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水溶性有机物（water-soluble organic matters，WSOM）作为大气颗粒物中可溶于水相的有机组分，占大气有机气溶胶的10%—80%[1-2]. 相关研究表明，WSOM可影响气溶胶作为云凝结核的能力，还有助于吸收太阳辐射，从而影响全球气候变化[2-3]. 并且气溶胶中WSOM与活性氧以及细胞的氧化还原活性有着密切的关联，对人体健康有着重要的影响[4]. 近年来，随着大气灰霾污染问题突出，有关大气中 WSOM光学特性和环境行为的研究已成为大气领域研究的重点之一.
WSOM复杂多样的光学特性与其来源和结构组成信息密切相关. WSOM在大气气溶胶中的来源广泛，研究发现生物质燃烧是其主要的来源[5-6]. Zhang等[5]研究发现，北京、上海、广州和西安城市的气溶胶中WSOM最主要的来源为生物质燃烧排放，占总WSOM的17%—26%. Hecobian等[6]研究确定了生物质燃烧是WSOM中发色团的主要来源之一. 此外，生物质燃烧排放源对大气中WSOM的组成和荧光特性有着重要的影响. 例如，Duarte等[7]在大气气溶胶WSOM中检测到了纤维素类和木质素类物质的存在，证实了生物质燃烧源是大气气溶胶中WSOM化学成分的主要贡献源. 范行军等[8]研究发现，生物质燃烧排放是大气气溶胶中WSOM的类蛋白物质的主要贡献源. Qin等[9]研究发现，由于生物质燃烧排放的贡献，兰州市冬季大气中WSOM的腐殖化程度明显低于夏季. 目前对于不同生物质燃烧产生颗粒物的研究主要集中在化学组成和排放特征（如离子组成和排放因子等）， 也有学者对其WSOM光学特性开展了部分工作，表明生物质类型对大气气溶胶中WSOM的发色物质组成和光学特性有着重要的影响[8,10].
尽管已有相关学者关注了生物质燃烧排放WSOM的光学特性，但由于生物质的种类繁多，不同生物质燃烧排放WSOM的组成和光学性质可能存在较大差异. 本文以草本类（包括高粱、玉米、水稻、小麦、花生叶、杂草）和木本类（包括松树、杉树的叶、杆、根部位）两类典型生物质为研究对象，收集模拟野外燃烧试验产生的颗粒物，并分析颗粒物的化学成分特征以及颗粒物中WSOM的紫外-可见光吸收特征和三维荧光光谱特征. 研究结果可以补充生物质燃烧源的光学特性，为大气颗粒物源解析提供基础数据.
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本研究选取6种草本类生物质（高粱、玉米、水稻、小麦、花生叶、杂草）和2种木本类生物质（松树和杉树）为研究对象. 为避免采样过程中受其他排放源的影响，采样地点远离道路，建筑区和工业区. 燃烧前将生物质样品干燥14 d以上并除去表面灰尘，以减少叶面颗粒污染物沉积引起的误差. 由于木本类生物质（松树和杉树）的根、杆和叶部分的化学组成可能存在较大差异，将根、杆和叶部分分开进行单独燃烧.
生物质燃烧样品采集方法参考文献[11]，模拟生物质露天燃烧的方式，将Mini Vol TAS粉尘颗粒采样器（Airmetries，美国）放置于距离生物质燃烧堆水平和垂直分别约1 m的位置采集烟气颗粒（PM2.5），并控制采样流量为6 L·min−1，采样时间为10 min. 将实验室内强制通风后，密闭实验室采集空白对照，并且在每次采集样品前均进行强制通风操作. 每种生物质用量在30 g左右，每种生物质样品燃烧采集2次. 采样过程中每采集好1个样品，用酒精擦拭膜托和采样头，避免不同样品之间发生交叉污染. 采样滤膜采用石英纤维滤膜（Whatman），采样前滤膜用铝膜包裹，放入500 ℃下焙烧5.5 h去除滤膜上的杂质和无机碳，采样后放入−20 ℃冰柜中储存.
