西安の降雪におけるDOMの蛍光特性と源流分析

[Fluorescence Characteristics and Source Analysis of DOM in Snowfall of Xi'an].

• Yi Yang
• Li-Yuan Han
• Huan-Wu Liu
• Ying Lei
• Yi Li
• Hui-Ning Xu

抄録

西安市の降雪量に含まれる溶存有機物(DOM)の蛍光特性と発生源を三次元蛍光分光法、並列因子分析、後方軌跡モデルを用いて研究し、大気中の有機汚染物質の化学組成と発生源を分析するためのデータの基礎とした。その結果、DOMのDOC含有量は0.88〜10.92mg-Lであった。DOMは主に腐植様物質、フルボ酸様物質、トリプトファン様物質、チロシン様物質を含んでいた。これらの物質の蛍光強度および合計強度は、DOCおよびUVと有意な正の相関を示した（<0.01）。降雪時のDOMの蛍光指数（FI）、生物源指数（BIX）、腐植指数（HIX）は、それぞれ1.50-1.75、0.87-1.25、1.11-1.97であった。FIはBIXと正の相関があり、HIXと負の相関があった（<0.05）。降雪時の気団伝播経路は、局所伝播、新疆（甘粛、寧夏を経由）からの長距離伝播、内蒙古（寧夏を経由）、山東（河南を経由）からの中距離伝播を含み、それぞれ38.78％、24.04％、19.87％、17.31％を占めていた。このことから、降雪中に含まれるDOMの含有量または相対的な含有量は、フミン様、フルボ酸様、トリプトファン様、チロシン様チロシンの蛍光強度とそれらの和によって特徴付けられることがわかる。降雪中のDOMは、生物学的特性と陸上的特性の両方を有し、新たに生成された有機物またはより強い自己源特性を有する物質との自己生成源に属していた。降雪DOMの発生源には、局所的な伝播が最も大きく寄与していた。

Fluorescence characteristics and sources of dissolved organic matter (DOM) in snowfall in Xi'an were studied by three-dimensional fluorescence spectroscopy, parallel factor analysis, and backward trajectory model, which provided a data basis for the analysis of the chemical composition and source of atmospheric organic pollutants. Results show that the DOC content of DOM was 0.88-10.92 mg·L. DOM mainly contained humus-like, fulvic acid-like, tryptophan-like, and tyrosine-like substances. The fluorescence intensity and the summed intensities of these substances exhibited significant positive correlations with the DOC and UV (<0.01). The fluorescence index (FI), biological source index (BIX), and humic index (HIX) values of DOM during snowfall were 1.50-1.75, 0.87-1.25, and 1.11-1.97, respectively. FI was positively correlated with BIX and negatively correlated with HIX (<0.05). During snowfall, the air mass transmission trajectories included the local transmission, long-distance transmission starting from Xinjiang (through Gansu and Ningxia), and medium-distance transmissions starting from Inner Mongolia (through Ningxia) and Shandong (via Henan), accounting for 38.78%, 24.04%, 19.87%, and 17.31% of the total, respectively. This indicates that the content or relative content of the DOM contained in the precipitation can be characterized by fluorescence intensities and their sums of the humic-like, fulvic acid-like, tryptophan-like, and tyrosine-like tyrosine. The DOM in snowfall had both biological and terrestrial characteristics, and belonged to a self-generated source with the newly produced organic matter or matter with stronger self-source characteristics. Local transmission had the most significant contribution to the source of snowfall DOM.