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深圳市春夏BVOCs浓度变化、来源及影响因素
1
作者 孙溢华 皇甫宜博 +5 位作者 袁斌 何贤俊 张春生 刘爱明 杨红龙 邵敏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3604-3613,共10页
为研究城市地区天然源挥发性有机物(BVOCs)的浓度变化、来源特征及与相关环境因素的关系,于2024年春夏季节在深圳市气象梯度塔,应用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-ToF-MS)对100m处BVOCs浓度开展了测量.结果显示,观测期间异戊二烯、甲... 为研究城市地区天然源挥发性有机物(BVOCs)的浓度变化、来源特征及与相关环境因素的关系,于2024年春夏季节在深圳市气象梯度塔,应用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-ToF-MS)对100m处BVOCs浓度开展了测量.结果显示,观测期间异戊二烯、甲基乙烯基酮+甲基丙烯醛(MVK+MACR)和单萜烯的浓度分别为(0.24±0.29)×10^(-9)、(0.20±0.22)×10^(-9)和(0.11±0.14)×10^(-9).由于环境条件差异以及向上空传输过程的氧化消耗,异戊二烯的浓度低于文献报导中的北京春夏季节观测到的地面浓度.时间特征上,BVOCs浓度高值出现在温度和光照最高的中午;空间特征上,BVOCs浓度高值出现在风向为植被旺盛的南向.结合产物浓度计算获得的初始异戊二烯浓度远远高于异戊二烯的观测浓度,表明观测气团的老化程度较高.基于示踪物的来源解析结果显示人为源对单萜烯浓度的平均贡献仅为9.9%,但在夜间其贡献可达21.7%.温度是影响BVOCs浓度的重要环境因素,研究发现相比于异戊二烯观测浓度,初始异戊二烯浓度与温度拟合的经验系数与MVK+MACR的更加一致,表明初始异戊二烯能够更好的代表植物排放时对温度的依赖. 展开更多
关键词 天然源挥发性有机物 时空特征 质子转移反应飞行时间质谱仪 环境因素
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山楂和枣释放BVOCs组分生长季动态变化特征研究 被引量：1
2
作者 李少宁 李绣宏 +3 位作者 柳学强 赵娜 徐晓天 鲁绍伟 《经济林研究》 北大核心 2024年第1期87-98,共12页
【目的】探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征。【方法】采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析。【结果... 【目的】探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征。【方法】采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析。【结果】在整个生长季从山楂叶中共检测出12类328种BVOCs,从枣叶中共检测出12类301种BVOCs,枣叶释放类别的数量与山楂叶相同,释放种类少于山楂叶,两树种均在9月释放类别最多;山楂叶和枣叶主要释放烷烃类、烯烃类和芳香烃类、酯类和醇类BVOCs;枣叶主要释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类和醇类BVOCs,其中天然壬醛山楂叶和枣叶每月都有释放,但枣叶每月释放BVOCs的种类更加丰富;山楂是烯烃类夏季高释放量树种,枣是春季芳香烃高释放量树种;从山楂叶中共检测出烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类、有机酸类、酮类、醇类和酰胺类8类43种有益成分,而枣叶不释放酮类,释放种类总数量比山楂叶多。【结论】两个树种释放烯烃类有益BVOCs在总有益BVOCs成分中占比最大,以释放对薄荷-1(7),3-二烯、α-蒎烯、罗汉柏烯、3-蒈烯、右旋萜二烯为主,夏季是山楂叶和枣叶释放有益BVOCs组分的主要季节,两者均在7月达到最大值。总之,树种释放BVOCs成分呈明显的季节性变化,尤其是山楂叶释放总有益BVOCs最大值超过60%。 展开更多
关键词 山楂 枣 植物源挥发性有机物(bvocs) 有益成分 生长季 释放动态
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苹果等6种经济林不同时期果实BVOCs成分分析
3
作者 李少宁 于迪 +4 位作者 李绣宏 赵娜 徐晓天 陈明侠 鲁绍伟 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期110-117,共8页
为探究常见经济林树种不同时期果实在自然状态下释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分差异,并分析其香气类型,选取苹果、桃、李、梨、山楂和枣6种经济林树种为研究对象,采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/... 为探究常见经济林树种不同时期果实在自然状态下释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分差异,并分析其香气类型,选取苹果、桃、李、梨、山楂和枣6种经济林树种为研究对象,采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行BVOCs分析。结果表明,6种果实膨大期和成熟期均检测出12类BVOCs,组分总数量前者(305)大于后者(275),2个时期果实释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类和醛类BVOCs占比最大;不同时期6种果实有10种共有BVOCs为2,2,4,6,6-五甲基庚烷、正十九烷、a-柏木烯、正戊醛、庚醛、辛醛、天然壬醛、癸醛、苯乙酮和庚胺醇;苹果、桃、李和梨随着果实生长发育BVOCs成分数量减少;不同时期6种果实香韵涵盖香型有差异,并随果实生长发育,青草香、果香、檀木香、醛香和柑橘香占比明显增加。表明不同时期6种经济林植物果实释放BVOCs组成成分和相对含量差异明显,在果实成熟期,主要香气BVOCs成分相对含量较高,是果实香精开发的最佳时期。 展开更多