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切割四分之一片膜置于清洗干净的玻璃瓶中，用20 mL超纯水（18.3 MΩ·cm）超声提取15 min，然后用孔径为0.22 μm的针式过滤器过滤，提取过程重复两次，以确保WSOM得以充分提取，将两次提取液混合，过程中以水空白和膜空白作为背景空白. 以同样的方法用超纯水超声提取水溶性离子，使用孔径为0.45 μm的针式过滤器过滤，超声提取时间为10 min，提取过程重复2次.
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采用总有机碳（TOC）分析仪（Jena AG multi N/C 3100，德国）测定WSOM的浓度，即在680 ℃的高温条件下，水样被Pt催化剂完全氧化成水和二氧化碳，再经非色散红外检测器检测. 使用邻苯二甲酸氢钾标准溶液建立WSOM的校准曲线，所有样品在检测前均用2 mol·L−1盐酸酸化去除无机碳.
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根据文献[12]中使用DRI热/光碳分析仪测定样品中的有机碳（OC）和元素碳（EC），OC和EC检出限均低于1.0 μg·m−3，每10个样品进行1次重复测定，确保两次误差在5%以内. 采用Dionex ICS 1100和Dionex ICS 900型离子色谱仪测定8种水溶性离子（Cl−、
${\rm{NO}}_3^-$ 、${\rm{SO}}_4^{2-} $ 、${\rm{NH}}_4^+ $ 、Na+、K+、Ca2+、Mg2+），离子回收率在90%—110%之间. -
采用岛津UV-2401PC型号的紫外-可见分光光度计测定提取液的吸光度（Aλ），设定扫描波长范围为200—500 nm，扫描速度为400 nm·min−1.根据扫描数据计算特征吸收指数（SUVA254）、E250/E365和质量吸收指数（MAE365）. SUVA254是WSOM浓度标准化后的254 nm处吸光度，通过以下公式计算:
式中，A254为254 nm处的吸光度，C为提取液中WSOM的质量浓度，单位为mg·L−1；L为光程长度，1 cm.
E250/E365为250 nm处吸光度与365 nm处吸光度之比.MAE365是表征发色团吸光能力的重要参数，计算公式如下:
式中，A365为波长365 nm处的吸光度；C为提取液中WSOM的质量浓度，单位为mg·L−1；L为光程长度，1 cm.
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采用日立的F-7000荧光分光光度计测定样品WSOM的三维荧光光谱. 荧光信号在3-D模式下进行扫描，激发波长（Ex）和发射波长（Em）的范围分别为200—400 nm和250—500 nm，扫描间隔均为5 nm，扫描速度为2400 nm·min−1，光电倍增管检测器的设定电压为700 V. 按照文献[13]中描述的程序，对原始EEM光谱进行了校正和标准化:（1）对EEM光谱进行背景校正即减去超纯水光谱；（2）使用插值法去除一阶和二阶瑞利散射和拉曼散射的干扰信号；（3）利用紫外-可见吸收光谱校正荧光强度的内滤效应；（4）荧光强度通过除以Ex=350 nm处纯水的拉曼峰面积进行标准化，从而去除仪器依赖因子，且结果以拉曼单位（R. U. ）表示；（5）标准化后的数据除以WSOM浓度得到比荧光强度（SFI）.
主要用以下4个荧光指标描述荧光光谱特征：腐殖化指数（humification index, HIX）、荧光指数（fluorescence index, FI）、自生源指数（freshness index, BIX）和单位TOC平均荧光强度（average fluorescence intensity per unit TOC, AFI/TOC）. HIX值为Ex=254 nm时，Em在435—480 nm之间的荧光强度面积除以Em在300—345 nm之间的荧光强度面积的比值[9,14]，该值越大表明溶解性有机质的腐殖化程度越高[8-9]，HIX值的增加将导致发射光谱红移[15]. BIX值为Em=380 nm处的荧光强度除以Ex=310 nm处Em在420—435 nm之间的最大荧光强度的比值[9,14]，该值越高反映溶解性有机质的生物活性越强或生物物质含量越丰富[14-15]. FI值为Ex=370 nm时，Em在450 nm和500 nm处的荧光强度的比值[9,14]，FI可以反应溶解性有机质的前体来源[15]，该值越大表明芳香氨基酸对溶解性有机质荧光强度的贡献率越大[8]. AFI/TOC可能在很大程度上反应荧光团的密度和分子量，该值的增加反应有机物分子量的减少或荧光团密度的增加[15]，计算公式如下[15]:
式中，λEx为激发波长，λEm为发射波长，FI为各激发和发射波长处的荧光强度，avg为平均值函数，TOC的单位为mg·L−1.
