”驻点研究跟踪研究项目(HBT- 16222022-222668)

* 责任作者, 教授, chenghr@whu.edu.cn

黄海滨(1998-),女,四川绵阳人,武汉大学硕士研究生,主要研究方向为大气臭氧的成因机制.haibin.huang@whu.edu.cn.

黄海滨,成海容,胡 柯,等.武汉夏季光化学过程二羰基的污染特征及来源 [J]. 中国环境科学, 2023,43(10):5114-5122.

Huang H B, Cheng H R, Hu K, et al. Characteristics and sources of dicarbonyl compounds during summer photochemical pollution episodes in Wuhan [J]. China Environmental Science, 2023,43(10):5114-5122.