关键词 经济林 果实 植物源挥发性有机物(bvocs) 香气类型
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海口市常见榕属植物BVOCs排放特征及与环境因素相关性
4
作者 付彦 何禾 杨宗德 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期2448-2460,共13页
植物挥发性有机化合物(biogenic volatile organic compounds,BVOCs)是生物圈与大气之间的重要纽带,对大气化学、臭氧形成和二次有机气溶胶形成起着至关重要的作用。城市森林公园和绿化植物产生的挥发性排放物会对当地和区域空气质量产... 植物挥发性有机化合物(biogenic volatile organic compounds,BVOCs)是生物圈与大气之间的重要纽带,对大气化学、臭氧形成和二次有机气溶胶形成起着至关重要的作用。城市森林公园和绿化植物产生的挥发性排放物会对当地和区域空气质量产生重大影响。本研究选取了海口种植率较高的2种常见榕属植物,采用动态顶空套袋采集法和气质联用仪的鉴定分析,测量印度榕和高山榕的BVOCs排放量,并探讨其BVOCs的化学组分和排放特征。同时,试验持续监测环境因子[温度(T)、光合有效辐射(PAR)]和生理参数[气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)],进一步分析榕属BVOCs排放的驱动因素。结果表明:印度榕和高山榕分别鉴定出19种和12种化合物,榕属植物BVOCs的排放以异戊二烯和萜类化合物为主,其中印度榕异戊二烯在雨季排放相对含量比旱季增大1.82倍,可见印度榕具有较大的异戊二烯排放潜力。萜烯化合物中的α-蒎烯、石竹烯贡献度较大。榕属BVOCs日变化呈现“早晚低、中午高”的单峰排放模式,BVOCs排放量最大出现在中午12:00或14:00温度的或光合有效辐射最高的时刻。在雨季榕属BVOCs排放量显著高于旱季排放量。此外,榕属BVOCs排放量与环境因素的相关性具有一致性,与温度、光合有效辐射呈正相关,与其自身的生理参数蒸腾速率、气孔导度均呈正相关,与胞间CO_(2)浓度呈负相关。本研究拓展了热带榕属植物BVOCs排放特征的研究领域,为丰富热带和亚热带区域植物BVOCs排放清单数据库及其环境效应评估提供基础数据。 展开更多
关键词 植物挥发性有机物 异戊二烯 单萜 环境因素 生理参数
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北京地区植物源挥发性有机物(BVOCs)排放清单 被引量：23
5
作者 李俊仪 田梁宇 +2 位作者 伦小秀 余新晓 黄迪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期776-786,共11页
利用现场连续监测的方法获取或采用专业气象部门资料以及林业资源二类清查数据的植被资料,运用Gl OBEIS模型,对北京地区2011年度植物源挥发性有机物(BVOCs)排放总量进行了估算,同时,也对所研究树种异戊二烯、单萜烯排放量进行了估算.结... 利用现场连续监测的方法获取或采用专业气象部门资料以及林业资源二类清查数据的植被资料,运用Gl OBEIS模型,对北京地区2011年度植物源挥发性有机物(BVOCs)排放总量进行了估算,同时,也对所研究树种异戊二烯、单萜烯排放量进行了估算.结果表明,BVOCs的排放量分布情况与北京地区植被的分布情况有一定的相关性,并且VOCs的排放情况具有明显的季节依赖性.研究树种类型分为常绿乔木、落叶乔木、灌木、草本花卉,BVOCs排放量最大的依次为油松、苹果树、大叶黄杨和竹.其中,异戊二烯排放量最高为法桐,排放年通量可达313.92μg·(g·h)^(-1);单萜烯排放量最高为苹果树,排放年通量可达726.68μg·(g·h)^(-1).估算过程中的误差主要来自于植物标准排放因子的获取、叶生物量的计算,气象参数的变化也会给排放清单带来较大的不确定性. 展开更多
关键词 植物源挥发性有机物(bvocs) 北京地区 排放清单 单萜烯 异戊二烯
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侧柏和垂柳释放有益BVOCs组分生长季动态变化特征研究 被引量：8
6
作者 李少宁 陶雪莹 +3 位作者 李慧敏 赵娜 徐晓天 鲁绍伟 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期257-264,共8页