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本研究测定了不同生物质燃烧排放PM2.5的化学组分包括OC、EC和水溶性无机离子. 如表1所示，生物质燃烧排放PM2.5中OC/TC、EC/TC和OC/EC比值范围分别为0.67—0.94、0.06—0.33和2.00—15.40，这与其他研究生物质燃烧烟尘中碳质组分的结果相近[16,17]. 其中草本类与木本类OC/EC值分别为11.89 ± 3.56和5.21 ± 2.34，两者差异性极显著（P<0.01），这可能与两者本身的结构（密度和尺寸）、化学组成差异（如木质素、纤维素、半纤维素等含量的不同）以及燃烧状态有关[17]. 此外，草本类与木本类WSOM/OC的平均值均为0.30，说明WSOM是两类生物质燃烧排放PM2.5中重要的组成部分.
草本类与木本类生物质燃烧排放PM2.5中8种水溶性无机离子占总离子的百分比分布如图1所示. 由图1可知，两者 PM2.5中均以Cl−、
${\rm{NH}}_4^+ $ 和K+占主导地位，三者之和分别为79.8%和70.1%，说明生物质燃烧排放 PM2.5中Cl−、${\rm{NH}}_4^+ $ 和K+是水溶性离子的主要组分. 同样，王真真等[11]研究发现，秸秆燃烧排放烟尘中K+、Na+、${\rm{NH}}_4^+ $ 和Cl−是水溶性离子的主要组成，四者之和的占比为80%—92%. 其他研究也发现，树木和稻草燃烧排放烟尘中以Cl−和K+占主要比例[16,18]. 此外，本研究中所有生物质燃烧排放PM2.5中${\rm{NO}}_3^- $ 均低于检测限. -
由于254 nm的波长可以代表WSOM样品中存在的芳族结构的最大吸收率[19-20]，光谱参数SUVA254可作为生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的芳香性和分子量大小的指标；一般SUVA254值越高，表明WSOM的芳香度和分子量越高；与之相反，E250/E365值的大小与有机物的芳香度和分子量呈反比[10,20-21]，WSOM中π键高度共轭将导致紫外-可见吸收度向更高波长移动，从而使E250/E365的值降低[15,21]. 表1列出了本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的SUVA254和E250/E365的变化范围分别为1.79—2.60 m2·g−1和4.56—7.65，结果与文献报道杨木和毛竹两种薪柴燃烧排放WSOM的研究结果相近[8]；其中SUVA254值均小于燃煤排放的WSOM值（2.6—4.6 m2·g−1）[22]. 表明相比于燃煤源，生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的芳香度和分子量较低. 此外，草本类和木本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的SUVA254值分别为(2.28 ± 0.19) m2·g−1和(2.25 ± 0.27) m2·g−1，E250/E365值分别为5.79 ± 0.63和6.39 ± 0.70，两者之间均无显著性差异.
MAE365可用来表征生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的光吸收能力[23-25]. 据文献报道，薪柴和燃煤排放WSOM的MAE365值分别为0.4—0.9 m2·g−1和（0.96 ± 0.71） m2·g−1[8,15]；大气气溶胶中WSOM的MAE365值范围为0.51—1.79 m2·g−1[10,23]. 本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的MAE365值范围为0.66—1.17 m2·g−1，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM具有与燃煤排放的和大气气溶胶中的WSOM类似的吸光能力. 草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的MAE365值（（0.94 ± 0.14 ） m2·g−1）略大于木本类生物质样品的值（（0.84 ± 0.11） m2·g−1），但两者之间亦无显著性差异.
