摘要：本文采用高效液相色谱定量分析技术测定水溶性有机物中果糖的浓度为11.74384ng/m3。葡萄糖的浓度为74.4574ng/m³。本文对大气水溶性有机物中糖类的来源作出了源解析，并与广州大气中水溶性糖类浓度的作出一个比较，分析得出，土壤微尘的再悬浮是果糖、葡萄糖的主要来源，并且和残枝落叶的腐烂以及农作物的收割、耕作有着密切相关的联系。
关键词：大气颗粒物；水溶性有机物；果糖；葡萄糖
一、绪论
1.1 研究背景及现状
我国城市大气颗粒物中水溶性有机质含量很高，污染严重，难以控制。其中的一个重要原因是由于这些有机物极性大、挥发性小，难以直接进行气相色谱-质谱分析，即缺乏有效的分析方法技术。在这方面，本文的主要内容是建立一种能够有效分析大气颗粒物中极地有机质的分析方法。它应用于东莞市大气颗粒物中有机组分的测定，为深入研究我国大气颗粒物中极地有机质及大气污染源分析奠定了基础。通过分析水溶性化学成分和大气颗粒物浓度的变化，直接评估城市大气污染状况及相关污染物的来源和对人体健康的危害，都具有十分重要的意义。
1.2 研究内容和分析方法的选择
本实验研究首先采用高效液相色谱（HPLC）分析技术，该方法利用二氯甲烷/甲醇作为提取剂，将滤膜中的有机物提取出来，再用旋转蒸发仪对样品进行浓缩，最后将所得浓缩样品利用高效液相色谱（HPLC）对其中的水溶性有机组分进行定量分析。该分析方法操作简单、便捷、快速、准确，对实验药品及仪器的使用没有严格的要求，并能准确可靠地测定大气水溶性有机物中果糖和葡萄糖的浓度。
二、实验内容和方法介绍
2.1前处理方法的介绍
在分析大气颗粒物中水溶性有机物的特性时，本文主要分析了颗粒物中水溶性有机物的浓度分布。因此，有必要进行大气颗粒物样品的提取，样品的质量直接关系到测量结果的准确性。通常，过滤膜样品的常用预处理方法包括溶剂萃取，色谱法，衍生化，间接萃取，分离，超临界流体萃取，微波萃取，固相微萃取和衍生化间接萃取分离等七种方法。在这个实验中，样品通过超声波提取进行预处理。
具体步骤如下：
① 滤膜样品的量：将滤膜剪碎至棕色广口瓶中（每个瓶中剪取约30mg的颗粒物样品）；
② 向每个样品每次加V（二氯甲烷）：V（甲醇）= 2：1约50 mL混合溶剂，用超声波清洗机超声波提取3次，每次设定时间为20min；
③萃取后的样品过滤（将提取液用定性滤纸过滤至洁净的100 ml注射器内，然后用0.45微米孔径注射器过滤器滤出不溶性和悬浮的颗粒以获得透明和透明的滤液）到250mL茄形烧瓶中。将每个样品旋转蒸发至约1mL，通过0.22μm孔的注射器过滤器过滤并转移至色谱小瓶中。低温保存等待进样分析。
2.2 样品的定量分析
在进行样品分析之前，首先配置已知浓度的标准溶液。在这个实验中，制备了果糖和葡萄糖的标准溶液。使用浓度为100μg/ml的溶液作为碱性溶解度溶液，并且原始溶液根据100倍，200倍，500倍，800倍和1000倍的浓度梯度进行稀释。得到1μg/ml、0.5μg/ml、0.2μg/ml、0.125μg/ml、0.1μg/ml的浓度标准溶液。
在该实验中，使用高效液相色谱仪对样品进行定量分析。设置柱温30℃，检测器温度为35℃；吸收波长设置为225 nm，流动相为乙腈：水为9：1，流速1ml/min；保留时间为10分钟，使用25μL微量样品注射器，注射体积20μL，手动注射。
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三、TSP数据分析和成份分析
