肖梦景１，杨 帆１，曾建军２，苏旺德１，董安涛１，夏 磊１
（１．云南师范大学旅游与地理科学学院，昆明 ６５０５００；２．甘肃省水利科学研究院，兰州 ７３００００）
摘要：大气氧化性是大气通过氧化反应清除污染物的能力，大气氧化性越强，污染物被清除得越快。在确定黄芩（Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ Ｇｅｏｒｇｉ）根中黄酮类物质最佳提取工艺的基础上，以黄芩根中提取物分析兰州市大气氧化性。结果表明，兰州大气的氧化率处于１０％左右，９：００—１０：００时段为１２．５％，１２：００—１３：００时段为１３．６％，１５：００—１６：００时段为９．３％，１８：００—１９：００时段为１０．４％，其中１２：００—１３：００时段大气总氧化水平最高，１５：００—１６：００时段最低。
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关键词 ：大气氧化性；兰州；黄芩（Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ Ｇｅｏｒｇｉ）；黄酮；大气污染
中图分类号：Ｘ５１１ 文献标识码：A 文章编号：0439－８114（２０15）16－4038-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.053
收稿日期：２０１５－０５－２８
基金项目：国家自然科学基金项目（４１０６１０２１）；云南省科技计划专项（２０１２ＣＡ０２４）；云南省社会发展科技计划项目（０５４００２０６０４０２１６００２）
作者简介：肖梦景（１９８９－），女，湖北荆州人，在读硕士研究生，研究方向为环境科学，（电话）１３０６４２３６７２６（电子信箱）ｘｉａｏｍｅｎｇｊｉｎｇ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。
随着我国经济和工业化进程的快速发展，大部分地区出现了严重的大气污染问题，并有加重和扩大的趋势，因此治理大气污染已经刻不容缓。大气氧化性（Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）是大气通过氧化反应清除污染物的能力［１－３］，是大气的重要特征［４］。自然过程和人类活动向大气中排放的污染物包括：二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等，经大气氧化，污染物由低价态转化为高价态，再经由干、湿沉降作用从大气中去除［５］。大气中绝大多数的痕量气体，如：甲烷、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、非甲烷挥发性有机物、氟化烃等，都可通过氧化过程清除［６］，大气氧化性越强，污染物清除越快［５］。通过测定某一区域的大气氧化性水平，可为大气污染综合治理提供参考。
目前反映大气氧化性主要是以大气中羟基自由基浓度作为指标，羟基自由基测定已有大量研究报道［７－１１］。黄酮类化合物在植物界广泛存在，许多植物药的主要药用成分是黄酮类［１２］。黄芩（Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ Ｇｅｏｒｇｉ）别名山茶根、土金茶根，为唇形科植物黄芩的干燥根［１３］，主要含黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、去甲汉黄芩素等３０多种黄酮化合物，此外还含挥发油、苯乙醇糖苷等化合物，其中黄酮类化合物约占质量百分比的１８％，黄芩苷则高达４％～５％［１４］，研究认为黄酮药理活性与清除活性氧自由基有关［１２］。兰州市是甘肃省首府，位于甘肃省的中东部地区，全市总面积１．３１万ｋｍ２，市区面积１６３１．６ ｋｍ２，全市总人口３１４万，城市人口２０７万，属中温带大陆性气候，地处河谷盆地，东西狭长，市区南北群山对峙，黄河依东西穿城而过。降雨量少，静风频率高、逆温层厚，大气层结构稳定（长年天气预报均为１～２级偏东风）［１５］。其特殊的山谷地貌和气象特征不利于污染物扩散，使兰州市成为我国大气污染最严重的城市之一［１６］。兰州市区大气污染主要有３种类型：煤烟型、光化学烟雾型和含氟烟气型，兰州西固区是国内首先发现光化学烟雾的地区，Ｏ３等光化学污染物浓度严重超标［１７］。目前兰州大气污染已对市民日常生活和健康造成了严重影响，也成为制约兰州市经济发展的主要因素。该研究以黄芩中黄酮提取液为材料，通过测定其空气采集前后的吸光度变化来分析兰州大气氧化性，为开展大气氧化性研究提供参考。
１ 材料与方法
１．１ 主要材料
黄芩根取自陕西西安，大气采样地点为兰州市七里河区。
１．２ 主要仪器
ＴＨ－１１０Ｂ型大气采样器（武汉市天虹仪表有限责任公司），ＵＶ－５２００紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）。
１．３ 方法
１．３．１ 黄酮的测定 将样品磨碎，经０．５ ｍｍ筛网细筛后，采用乙醇回流提取法［１８］提取，并对提取因素（温度、加热时间、固液比以及浓度）进行单因素试验［１９］和正交试验［２０］。
１．３．２ 大气采样 选择２０１４年４月１８日至５月１６日（５月１日－５月３日未采样）共２６ ｄ，分别于９时、１２时、１５时和１８时４个时间点利用黄芩根提取物进行大气采集，分析时间点之后１ ｈ的大气氧化水平。用１ ｍＬ移液管吸取０．５ ｍＬ提取物，稀释至１００ ｍＬ，测定ＯＤ３６０ ｎｍ，取稀释的提取液２０ ｍＬ于三口烧瓶中采样１ ｈ，然后定容至２０ ｍＬ，测定ＯＤ３６０ ｎｍ，以纯净空气作为对照。按照下式计算吸光度差值和大气氧化率：
式中：Ａ为吸光度差；Ａ１为采样前提取液的吸光度；Ａ２为采样后提取液的吸光度；Ａ０为纯净空气对照值，为０．６２４。
式中：Ａ’为大气氧化率；Ａ０为纯净空气对照值；Ａ为采样后提取液的吸光度值。
２ 结果与分析
２．１ 黄酮提取工艺
经单因素试验和正交试验分析，确定最佳黄酮提取条件为：在８５ ℃条件下，采用５５％体积分数的乙醇，以１∶８固液比提取２ ｈ。
２．２ 大气采样分析
采样前后吸光度差值数据见图１和图２，其中１８ ｄ兰州地区的大气氧化性在１６：００之前呈明显的上升趋势，在１６：００之后呈不同程度下降，但下降幅度较小。其中有１３ ｄ数据显示在１５：００－１６：００兰州大气氧化性达到峰值，有１８ ｄ数据显示第２天９：００－１０：００时段较于前一天晚上１８：００－１９：００时段的兰州地区大气氧化性有不同幅度下降。结合采样时气象情况，雨天（４．１８～４．２０、４．２４、５．０９、５．１３、５．１４）兰州大气的氧化性水平相对较高。
由表１和图３可知，兰州大气采样后提取液的吸光度值相比于空白对照差距较大，其中１２：００－１３：００时段的提取液差值最大，即大气氧化性水平最高；１５：００－１６：００时段差值最小，大气氧化性水平最低。
３ 小结
本研究以黄芩根的提取液为材料，分析了兰州大气的氧化性。结果表明，采用植物提取液分析大气氧化性是可行的，兰州大气氧化率处于１０％左右，大气氧化水平较低。各个时段氧化率分别为９：００－１０：００时段１２．５％，１２：００－１３：００时段１３．６％，１５：００－１６：００时段９．３％，１８：００－１９：００时段１０．４％，即１２：００－１３：００时段为兰州大气氧化性水平最高的时段，且雨天兰州大气的氧化性水平相对较高。
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