选取北京地区典型常绿树种侧柏(Platycladus orientalis)和落叶树种垂柳(Salix babylonica),以生长健康、树龄(8年)相同树种为试材,开展植物释放有益挥发性有机物(BVOCs)动态变化特征研究实验。采用自动热脱附-气相色谱/质谱联用法(Ther... 选取北京地区典型常绿树种侧柏(Platycladus orientalis)和落叶树种垂柳(Salix babylonica),以生长健康、树龄(8年)相同树种为试材,开展植物释放有益挥发性有机物(BVOCs)动态变化特征研究实验。采用自动热脱附-气相色谱/质谱联用法(Thermal desorption Cold Trap-Gas Chromagraphy/Mass Spectrum,TCT/GC/MS)进行植物BVOCs成分测定,筛选出集景观美化、清新空气、康体保健于一体的园林景观树种,从景观生态学视角为城市绿地植物配置、生态康养森林群落营造提供必要理论依据。针对TCT/GC/MS分析获得的BVOCs原始数据-总离子流图(Total ion current,TIC),其各峰对应化学物质信息利用TurboMass Ver 5.4.2软件、质谱数据库(Nist 2008 Library)检索,经过人工校对和解析后,最终确定各BVOCs成分。结果表明,侧柏在生长季共释放烯烃类、酯类、醛类、酮类、醇类、有机酸类和其他类共7类45种有益挥发物。垂柳较之少一类有机酸,为6类43种;侧柏释放总有益挥发物不同生长季表现为秋季(61.70%)>春季(60.99%)>夏季(60.82%),各季以(1R)-(+)-α-蒎烯、α-蒎烯、3-蒈烯等烯烃类有益组分相对含量较高;垂柳释放总有益挥发物不同生长季表现为春季(51.35%)>夏季(41.09%)>秋季(32.94%),各季以乙酸叶醇酯、顺-3-己烯-1-醇、(+/-)-薄荷醇、天然壬醛和(1R)-(+)-α-蒎烯等成分相对含量较高,各有益类别化合物季节变化规律明显。 展开更多
关键词 侧柏 垂柳 有益挥发性有机物 生长季 动态变化
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亚热带森林植物挥发性有机物(BVOCs)排放通量与大气甲醛之间的关系 被引量：17
7
作者 白建辉 郝楠 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期991-999,共9页
陆地植物是大气中挥发性有机物的主要来源,准确获得中国典型生态系统,特别是亚热带森林植物挥发性有机物的排放通量,对碳循环、空气质量、大气化学和光化学等方面的研究都是一项具有重要意义的工作。2013年5月—2016年1月,采用松弛涡度... 陆地植物是大气中挥发性有机物的主要来源,准确获得中国典型生态系统,特别是亚热带森林植物挥发性有机物的排放通量,对碳循环、空气质量、大气化学和光化学等方面的研究都是一项具有重要意义的工作。2013年5月—2016年1月,采用松弛涡度积累(Relaxed Eddy Accumulation)和梯度技术在江西省亚热带人工林冠层上测量了植物挥发性有机物(BVOCs,包括异戊二烯和单萜烯)的排放通量,同步测量了气象参数、太阳辐射(总辐射、直接辐射、光合有效辐射PAR)等。基于冠层尺度BVOCs排放经验模式和测量数据,计算了2013年1月—2016年12月亚热带人工林BVOCs的排放通量。2013—2016年,通量塔100 km内异戊二烯的年排放量分别为1.2×10~5、2.4×10~5、2.1×10~5、1.6×10~5 kg,单萜烯的年排放量分别为2.1×10~5、2.1×10~5、1.9×10~5、2.0×10~5 kg。4年间,亚热带森林甲醛柱浓度表现出显著的季节变化,夏季高、冬季低,与BVOCs的排放特征基本一致。结合分析卫星测量的甲醛HCHO(molec·cm-2)柱浓度月平均数据,发现亚热带人工林BVOCs排放通量(mg·m^(-2)·h^(-1))与HCHO柱浓度(c_(HCHO))月均值之间存在良好的线性关系:异戊二烯排放通量F_1=1.29×10^(-16)c_(HCHO)-0.77、单萜烯排放通量F_2=1.02×10^(-16)c_(HCHO)-0.21、BVOCs排放通量F=2.31×10^(-16)c_(HCHO)-0.98。因此,基于卫星测量的HCHO数据,可以估算BVOCs排放通量,异戊二烯、单萜烯和BVOCs的计算偏差低于30%。该研究可为获取大范围BVOCs排放通量提供一种新方法,也为卫星数据的广泛应用提供了借鉴。 展开更多
关键词 挥发性有机物 排放通量 光合有效辐射 经验模式 甲醛
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亚热带森林BVOCs排放和其影响因子之间的相互关系 被引量：3
8
作者 白建辉 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期889-897,共9页
利用植物挥发性有机物(BVOCs)排放经验模式以及太阳辐射、气象参数测量数据,计算了2013年5月-2016年12月年江西省亚热带人工林BVOCs的排放通量。为了深入研究BVOCs排放与其控制因子之间的相互作用,将大气中物质含量(以S/Q表示,S、Q分别... 利用植物挥发性有机物(BVOCs)排放经验模式以及太阳辐射、气象参数测量数据,计算了2013年5月-2016年12月年江西省亚热带人工林BVOCs的排放通量。为了深入研究BVOCs排放与其控制因子之间的相互作用,将大气中物质含量(以S/Q表示,S、Q分别为水平面散射辐射和总辐射)在0.0-1.0区间以0.05间隔分区,同时将BVOCs排放通量、其他参数一同分区,计算了所有参数在每个分区的平均值。进一步研究了对应于所有S/Q分区的BVOCs排放通量与其影响因子(PAR、气温、水汽含量、S/Q)之间的相互关系。研究发现,异戊二烯、单萜烯、BVOCs排放通量,(1)在PAR<1180μmol·m^(−2)·s^(−1)的条件下,均随PAR增加线性增加,单萜烯排放比异戊二烯排放对于PAR的响应更加敏感。(2)随气温的升高而增加,当气温达到26℃时达到峰值;然后随气温的升高而下降。(3)随水汽含量的增加而增加,当水汽含量为24 hPa时达到峰值,之后随水汽含量的增加而下降。(4)当S/Q≤0.55之时,随S/Q的增加而增加;当S/Q≥0.55后,随S/Q的增加而下降。PAR、气温、水汽含量、S/Q共同影响着BVOCs的排放,其中大气中的物质含量S/Q是一个关键参数,它控制着BVOCs随其主要影响因子(PAR、气温、水汽含量、S/Q)变化的正负作用及其转折点。将大气中物质含量分区,研究各个分区内BVOCs排放通量和其他各个参数之间的相互关系,有助于深入了解与BVOCs排放有关的物理化学生物过程及其相互作用、化学和光化学机制。建议将这一方法用于未来研究。BVOCs排放模型揭示出异戊二烯和单萜烯在生成二次有机气溶胶方面存在竞争或相互抑制的机制。 展开更多
