Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân loại và phân tích các aerosol hữu cơ trong khí quyển ở Seoul bằng dữ liệu sắc ký khí hai chiều kết hợp với phép phân tích khối phổ thời gian thực (GC×GC/TOF-MS)
Tóm tắt
Hai phương pháp đã được áp dụng để xác định các hợp chất hữu cơ trong aerosol khí quyển. Đó là phân tích hóa học và phân tích nhóm thống kê. Chúng tôi áp dụng phân tích nhóm hóa học như một phương pháp mới sử dụng dữ liệu GC×GC. Dựa trên nguyên tắc của GC×GC, các chất phân tích trong dữ liệu hai chiều được chia thành 6 nhóm hóa học tùy thuộc vào độ bay hơi và độ phân cực của chúng. Sử dụng tiêu chuẩn phân loại này, tất cả các chất phân tích được phân loại thành một trong 6 nhóm hóa học, bao gồm HP-VOC, LP-VOC, HP-SVOC, LP-SVOC, HP-NVOC và LP-NVOC. Mối quan hệ giữa tổng diện tích đỉnh của mỗi nhóm hóa học với các biến khác như nồng độ OC, EC, OCPOC, OC/EC và OCSOC đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, không có mối quan hệ rõ ràng nào được quan sát. Phân tích thành phần chính (PCA) đã được thực hiện để tìm ra mối quan hệ giữa các chất phân tích dựa trên nguồn gốc của chúng. Các OVOCs là các hợp chất chiếm ưu thế trong 3 trên 4 yếu tố vào mùa hè. Vào mùa đông, yếu tố 1 liên quan đến aerosol hữu cơ thứ cấp và yếu tố 3 liên quan đến các nguồn phát thải sơ cấp. Phương pháp được đề xuất có vẻ hứa hẹn trong việc xác định các nhóm hóa học nhưng còn có những hạn chế ở giai đoạn hiện tại, điều này sẽ được thảo luận.
Từ khóa
#hợp chất hữu cơ #aerosol khí quyển #phân tích hóa học #phân tích nhóm thống kê #sắc ký khí hai chiều #khối phổ thời gian thậtTài liệu tham khảo
Alam, M.S., West, C.E., Scarlett, A.G., Rowland, S.J., Harrison, R.M. (2013) Application of 2D-GCMS reveals many industrial chemicals in airborne particulate matter. Atmospheric Environment 65, 101–111, DOI: 10.1016/j.atmosenv.2012. 10.014.
Choi, N.R., Ahn, Y.G., Lim, H.B., Lee, J.Y., Jung, C.H., Kim, Y.P. (2018) Particulate nitrosamines in the atmosphere at Seoul and their major sources. Air Quality, Atmosphere and Health, 11(7), 855–865, DOI: 10.1007/s11869-018-0594-0.
Choi, N.R., Lee, S.P., Lee, J.Y., Jung, C.H., Kim, Y.P. (2016) Speciation and source identification of organic compounds in PM10 over Seoul, South Korea. Chemosphere 144, 1589–1596, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2015.10.041.
Dallüge, J., Vreuls, R.J., Beens, J., Brinkman, U.A.T. (2002) Optimization and characterization of comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometric detection (GC×GC-TOF MS). Journal of Separation Science 25(4), 201–214, DOI: 10.1002/1615-9314 (20020301)25:4<201::AID-JSSC201>3.0.CO;2-B.
Goldstein, A.H., Galbally, I.E. (2007) Known and unexplored organic constituents in the earth’s atmosphere. Environmental Science & Technology 41(5), 1514–1521, DOI: 10. 1021/es072476p.
Hallquist, M., Wenger, J., Baltensperger, U., Rudich, Y., Simpson, D., Claeys, M., Dommen, J., Donahue, N., George, C., Goldstein, A. (2009) The formation, properties and impact of secondary organic aerosol: current and emerging issues. Atmospheric Chemistry and Physics 9, 5155–5236, DOI: 10.5194/acp-9-5155-2009.
Kallio, M., Hyötyläinen, T., Lehtonen, M., Jussila, M., Hartonen, K., Shimmo, M., Riekkola, M.-L. (2003) Comprehensive two-dimensional gas chromatography in the analysis of urban aerosols. Journal of Chromatography A 1019, 251–260, DOI: 10.1016/S0021-9673(03)01238-X.
Kallio, M., Jussila, M., Rissanen, T., Anttila, P., Hartonen, K., Reissell, A., Vreuls, R., Adahchour, M., Hyotylainen, T. (2006) Comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry in the identification of organic compounds in atmospheric aerosols from coniferous forest. Journal of Chromatography A 1125(2), 234–243, DOI: 10.1016/j.chroma.2006.05.050.
Kanakidou, M., Seinfeld, J., Pandis, S., Barnes, I., Dentener, F., Facchini, M., Dingenen, R .V., Ervens, B., Nenes, A., Nielsen, C. (2005) Organic aerosol and global climate modelling: a review. Atmospheric Chemistry and Physics 5, 1053–1123, DOI: 10.5194/acp-5-1053-2005.
Lee, J.-Y., Lane, D.A., Huh, J.-B., Yi, S.-M., Kim, Y.P. (2009) Analysis of organic compounds in ambient PM2.5 over Seoul using thermal desorption-comprehensive two dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry (TD-GC×GC-TOFMS). Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 25(5), 420–431, DOI: 10.5572/KOSAE.2009.25.5.420.
Lim, H.-J., Turpin, B.J. (2002) Origins of primary and secondary organic aerosol in Atlanta: Results of time-resolved measurements during the Atlanta supersite experiment. Environmental Science & Technology 36(21), 4489–4496, DOI: 10.1021/es0206487.
Mauderly, J.L., Chow, J.C. (2008) Health effects of organic aerosols. Inhalation Toxicology 20, 257–288, DOI: 10.1080/ 08958370701866008.
Ramanathan, V., Crutzen, P., Kiehl, J., Rosenfeld, D. (2001) Aerosols, climate, and the hydrological cycle. Science 294 (5549), 2119–2124, DOI: 10.1126/science.1064034.
Weggler, B.A., Ly-Verdu, S., Jennerwein, M., Sippula, O., Reda, A.A., Orasche, J.r., Gröger, T., Jokiniemi, J., Zimmermann, R. (2016) Untargeted identification of wood type-specific markers in particulate matter from wood combustion. Environmental Science & Technology 50(18), 10073–10081, DOI: 10.1021/acs.est.6b01571.
Welthagen, W., Schnelle-Kreis, J., Zimmermann, R. (2003) Search criteria and rules for comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry analysis of airborne particulate matter. Journal of Chromatography A 1019, 233–249, DOI: 10.1016/j.chroma.2003. 08.053.
Xu, X., Stee, L., Williams, J., Beens, J., Adahchour, M., Vreuls, R., Brinkman, U., Lelieveld, J. (2003). Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) measurements of volatile organic compounds in the atmosphere. Atmospheric Chemistry and Physics 3, 665–682, DOI: 10.5194/acp-3-665-2003.
Zheng, M., Cass, G.R., Schauer, J.J., Edgerton, E.S. (2002) Source apportionment of PM2.5 in the southeastern United States using solvent-extractable organic compounds as tracers. Environmental Science & Technology 36(11), 2361–2371, DOI: 10.1021/es011275x.