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三维荧光光谱（3D-EEM）法是一种快速方便分析有机物类型和结构特征的方法.该方法已被广泛应用于雨水、雾水、大气气溶胶和生物质气溶胶中WSOM的研究[8-10,26-31].本文研究了不同种生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的荧光特性，具体谱图见图2.
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由图2可见，不同种类生物质样品中WSOM的三维荧光谱图具有高度的相似性，有两个主要的强荧光峰，分别为T1 (λEx/λEm≈230—250 nm/335—380 nm)和T2 (λEx/λEm≈260—290 nm/330—360 nm），以及一个弱肩峰A. 根据文献报道，荧光峰T1和T2均可能归属为类色氨酸荧光峰，其中T2峰也有可能是来自芳香类氨基酸和酚类物质的贡献[8,28]；荧光峰A归属为紫外光区类腐殖质荧光峰[9,15]. 结果说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的荧光发色团以类色氨酸、芳香类氨基酸和酚类物质为主，且包含少量的具有紫外吸收的类腐殖质物质. 雨水和大气气溶胶WSOM的EEM中识别出与之类似的荧光峰[26-27, 29,32-33]，其中荧光峰T1和T2在本研究中生物质燃烧排放PM2. 5中WSOM的强度显著高于雨水和大气溶胶样品中WSOM的强度，然而荧光峰A却与之相反. 说明生物质燃烧排放PM2. 5中WSOM与雨水和大气气溶胶中的WSOM有着相似的有机组分，但其腐殖化程度相对较低。值得注意的是，草本类生物质燃烧排放PM2. 5中WSOM的荧光谱图中A峰普遍具有较长的发射波长. 为了更好的观察，分别求出了所有草本类和木本类生物质SFI的平均值和标准偏差，并且绘制出3D-EEM谱图（图3），由于标准偏差很小，所以SFI的平均谱图可视为草本类和木本类生物质的典型荧光谱图. 相关研究表明，有机物的荧光范围受分子量大小的影响，分子量较大的有机物会产生波长范围较长的荧光[15, 34]. 从图3可以看出，草本类生物质的A峰具有更长的发射波长. 说明相对于木本类生物质，草本类生物质燃烧排放PM2. 5中WSOM具有较大分子量，这可能跟两者之间化学组成的差异有关.
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Chen等[35]将荧光光谱范围划分为5个区域，分别对应5种溶解性有机物:区域Ⅰ—Ⅴ分别对应类酪氨酸蛋白质、类色氨酸蛋白质、类富里酸、溶解性微生物产物和类腐殖酸. 由图3可知，生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的荧光团主要集中在区域Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ. 说明荧光团的主要成分包含色氨酸类、富里酸类物质和微生物代谢产物. 由表2中可以进一步看出，生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的荧光强度均在区域Ⅱ中的占比最大，草本类与木本类生物质在区域Ⅱ中积分分别为0.33 ± 0.02和0.36 ± 0.01. 这与前文WSOM的荧光特征峰分析以类色氨酸为主要物质的结论相一致.
Ph/Pp可评价WSOM的稳定性，Ph/Pp值越大表示WSOM越趋于稳定，其中Ph为区域Ⅲ和Ⅴ的占比之和，Pp为区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的占比之和，分别代表腐殖质类物质和蛋白类物质的所占比例[36]. 本研究中草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的Ph/Pp值（0.57 ± 0.05）大于木本类生物质对应的值（0.42 ± 0.04），说明相对木本类生物质，草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的稳定性更高和腐殖质类物质占比更多. 这与前文草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM具有更大分子量与更高的腐殖化程度的结果一致.
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荧光指标包括腐殖化指数（HIX）、荧光指数（FI）、自生源指数（BIX）和单位TOC平均荧光强度（AFI/TOC），常用于表征雨水、雾水、大气气溶胶、燃煤和生物质气溶胶中WSOM的浓度、类型和来源等[15,30]. HIX表示有机物的腐殖化程度，较高的HIX（>10）值意味着强腐殖化物质或高度芳香化的有机物，较低的HIX（<5）被认为是新生成的有机物[15,37]. 由表3可知，本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的HIX值变化范围为0.49—1.09，该值略高于杨木和毛竹燃烧样品[8]，与燃煤样品结果相当[15]，低于大气气溶胶[9,31]、雨水[26-27]以及雾水[30] 中WSOM的HIX值. 说明本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的腐殖化程度较低，这可能与环境中WSOM来源的复杂程度有关[8,9]. 此外，草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的HIX值（0.91 ± 0.17）显著高于木本类生物质对应的值（0.59 ± 0.10）（P<0.01），说明相对木本类生物质，草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的腐殖化程度更高，这与前文的结果相一致.