关键词 生物挥发性有机物 排放通量 光合有效辐射 经验模式 影响因子 二次有机气溶胶 水汽含量 散射因子
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结合气象模式与GloBEIS模式研究气象条件对BVOCs排放的影响 被引量：7
9
作者 运方华 王连喜 +1 位作者 安兴琴 程艳丽 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期236-243,共8页
BVOCs对全球碳收支、对流层化学反应及臭氧的形成和气候变化都有很大的影响.选取森林覆盖率高且BVOCs排放尚未有研究报道的中国东北地区作为研究区域,利用美国NCAR中心提供的1°×1°的6hNCEP再分析资料,运行MM5模式,得到... BVOCs对全球碳收支、对流层化学反应及臭氧的形成和气候变化都有很大的影响.选取森林覆盖率高且BVOCs排放尚未有研究报道的中国东北地区作为研究区域,利用美国NCAR中心提供的1°×1°的6hNCEP再分析资料,运行MM5模式,得到模拟结果,从中提取GloBEIS模型所需要的近地面层的温度、湿度、风速和云量的格点气象数据,实现了将MM5模式与GloBEIS相结合对BVOCs进行研究.研究中需要的植被种类及分布数据来自于最新的"植被信息系统"数据库,选取温度较高,太阳辐射较强,植被生长茂盛的2006年7月和2010年7月作为模拟时段,运行GloBEIS模型,对研究区域内的BVOCs的排放情况进行了估算.模拟结果与温度和云量等气象要素的分析结果表明,异戊二烯的排放速率受温度和PAR(光合有效辐射通量)的共同影响,日变化趋势显著,随着温度升高,PAR增强,异戊二烯的排放速率增大,在午后14:00左右达到最大值,之后降低.由于云量与PAR成反比,因此云量越少,异戊二烯的排放量就越高,反之,则越低;与异戊二烯不同,温度是单萜烯和其他VOC的排放的主导因素,受PAR和云量的影响较小,温度越高,排放量越大,反之,则越小. 展开更多
关键词 生物代谢 MM5模式 全球生物圈排放和交互系统(GloBEIS) 温度 光合有效辐射通量 云量
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北京九龙山不同林型林间大气主要BVOCs组成研究 被引量：1
10
作者 徐晨 裴顺祥 +5 位作者 吴莎 郭慧 马淑敏 吴迪 章尧想 法蕾 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期245-255,共11页
为明晰北京市周边不同类型森林的康养效果,对北京市九龙山不同林型内大气中的BVOCs组成及比例动态进行了研究。采用Tenax吸附管和采样泵在北京九龙山3个不同林型内进行林间大气采样,利用热脱附-气相色谱-飞行质谱仪对采集样品进行定性... 为明晰北京市周边不同类型森林的康养效果,对北京市九龙山不同林型内大气中的BVOCs组成及比例动态进行了研究。采用Tenax吸附管和采样泵在北京九龙山3个不同林型内进行林间大气采样,利用热脱附-气相色谱-飞行质谱仪对采集样品进行定性和定量分析,研究了包括异戊二烯、单萜、倍半萜烯在内的多种大气植物源挥发性有机化合物的变化规律及气象因素对其变化的影响。结果表明:九龙山不同森林类型林间大气的BVOCs总量浓度排序为针阔混交林>针叶林>阔叶林,混交林内BVOCs浓度相对较高,但差异性不显著。林间大气BVOCs中α-蒎烯(α-pinene)和异戊二烯(isoprene)比例较高,α-蒎烯(α-pinene)占到总量的34.75%—47.24%,异戊二烯(isoprene)占到总量的15.35%—24.93%,针叶林大气中的异戊二烯浓度较高,大于阔叶林和混交林,单萜浓度则表现为混交林>针叶林>阔叶林,倍半萜烯浓度较低,占总量的15.35%—24.93%,表现为阔叶林>混交林>针叶林,差异性不显著。同一采样时间,北京九龙山不同林型林间大气BVOCs总量差异不显著,但各样地随时间递减趋势明显,异戊二烯呈现显著的随时间下降趋势。各林型大气BVOCs受环境因素影响较大,主要是温、湿度。异戊二烯浓度与环境温度呈显著正相关。温度是影响九龙山不同林型大气主要BVOCs的关键因素。九龙山森林内大气BVOCs在8月份的浓度较高,8月进行森林康养的效果最好。 展开更多
关键词 九龙山 植物源挥发性有机化合物 针叶林 针阔混交林 阔叶林
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药效活性BVOCs物质组与β-牛乳球蛋白选择性结合的分子机制 被引量：2
11
作者 周清滕 郭明 +1 位作者 胡智燕 朱杰丽 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1205-1219,共15页
顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME/GC-MS)用于分析植物柚皮活性挥发物(botany volatile organic compounds,BVOCs)物质组与β-牛乳球蛋白(bov... 顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME/GC-MS)用于分析植物柚皮活性挥发物(botany volatile organic compounds,BVOCs)物质组与β-牛乳球蛋白(bovineβ-lactoglobulin,β-LG)相互作用,筛选出药效活性BVOCs物质组。通过定量回收BVOCs的方法,分析β-LG与药效活性BVOCs物质组的选择结合作用,计算结合参数。进而结合分子对接及光谱法建立BVOCs与β-LG结合的分子模型,探讨组学角度下药效活性BVOCs物质组与β-LG的分子作用机制。结果表明,HS-SPME/GC-MS技术能够通过β-LG与BVOCs物质组的结合作用,筛选出药效活性BVOCs物质组D-柠檬烯(dipentene,Dt)、乙酸芳樟酯(linalylacetate,La)及圆柚酮(nootkatone,Nt)。参数计算表明,β-LG与Nt的亲和力最强,但结合力不强,对La的亲和力最弱。β-LG对Dt的亲和力较弱,但结合力最强,结合率达54.66%,说明β-LG与药效活性BVOCs物质组的选择结合强度取决于BVOCs分子的化学结构特性,β-LG更倾向结合含有羰基氧结构的醛酮类BVOCs分子。本文还建立了药效活性BVOCs物质组与β-LG的分子模型,评估了BVOCs物质组(Dt,La,Nt)在β-LG分子上的结合位置。并阐明了药效活性BVOCs物质组导入后引起的β-LG二级结构的松动、伸展及构象改变是范德华力、疏水作用和氢键共同作用的结果。本研究为从BVOCs物质组角度筛选药效活性BVOCs物质组提供新方法,并为从组学角度考察药效活性BVOCs物质组与功能蛋白质分子的结合机制提供有益参考。 展开更多
关键词 柚皮活性挥发物(bvocs) 顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用法 β-牛乳球蛋白质 分子对接
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臭氧胁迫对两种榕树幼苗BVOCs释放的短期影响 被引量：1
12
作者 姬建波 何禾 +2 位作者 宋晓伟 谢晓蓉 杨宗德 《热带生物学报》 2023年第6期602-613,共12页
为探究短期臭氧胁迫对植物源挥发性有机物(BVOCs)释放的影响,以一年生黄葛树(Ficus virens)和雅榕(Ficus concinna)幼苗为对象,通过开顶式气室(OTC)进行3种处理:对照组(常规大气O_(3)浓度)、低浓度组(常规大气O_(3)浓度加40 nmol·m... 为探究短期臭氧胁迫对植物源挥发性有机物(BVOCs)释放的影响,以一年生黄葛树(Ficus virens)和雅榕(Ficus concinna)幼苗为对象,通过开顶式气室(OTC)进行3种处理:对照组(常规大气O_(3)浓度)、低浓度组(常规大气O_(3)浓度加40 nmol·mol^(-1))和高浓度组(常规大气O_(3)浓度加80 nmol·mol^(-1))。运用热脱附与气质联用技术对榕树幼苗释放的BVOC进行分离鉴定,并使用单因素方差分析和Pearson相关系数等进行数据统计与分析。结果表明:除低浓度O_(3)对两种榕树幼苗地上和地下含氧单萜(OTs)的释放有显著促进外,其他各类BVOCs释放速率在受到短期O_(3)胁迫后均显著降低;光合参数与各组分BVOCs释放速率相关性各异,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)等是影响地上BVOCs释放的主要影响因子,Pn与土壤呼吸速率(Rs)则是地下BVOCs释放的主要影响因子;在大部分处理时,以BVOCs形式排放的碳与光合作用同化的碳的比例(BVOC-C损失比)显著降低,仅在低浓度O_(3)胁迫后黄葛树幼苗地上BVOC-C损失比例升高。本研究结果可以揭示两种榕树幼苗对O_(3)胁迫的响应和BVOCs释放的变化规律,对了解环境空气质量变化下榕树BVOCs释放的变化特征和响应机制,评估城市重点区域绿地环境空气质量具有重要意义。 展开更多
关键词 bvocs O_(3)胁迫 黄葛树 雅榕 光合参数
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森林释放挥发性有机物（BVOCs）的国内外研究进展 被引量：6
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作者 王君怡 李少宁 +2 位作者 鲁绍伟 徐兰 赵娜 《温带林业研究》 2019年第4期17-22,36,共7页
挥发性有机物(BVOCs)是森林释放的植物次生代谢物质,是影响环境的重要因素。通过结合森林挥发性有机物国内外的研究进展,综述BVOCs的功能性研究及时间性变化特征,对它们的环境影响因子、生态释放、测定方法进行整合和探讨,进而更好的掌... 挥发性有机物(BVOCs)是森林释放的植物次生代谢物质,是影响环境的重要因素。通过结合森林挥发性有机物国内外的研究进展,综述BVOCs的功能性研究及时间性变化特征,对它们的环境影响因子、生态释放、测定方法进行整合和探讨,进而更好的掌握全球气候变化趋势并强调复合型森林群落的生态保健功能的重要性。在日后的研究中,可加强对植物释放BVOCs的机理性研究,找寻多种因素相互作用对植物释放BVOCs的影响,建立并完善可以模拟各种植物BVOCs排放的时空动态模型,以期能更好地预测全球气候变化;植物群落应合理配置,让不同植物所释放的BVOCs相互作用,从而形成具有健康稳定、保健功能的森林群落。 展开更多
关键词 森林 挥发性有机物(bvocs) 环境效应 时间变化
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全球变化背景下天然源痕量活性有机气体研究进展与展望
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作者 张艳利 冉浩汎 +4 位作者 曾建强 鲁钰婷 庞伟华 郭昊 王新明 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期288-310,共23页
