Органические молекулярные трассеры в контроле загрязнения и науке об окружающей среде называются органическими молекулярными маркерами или маркерами выбросов и представляют собой соединения или классы соединений. Эти трассеры представляют интерес в области качества воздуха , поскольку они могут помочь идентифицировать источники выбросов твердых частиц , поскольку они относительно уникальны для этих источников. Этот подход обычно применяется к твердым частицам диаметром менее 2,5 мкм из-за механизмов образования и рисков для здоровья, связанных с этим размером. [1] В случае трассерных соединений принципы баланса массы используются для «отслеживания» выбросов от источника до места приема, где берется образец. Использование органических трассеров стало более распространенным, поскольку качество измерений улучшилось, затраты снизились, а соединения, которые исторически были хорошими трассерами, такие как свинец , снизились в концентрации в окружающей среде из-за различных факторов, включая государственное регулирование.
Для использования в качестве трассера соединение должно выделяться преимущественно некоторыми источниками, а не другими, что придает источнику выбросов относительно уникальный химический состав. Соединение должно реагировать в атмосфере достаточно медленно, чтобы химически сохраняться от источника выбросов до места приема, где может быть взята проба окружающей среды. Кроме того, трассерные соединения не должны образовываться в атмосфере и не должны улетучиваться во время транспортировки, чтобы сохранялся баланс масс. [2] Трассерные соединения должны иметь первичное происхождение (не образовываться в атмосфере), которое создается путем конденсации и коагуляции, в основном, горения и биологических источников. [3]
Образцы были проанализированы из многих известных биогенных и антропогенных источников выбросов, таких как дизельные и бензиновые транспортные средства, сигаретный дым, дорожная пыль, растительный детрит, древесный дым и приготовление мяса. Примерами некоторых результатов предпочтительных выбросов из источников являются гопаны, полициклические ароматические углеводороды и стераны [4] из различных типов мобильных источников, ретен и метоксифенолы из древесного дыма, нечетные н- алканы и четные н- алкановые кислоты из растительного детрита, холестерин и н-алкановые кислоты C16 и C18 от приготовления пищи и более легкие н-алканы от износа тормозов. [5]
Химический анализ образцов окружающей среды и источника выполняется с использованием газовой хроматографии-масс-спектрометрии , а химический профиль источников выбросов можно сравнить с образцом окружающей среды с использованием методов химического баланса массы для определения вклада массы окружающей среды от каждого источника загрязнения. Этот подход предполагает, что образец окружающего воздуха имеет вклад твердых частиц от линейной комбинации источников выбросов. Если химический состав локальных источников недоступен, можно использовать модели распределения источников, такие как положительная матричная факторизация и анализ главных компонентов , применяя статистические методы для определения источников выбросов из временных рядов образцов окружающей среды.