FI和BIX可以表征溶解性有机质（DOM）的芳香性强弱与自生源贡献大小[8-9,15,38-39]；FI>1.9和BIX>1指示DOM具有较低的芳香性和较高的自生源贡献[38-39]. 由表3可知，生物质燃烧排放的PM2.5中WSOM的FI和BIX值变化范围分别为2.03—2.68和1.32—1.81，普遍高于大气气溶胶[9,31]、雨水[26-27]以及雾水[30]样品中WSOM的FI和BIX值，与杨木和毛竹燃烧[8]以及燃煤[15]样品结果相近，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的芳香性较低.值得注意的是，本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM具有较高的FI和BIX值并不是由于自生源的贡献. 前期研究表明，大气中WSOM呈现较高的FI 和HIX 值也可归属为生物质燃烧源的贡献[8]. 此外，草本类和木本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的FI值和BIX值均具有极显著性差异（P<0.01）. 这可能说明不同燃料的组成差异对WSOM光谱特性的影响较大.
AFI/TOC值随分子量的减少而增加[13,15]，本研究中生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的AFI/TOC值变化范围为0.23—0.50，平均值为0.36 ± 0.08；草本类与木本类之间无显著差异（P>0.05）；相比于燃煤源[15]，生物质燃烧排放PM2.5中WSOM拥有相对较低的分子量.
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表4为生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的吸光特征参数与荧光指标之间的Spearman相关性分析.由表4可知，MAE365与SUVA254（r=0.444，P<0.05）和HIX（r=0.795，P<0.01）显著正相关，与E2/E3（r =−0.914，P<0.01）和BIX（r =−0.698，P<0.01）显著负相关，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的光吸收能力与其芳香性和腐殖化程度呈显著正相关.这与范行军等[8]研究发现薪柴燃烧排放棕色炭的光吸收能力与其芳香性和腐殖化程度呈显著正相关的结果一致.
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（1）生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的SUVA254、E250/E365和MAE365值范围分别为1.79—2.60 m2·g−1、4.56—7.65和0.66—1.17 m2·g−1，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的芳香度和分子量相对较低，光吸收能力相对较弱.
（2）生物质燃烧排放PM2.5中WSOM产生荧光的主要范围为λEx/λEm≈（230—250） nm/（335—380） nm和λEx/λEm≈（260—290） nm/（330—360） nm，荧光强度均在区域Ⅱ中的占比最大，说明荧光团中以类色氨酸为主要物质；荧光指标（HIX、FI、BIX和AFI/TOC）结果表明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的腐殖化程度、芳香性和分子量均较低；相对于木本类生物质，草本类生物质燃烧排放PM2.5中WSOM具有更高的分子量、稳定性和腐殖化程度.
（3）生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的MAE365与SUVA254和HIX显著正相关，与E250/E365和BIX显著负相关，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的光吸收能力与其芳香性和腐殖化程度呈显著正相关.
生物质燃烧排放颗粒物中水溶性有机物的光学特性
Optical properties of water-soluble organic matters in particulate matter from biomass burning
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摘要: 采用紫外-可见光吸收光谱法（UV-vis）和激发-发射矩阵荧光光谱法（EEM）分析了典型生物质燃烧排放颗粒物（PM2.5）中水溶性有机物（WSOM）的光学特性. 结果表明，WSOM的SUVA254、E250/E365和MAE365值分别为1.79—2.60 m2·g−1、4.56—7.65和0.66—1.17 m2·g−1，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM具有较低的芳香度和分子量以及较弱的吸光能力. 荧光光谱结果显示，WSOM产生荧光峰的主要范围为λEx/λEm≈（230—250）/（335—380） nm和λEx/λEm≈（260—290）/（330—360） nm，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM主要以类蛋白荧光物质为主；腐殖化指数（HIX）、荧光指数（FI）和自生源指数（BIX）分别为0.49—1.09、2.03—2.68和1.32—1.81，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的腐殖化程度、芳香性和分子量均较低.相关性分析结果显示，生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的MAE365值与SUVA254和HIX值呈显著正相关关系，与E250/E365和BIX呈显著负相关性，说明生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的光吸收特性与芳香性、腐殖化程度和自生源贡献有着紧密的联系.