天然源痕量活性有机气体,也叫生物源挥发性有机化合物(BVOCs),是地球系统中重要的痕量活性有机气体,对全球碳循环、大气化学和气候调控具有重要作用。BVOCs在大气中通过与氧化剂(如羟基自由基OH、臭氧O_(3)和NO_(3)自由基)快速反应,驱... 天然源痕量活性有机气体,也叫生物源挥发性有机化合物(BVOCs),是地球系统中重要的痕量活性有机气体,对全球碳循环、大气化学和气候调控具有重要作用。BVOCs在大气中通过与氧化剂(如羟基自由基OH、臭氧O_(3)和NO_(3)自由基)快速反应,驱动二次有机气溶胶(SOA)的生成,调节大气辐射强迫,影响区域和全球气候。同时,BVOCs通过对流层与平流层臭氧的交互作用影响大气中羟基自由基(OH)的浓度,间接参与温室气体的生命周期调控。全球BVOCs排放量估计为每年1000 Tg碳以上,主要来自森林生态系统,其中异戊二烯和单萜占主导地位。近年来,BVOCs排放的观测技术取得了显著进展,从传统的离线采样与气相色谱-质谱(GC-MS)分析到高时间分辨率的在线技术(如质子转移反应质谱PTR-MS和飞行时间质谱PTR-ToF-MS),极大提高了BVOCs排放数据的时间分辨率与化学精度。此外,基于无人机、卫星遥感与地基通量塔的多尺度监测技术,也为区域BVOCs排放的时空动态研究提供了新工具。结合动态箱法、涡度相关法和建模模拟,研究人员逐步构建了更精确的BVOCs排放清单,为理解其与气候变化的复杂反馈机制奠定了基础。环境因子对BVOCs排放的影响研究日益深入。光照和温度是控制BVOCs排放的关键因子,光照强度变化直接影响光合作用及异戊二烯的排放,而温度升高则加速BVOCs的生物合成和挥发。二氧化碳(CO_(2))浓度的升高可能通过光合作用调节BVOCs的排放强度,同时降低气孔导度减少BVOCs的释放速率,但其长期效应可能因植物种类和适应机制的差异而有所变化。臭氧(O3)浓度升高对BVOCs的作用具有双重效应:一方面通过胁迫反应诱导BVOCs的防御性释放,另一方面可能损伤叶片并抑制排放。气溶胶浓度和BVOCs之间存在重要的正反馈机制,高BVOCs排放可促进SOA生成,而SOA形成反过来通过散射光效应影响光合作用与BVOCs排放。氮循环改变对BVOCs排放的影响较为复杂,高氮输入可能通过改变植物养分分配与代谢路径,增加某些BVOCs的排放或抑制其他种类BVOCs的合成。未来全球变化情景下,气候变暖、极端天气频发和CO_(2)浓度持续升高可能显著改变BVOCs的排放模式及其与大气化学和气候系统的耦合机制。综合利用观测和建模技术,加强对多因子交互作用及长时间尺度下BVOCs排放的定量研究,将为揭示BVOCs的多圈层耦合作用机制提供重要支撑,并为气候变化和大气化学研究提供新的科学视角。 展开更多
关键词 天然源痕量活性有机气体(ROG) 生物源挥发性有机化合物(bvocs) 排放测量 光照 温度 二氧化碳浓度 氮循环 气溶胶 臭氧
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高温胁迫对园林树木植物源挥发性有机化合物影响机制的研究进展
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作者 张德顺 敬南仪 《中国城市林业》 2025年第3期144-151,共8页
气候变暖、城市热岛和下垫面性质的改变导致了臭氧(O3)浓度持续攀升,使其成为我国多数地区的首要空气污染物,尤其夏季高温加剧了臭氧的生成和积累。植物源挥发性有机化合物(BVOCs)是植物释放的低沸点、高挥发性的非甲烷碳氢化合物,也是... 气候变暖、城市热岛和下垫面性质的改变导致了臭氧(O3)浓度持续攀升,使其成为我国多数地区的首要空气污染物,尤其夏季高温加剧了臭氧的生成和积累。植物源挥发性有机化合物(BVOCs)是植物释放的低沸点、高挥发性的非甲烷碳氢化合物,也是臭氧形成的重要前体,并受温度显著影响。为揭示高温对BVOCs生成与释放的影响规律,有效评估BVOCs排放对当前及未来高温胁迫情景的响应,寻求应对气候变化下臭氧污染对城市绿化树种“适地适树”规划与选择对策,文章在综述高温胁迫影响不同种类、不同植被类型BVOCs排放的基础上,拆解分析了酶活性、光合作用、分子扩散运动、植物耐热性对BVOCs的作用,总结归纳高温胁迫对园林树木BVOCs的各项影响及其内在机理的研究进展;最后,探讨了未来需深入研究的方向,即需加强研究BVOCs排放对温度的敏感性、加强对不同树种BVOCs排放的温度阈值的测定、加强系统性研究高温对BVOCs合成与排放的内在作用机制及影响途。 展开更多
关键词 高温 臭氧 bvocs 园林树木 影响机制
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林火烟气对杉木源挥发性有机物释放的影响
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作者 李哲瀚 陈佳宇 +3 位作者 Mark Bayo Turay 赵平欣 黄紫颜 郭福涛 《环境科学研究》 北大核心 2025年第8期1753-1762,共10页
森林火灾释放的含复杂有机污染物的烟气经大气扩散后,可改变周边植物的生理代谢过程。现有研究虽已证实林火排放物对生物源挥发性有机化合物(BVOCs)的影响,但其动态调控机制仍待阐明。该研究通过模拟3种烟气浓度〔空白组(未通烟)、低浓... 森林火灾释放的含复杂有机污染物的烟气经大气扩散后,可改变周边植物的生理代谢过程。现有研究虽已证实林火排放物对生物源挥发性有机化合物(BVOCs)的影响,但其动态调控机制仍待阐明。该研究通过模拟3种烟气浓度〔空白组(未通烟)、低浓度组(50 g凋落物燃烧通烟)和高浓度组(150 g凋落物燃烧通烟)〕对杉木幼苗进行胁迫处理,基于挥发物捕集与分析技术(动态顶空采样结合GC-MS分析)监测烟气和烷烃化学组成及释放速率,并构建结构方程模型(SEM),解析烟气成分与烷烃释放的关联路径。结果表明:①杉木凋落物燃烧释放的烷烃以异丁烷(22.7%)、正丁烷(20.6%)及异戊烷(16.4%)为主。