大气颗粒物包括总悬浮颗粒物（TSP），可吸入颗粒物（PM10）和颗粒物质（PM2.5）。TSP是大气颗粒的总称，粒径范围为0至100μm，而空气动力学直径≤10μm的大气颗粒称为PM10。此外，空气动力学直径≤2.5μm的大气颗粒物将成为PM2.5。在本文中，空气中的TSP由大流量空气采样器采集。研究区TSP平均浓度为148.69μg/ m3，国家TSP浓度为200μg/ m3。可见研究区域内大气颗粒物的污染状况较为乐观，这是由于在校内进行采样，虽然附近有交通主干道，但交通量较小，松山湖是一个没有重污染企业的高科技工业园区。
由于研究区域是以加工制造业为主的城市，很多厂家的生产技术还不够成熟，城市环境监管力度也还不够大，工厂废气排放污染日益严重；经济发展导致汽车数量大幅增加，车辆排放的大量废气也很严重。冬天的气候比较寒冷，气温低下，环境中空气的流动速度减缓，其空气本身的自我净化能力相对于其他季节降低；东莞市全年平均降雨量相对偏少大部分镇区气候干旱，尘埃不易降落；因此，在各种原因的情况下，城市大气中颗粒物的污染情况还是相当严重，形式非常的严峻。
四、实验结果及讨论
颗粒物里面水溶性有机物中葡萄糖的浓度明显大于果糖的浓度，即葡萄糖的浓度为74.4574 ng/ m³，而果糖的浓度为11.7384 ng/ m³。这是因为葡萄糖是自然界中分布最广泛的单糖之一，并且在自然环境中以自由状态存在，特别是在蜂蜜和水果中。同样，葡萄糖也是维管植物中最常见的单糖。果糖是糖化合物中典型的还原糖，蜂蜜和果肉中大量以游离状态存在；在某些植物中充当贮存能量的作用时，D-果糖以聚糖的形式存在，如菊芋（根）。在自然环境中，作为其现有形式，果糖主要是糖苷键并与D-葡萄糖连接形成蔗糖。在水溶液中，吡喃型果糖和呋喃型果糖同时存在，并且呋喃型果糖的含量较少，大约为20%。
东莞大气中果糖物质的浓度比广州果糖的浓度较为低，而葡萄糖物质的浓度却高出广州大气中葡萄糖成分的浓度的40%。在大气环境中，生物质的燃烧对葡萄糖浓度影响不大，葡萄糖主要通过土壤再悬浮进入大气气溶胶。风的侵蚀、农作物的耕作和收割以及交通等都是土壤再悬浮的重要途径。同样，果糖也是通过土壤的再悬浮进入大气气溶胶里面。因此，果糖和葡萄糖通常被用作土壤重悬的重要示踪剂，用于大气气溶胶的源解析。
五、解决措施和意见：
面对此次实验研究，本文给出以下几种措施和意见：
（1）减少汽车尾气的排放：减少汽车废气排放的污染，其关键在于发动机的结构设计的改进和汽油的燃烧质量的提高，使汽车发动机中的汽油更充分和完全燃烧，从而减少有害污染气体的排放。
（2）植树绿化：茂密的森林可以降低风速，使空气携带的大颗粒物落下。叶子表面粗糙不平，有的可以分泌油脂和粘液，有的还有绒毛，可以吸收大量浮尘。雨水冲刷后，含尘荷叶可以继续吸附灰尘。通过相互阻塞和吸附灰尘，可以净化空气。
结束语
目前，环境污染问题是越来越严重，各种污染物相互叠加，大气污染具有复合性、长期性和区域性的特点，这就是需要立体监测技术系统，用于气态污染物区域排放通量监测和颗粒物区域输送通量进行监测。
参考文献：
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论文作者:廖亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：大气论文; 果糖论文; 浓度论文; 葡萄糖论文; 样品论文; 颗粒物论文; 有机物论文; 《基层建设》2018年第24期论文;