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关键词:
- 水溶性有机物 /
- 颗粒物 /
- 生物质燃烧 /
- 激发-发射矩阵荧光光谱
Abstract: The optical properties of water-soluble organic matters (WSOM) in particulate matter (PM2.5) from biomass burning were analyzed by ultraviolet-visible absorption spectroscopy (UV-Vis) and excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy (EEM). The results showed that the SUVA254, E250/E365 and MAE365 values of WSOM were 1.79—2.60 m2·g−1, 4.56—7.65 and 0.66—1.17 m2·g−1, respectively, indicating that the WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning exhibited low aromaticity and molecular weight as well as weak light absorption capacity. EEM results showed that the main wavelength ranges of fluorescence peaks generated by WSOM were λEx/λEm≈(230—250)/(335—380) nm and λEx/λEm≈(260—290)/(330—360) nm, implying that the protein-like substances were dominant fluorophores for WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning. Humification index (HIX), fluorescence index (FI) and freshness index (BIX) were 0.49—1.09, 2.03—2.68 and 1.32—1.81, respectively, suggesting that WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning had low humification degree, aromaticity and molecular weight. Correlation analysis showed that MAE365 value of WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning was significantly positively correlated with SUVA254 and HIX, but negatively with E250/E365 and BIX, indicating that the light absorption characteristics of WSOM emitted from biomass burning were closely related to their aromaticity, humification degree and autochthonous. -
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图 1 不同生物质燃烧排放的PM2.5中水溶性无机离子的百分含量
Figure 1. Percentage of water-soluble inorganic ions in PM2.5 in different biomass burning
图 3 草本类（a）和木本类（b）生物质燃烧排放PM2.5中WSOM平均的三维荧光光谱
Figure 3. Average 3D-EEM spectrum of WSOM in PM2.5 emissions from the burning of herbaceous （a） and woody （b） biomass
表 1 生物质燃烧排放的PM2.5的化学组成和WSOM的光谱指标
Table 1. Chemical composition in PM2.5 and spectral index of WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning
项目
Projects草本类 Herbaceous 木本类 Woody 平均值
Mean最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
Mean最大值
Maximum最小值
MinimumOC/TC 0.91 ± 0.04* 0.94 0.84 0.81 ± 0.09* 0.89 0.67 EC/TC 0.09 ± 0.04* 0.16 0.06 0.19 ± 0.09* 0.33 0.11 OC/EC 11.89 ± 3.56** 15.40 5.23 5.21 ± 2.34** 7.94 2.00 WSOM/OC 0.30 ± 0.06 0.41 0.25 0.30 ± 0.05 0.39 0.25 SUVA254/ （m2·g−1） 2.28 ± 0.19 2.50 1.92 2.25 ± 0.27 2.60 1.79 E250/E365 5.79 ± 0.63 6.34 4.56 6.39 ± 0.70 7.65 5.57 MAE365/ （m2·g−1） 0.94 ± 0.14 1.17 0.73 0.84 ± 0.11 1.02 0.66 注：用t检验法进行分析.同一行中草本类与木本类相比，**表示差异性极显著（P＜0.01），*表示差异性显著（P＜0.05），不标注者则为不显著（P＞0.05）.
Note：Analyze with t-test method. In the same row, compared with herbaceous species and woody species, ** means the difference is extremely significant （P＜0.01）, * means the difference is significant （P＜0.05）, and those not marked are not （P>0.05）.