②杉木释放的BVOCs以正辛烷(18.4%)、异戊烷(16.2%)及2-甲基戊烷(14.4%)为主。③烟气胁迫在第7天显著(P<0.001)提升烷烃释放速率(低浓度组提升148.2%,高浓度组提升105.1%),并且烟气胁迫具有明显时效性,短期(1~7 d)烷烃的释放速率大幅上升115.9%,中期(7~30 d)释放速率急剧下降89.8%,长期(30~90 d)释放速率趋于稳定。④SEM分析显示,烟气中PM_(2.5)对2-甲基戊烷和3-甲基戊烷的释放呈显著正向调控(P<0.001),CO对正辛烷的释放产生显著正向效应(P<0.01);而CO_(2)对正丁烷的释放产生显著负向效应(P<0.05)。研究显示,林火烟气对杉木释放的烷烃产生差异化响应机制,在第7天显著提升总烷烃释放速率,但长期(>30 d)效应微弱,并且具有明显时效性,呈现“短期(1~7 d)激增-中期(7~30 d)骤降-长期(30~90 d)趋稳”三阶段模式。烟气中PM_(2.5)与CO对烷烃的释放呈显著正向调控;而CO_(2)对烷烃的排放产生负向效应。研究结果可为理解林火烟气对杉木BVOCs释放的影响机制提供新的视角。 展开更多
关键词 森林火灾 烟气 生物源挥发性有机化合物(bvocs) 烷烃 杉木
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内蒙古高原农作物挥发性有机物排放特征
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作者 包雪儿 包海 +1 位作者 赵玲玲 昂给拉玛 《生态环境学报》 北大核心 2025年第9期1442-1451,共10页
农田生态系统正成为继森林和草原之后第三大生物源挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)排放源。以内蒙古高原主要农作物[玉米(Zea mays L.)、马铃薯(Solanum tuberosum L.)和水稻(Oryza sativa L.)]为对象,采用动... 农田生态系统正成为继森林和草原之后第三大生物源挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)排放源。以内蒙古高原主要农作物[玉米(Zea mays L.)、马铃薯(Solanum tuberosum L.)和水稻(Oryza sativa L.)]为对象,采用动态箱采样结合ATD-GC/MS技术,测定其BVOCs排放特征,并通过G93与G95模型耦合温度、光合有效辐射(PAR)等参数,计算标准状态(T=303 K,PAR=1000μmol∙m^(-2)∙s^(-1))下的排放速率,结果表明:1)3种农作物均排放α−蒎烯、崁烯、β−蒎烯、β−月桂烯、α−水芹烯、3−蒈烯、α−萜品烯、对伞花烃、柠檬烯、γ−萜品烯、萜品油烯(单萜烯)、异戊二烯和苯、甲苯、乙基苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯(BTEX)等18种挥发性有机物;2)玉米的异戊二烯、单萜烯和苯系物排放速率分别为15.8-363、4.36-94.5、46.9-706µg∙g^(-1)∙h^(-1),马铃薯这3种物质的排放速率分别为4.47-26.1、10.3-149、5.76-78.4µg∙g^(-1)∙h^(-1),水稻分别为3.69-12.7、3.52-25.8、1.70-15.1µg∙g^(-1)∙h^(-1);3)玉米的异戊二烯、单萜烯和BTEX在标准状态下的排放速率分别为156、9.49、125µg∙g^(-1)∙h^(-1),马铃薯这3种物质在标准状态下的排放速率分别为16.9、39.6、14.1µg∙g^(-1)∙h^(-1),水稻分别为3.66、4.05、3.41µg∙g^(-1)∙h^(-1)。内蒙古高原主要农作物BVOCs排放速率呈现明显的温度与PAR依赖性及日变化规律。该结果可为研究内蒙古高原BVOCs排放速率对区域环境臭氧浓度的贡献提供科学依据。 展开更多
关键词 内蒙古高原 农作物 生物源挥发性有机物(bvocs) 排放速率 动态箱采样法
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浙南4种典型林分植物挥发性有机物释放特征及其与环境因子的关系
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作者 雷海清 付春伶 +4 位作者 满晓琴 徐婉 潘温文 靳全锋 赵志霞 《西部林业科学》 北大核心 2025年第1期44-57,共14页
为掌握浙南典型林分植物挥发性有机物(BVOCs)组成和释放的时空变化规律,并分析环境因子对BVOCs释放的影响,为森林康养活动的设计提供科学依据,以浙南典型的黄山松林、柳杉林、毛竹林、常绿阔叶林为研究对象,采用主动采样法测定不同森林... 为掌握浙南典型林分植物挥发性有机物(BVOCs)组成和释放的时空变化规律,并分析环境因子对BVOCs释放的影响,为森林康养活动的设计提供科学依据,以浙南典型的黄山松林、柳杉林、毛竹林、常绿阔叶林为研究对象,采用主动采样法测定不同森林类型内BVOCs的组成,分析主要BVOCs的时空变化规律及环境因子对其的影响。结果显示:(1)4种林分中,化合物种类从44种到72种,种类最多的是常绿阔叶林内,醇类、芳香烃类、醛类、酮类、烷烃类、烯烃类、氧化物、酯类共8类化合物的相对含量占总挥发物的78%以上,是林分挥发性有机物的主要成分。(2)各类BVOCs占总BVOCs比例均受季节变化影响,且烯烃类、醛类2类物质受影响较大,不同季节间差异均显著。(3)4个林分中α-蒎烯含量差异较大,含量最高的是黄山松林,最大达到52999.19 mg·m^(-3)。α-蒎烯在黄山松林中春季和夏季的最高值都出现在上午10:00,而秋季是下午14:00的含量最高,到了冬季则为中午12:00的含量最高。(4)常绿阔叶林的α-蒎烯含量与温度、PM_(10)存在显著相关性(P<0.05),与PM_(2.5)之间存在极显著相关性(P<0.01)。 展开更多
