第八届青年地学论坛

为了了解煤田火区大气气溶胶的化学组成及其中二元酸、酮酸及α-二羰基化合物的分子分布特征，我们采集了内蒙古乌海市地下煤火影响区域大气细颗粒物（PM_2.5）样品，测试分析了无机离子、碳质组分、总碳（TC）的碳同位素组成（δ¹³C）、二元酸及其相关化合物的分子分布及有机单体的δ¹³C。 研究结果显示：草酸（C₂）含量最高，占总二元酸的44-63%（平均为51%），其次为邻苯二甲酸（Ph，平均含量为14%）、壬二酸（C₉，7%）以及丁二酸（C₄）和丙二酸（C₃）；C₂和乙醛酸（ωC₂）、丙醛酸（ωC₃）、C₃的相关性均较强，R²分别为0.91、0.56、0.53，然而与硫酸根（SO₄²⁻）无相关性。这可能表明C₂主要源自原位的二次生成和/或区域性地下煤火的一次排放以及较少的老化，尤其是在液相条件下；壬二酸（C₉）和C₂、C₃、ωC₂、ωC₃、Ph以及C₃/C₄比值均有较好的相关性。这表明C₉可能来源于地下煤火排放的前体物在区域大气中原位二次生成。此外，C₉的δ¹³C（−27.0 ± 0.9‰）与Ph基本一致，与煤中有机质的δ¹³C接近，这也佐证了C₉与地下煤火有关。然而，煤的不充分燃烧对大气气溶胶中C₉的贡献大小以及转化机制仍需进一步研究。