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表 2 不同生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的三维荧光光谱区域积分分析
Table 2. Volume integral of different area in 3D-EEM of WSOM in PM2.5 emissions from different biomass burning
样品
Sample区域Ⅰ
Region Ⅰ区域Ⅱ
Region Ⅱ区域Ⅲ
Region Ⅲ区域Ⅳ
Region Ⅳ区域Ⅴ
Region ⅤPh/Pp* 高粱 0.07 0.31 0.23 0.23 0.16 0.64 玉米 0.09 0.33 0.25 0.20 0.13 0.63 水稻 0.08 0.33 0.23 0.22 0.14 0.59 小麦 0.09 0.33 0.23 0.23 0.13 0.55 花生叶 0.10 0.34 0.22 0.22 0.12 0.51 杂草 0.11 0.36 0.23 0.19 0.11 0.53 松树 0.12 ± 0.03 0.36 ± 0.02 0.19 ± 0.02 0.23 ± 0.01 0.11 ± 0.02 0.42 ± 0.05 杉树 0.12 ± 0.03 0.36 ± 0.01 0.20 ± 0.01 0.21 ± 0.01 0.10 ± 0.01 0.43 ± 0.05 草本类 0.09 ± 0.02 0.33 ± 0.02 0.23 ± 0.01 0.21 ± 0.02 0.13 ± 0.02 0.57 ± 0.05 木本类 0.12 ± 0.02 0.36 ± 0.01 0.19 ± 0.02 0.22 ± 0.01 0.10 ± 0.01 0.42 ± 0.04 *: Ph/Pp=∑ （Ⅲ + Ⅴ）/∑ （Ⅰ + Ⅱ + Ⅳ）
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表 3 不同来源WSOM荧光特征参数对比
Table 3. Comparison of fluorescence special parameters for WSOM samples from different sources
样品
Sample来源
SourceHIX FI BIX AFI/TOC 文献
References草本类 湖南 0.91 ± 0.17** 2.57 ± 0.11** 1.38 ± 0.05** 0.37 ± 0.06 本研究 木本类 0.59 ± 0.10** 2.28 ± 0.14** 1.61 ± 0.11** 0.35 ± 0.09 总体 0.49—1.09 2.03—2.68 1.32—1.81 0.23—0.50 杨木 滁州 0.17 ± 0.03 2.10 ± 0.07 2.17 ± 0.06 — [8] 毛竹 池州 0.06 ± 0.01 2.28 ± 0.06 2.40 ± 0.09 — 燃煤 兰州 0.16—0.71 1.84—2.47 0.83—1.29 0.20 ± 0.29 [15] 大气气溶胶 兰州 1.0—2.6 0.2—2.1 1.2—1.6 — [9] 南京 7.07 ± 2.41 1.14—4.22 0.88 ± 0.08 — [31] 雾水 泰山 3.32—6.79 1.42—1.83 0.64—1.02 — [30] 雨水 重庆 0.61—4.79 1.32—1.54 0.64—1.12 — [26] 山东枣庄 1.03—2.07 1.34—1.67 0.78—0.87 — [27] 注：用t检验法进行分析.同一列中木本类与草本类相比，**表示差异性极显著（P＜0.01），*表示差异性显著（P＜0.05），不标注者则为不显著（P＞0.05）.
Note：Analyze with t-test method. In the same column, compared with herbaceous species and woody species, ** means the difference is extremely significant （P＜0.01）, * means the difference is significant （e＜0.05）, and those not marked are not （P>0.05）.
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表 4 生物质燃烧排放PM2.5中WSOM的吸光特征参数与荧光指标的相关性分析
Table 4. Correlations analysis between light absorption and fluorescence index of WSOM in PM2.5 emitted from biomass burning
MAE365 SUVA254 E250/E365 HIX BIX FI MAE365 1 0.444* −0.914** 0.795** −0.698** −0.318 SUVA254 1 0.090 0.175 −0.287 0.073 E250/E 365 1 −0.753** 0.590** 0.365* HIX 1 −0.883* −0.265 BIX 1 0.074 FI 1 注：**表示在0.01水平（双侧）上显著相关，*表示在0.05水平（双侧）上显著相关.
Note：**means significant correlation at 0.01 level （2-tailed）, * means significant correlation at 0.05 level （2-tailed）.
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