关键词 植物挥发性有机物 季节变化 日变化 环境因子
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林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物排放特征的影响
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作者 陈佳宇 李哲瀚 +3 位作者 赵平欣 詹笑宇 马远帆 郭福涛 《林业科学》 北大核心 2025年第6期85-98,共14页
【目的】揭示林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物释放特征的影响,探讨火后土壤-植物-大气之间的相互作用,为火后生态修复与大气环境评估提供科学依据。【方法】选择福建省三明市尤溪县国有林场的杉木幼苗作为研究对象,... 【目的】揭示林火烟气沉降背景下土壤理化性质对杉木挥发性有机物释放特征的影响,探讨火后土壤-植物-大气之间的相互作用,为火后生态修复与大气环境评估提供科学依据。【方法】选择福建省三明市尤溪县国有林场的杉木幼苗作为研究对象,设置烟气空白组、低浓度组和高浓度组,分别燃烧0、50和150 g可燃物进行烟气处理。在密闭烟气处理后的第7、30和90天,利用预浓缩系统和气相色谱-质谱联用仪测定植物挥发物的化学组成及释放速率,连续监测土壤理化性质变化,并运用结构方程模型(SEM)分析林火烟气浓度、杉木挥发性有机物释放速率、土壤理化性质间的潜在关联。【结果】1)林火烟气处理后的第7天烟气浓度对10~20 cm土层氮含量和10~20 cm土层pH值有显著正效应,第30天时对10~20 cm土层氮含量有显著负效应,而对10~20 cm土层pH值有显著正效应。第90天时对10~20 cm土层pH有显著负效应。随烟气处理后时间的推移,除0~20 cm土层中磷含量和0~10 cm土层的低浓度组中碳含量在第30天下降并于90天回升外,0~20 cm土层中氮含量、pH值、电导率和10~20 cm土层碳含量均呈下降趋势。2)杉木释放出8种重要的烯烃,包括1-丁烯、1-己烯、反式-2-丁烯、顺式-2-丁烯、1-戊烯、异戊二烯、反式-2-戊烯和顺式-2-戊烯,其中异戊二烯、1-己烯、1-戊烯和1-丁烯的释放速率最高,处理后30天时各杉木挥发性有机物释放速率显现差异,90天时趋于一致。烟气处理后30天时烟气浓度与异戊二烯的释放速率有显著负相关(P<0.01)。处理后90天时反式-2-丁烯的释放速率相较空白组显著下降(P<0.01)。在低浓度处理组中,处理后第7天时显著提高了1-丁烯的释放速率(P<0.01)。3)林火烟气改变了土壤的理化性质,土壤氮、磷元素含量、pH值与杉木挥发性有机物的释放存在一定联系,10~20 cm土层氮含量对异戊二烯的释放有直接的显著正效应(P<0.001),0~10 cm土层磷含量对异戊二烯的释放速率有直接的显著负效应(P<0.01),10~20 cm土层pH值对异戊二烯的释放速率有直接的极显著负效应(P<0.001)。【结论】在林火烟气沉降背景下,土壤理化性质(尤其是土壤氮含量、磷含量、pH值)的动态变化对杉木的异戊二烯等挥发性有机物的排放具有显著调控作用。这些发现丰富了林火发生后土壤-植物-大气环境的理论,也可为火后生态管理提供建议,如适量补充氮肥可以增强植物的抗氧化能力,合理地施磷和调节土壤pH值有助于控制植物挥发性有机物的排放,降低对区域空气质量的影响。 展开更多
关键词 林火烟气 杉木 挥发性有机物 土壤理化性质 结构方程模型
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中国亚热带森林区(贵州黔西南-浙江绍兴)异戊二烯空间格局的走航观测研究
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作者 余海峰 邬湘成 +1 位作者 成琳 常运华 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4145-4151,共7页
通过搭载高分辨率质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS)的移动实验室,对中国亚热带森林区由东西向横断面(2000km)开展了区域尺度大气异戊二烯的移动观测,旨在揭示该区域大气异戊二烯的空间分布格局.结果表明,异戊二烯浓度存在显著的... 通过搭载高分辨率质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS)的移动实验室,对中国亚热带森林区由东西向横断面(2000km)开展了区域尺度大气异戊二烯的移动观测,旨在揭示该区域大气异戊二烯的空间分布格局.结果表明,异戊二烯浓度存在显著的空间异质性,平均浓度为(0.635±0.204)μg/m^(3).其中,江南森林以广泛分布的竹子和主要的亚热带常绿阔叶树种为特征,异戊二烯浓度为(0.629±0.116)μg/m^(3),约比贵州森林中(主要为针叶林)的(0.474±0.155)μg/m^(3)高出32.8%,这表明植被组成显著影响森林异戊二烯空间分布和排放强度.而在工业生产活动密集的浙江区域,异戊二烯浓度达到了(0.881±0.155)μg/m^(3),分别比贵州和江南森林分别高出86.2%和40.1%.除了该区域丰富的植被种类植物物种多样性外,工业活动、交通等人为因素也可能对该地区异戊二烯浓度偏高产生一定影响. 展开更多
关键词 亚热带森林 生物源挥发性有机化合物 异戊二烯 移动测量 排放
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