188金宝搏备用网址 > 创新人物 > 注脚化石源污染物是该次阴霾现象变成的机要物质功底
2019-12-13
注脚化石源污染物是该次阴霾现象变成的机要物质功底

碳质气溶胶是大气细颗粒物的重要组成部分,也是造成局地和区域性灰霾现象的重要污染物。根据热化学和光学性质的差异,碳质气溶胶一般可分为有机碳和元素碳。EC直接来自于化石燃料或薪柴等含碳物质的不完全燃烧。OC来源相对复杂,既可以来自燃烧源的直接排放,又可以通过大气的氧化作用形成。城市碳质气溶胶来源复杂,准确探讨其来源是全面解析PM2.5来源的关键。

生物源一次(BPOA)和二次有机气溶胶(BSOA)是大气颗粒物的重要组分,显著影响着区域/全球的空气质量和气候变化。然而,目前对其在海洋大气中的浓度及空间分布的研究仍处于起步阶段。

产生于城郊和农村的生物质燃烧碳质气溶胶,在不利的气象条件下,与城市局地源自机动车和工厂等排放的污染物相叠加,易形成严重的区域性灰霾现象。同时,植物和化石源挥发性有机物在现代城市大气强氧化剂的作用下,可产生大量的二次有机气溶胶,其粒径往往小于1微米,对可见光有非常强的消光效应,严重影响区域大气能见度。因此,认清化石源和生物源对碳质气溶胶的贡献将有助于空气质量控制政策的制定,在后续污染源控制和减排工作上做到有的放矢和因地制宜。

188金宝搏手机版下载 ,近日,国际环境和地球科学一区top期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》(IF=5.318)发表了天津大学地科院傅平青教授课题组关于我国东部海域(如图)生物源有机气溶胶的最新研究成果:Kang, M.J., P.Q. Fu*, K. Kawamura, F. Yang, H.L. Zhang, Z.C. Zang, H. Ren, L.J. Ren, Y. Zhao, Y.L. Sun, and Z.F. Wang (2018)Characterization of biogenic primary and secondary organic aerosols in the marine atmosphere over the East China Sea.Atmospheric Chemistry and Physics18(19), 13947–13967.

放射性碳同位素是有效定量区分化石源和生物源的相对贡献,是碳质气溶胶源解析的有力工具。中国科学院广州地球化学研究所李军研究员和刘俊文博士通过测定14C和分子标志物定量解析了化石源和生物源对我国北方和南方两个特大型城市碳质气溶胶的相对贡献。结果显示,生物源对北京和广州碳质气溶胶的贡献分别达到56±4%和46±5%,其中源自生物质燃烧的POC和EC占北京碳质气溶胶的比例高达28±1%,大约是广州的两倍。北方更强的生物质燃烧来源贡献,可能与郊区和农村居民的采暖和烹饪方式有关。与此相反的是,生物源占广州SOC的比例达到了71±11%,显著高于北京,表明南方SOC的前体物可能主要是植物排放的挥发性有机物。

188金宝搏手机版下载 1

查明碳源在灰霾形成、演化和消退过程的动态变化趋势有助于深入认识灰霾成因。对广州市一次典型灰霾生消过程的连续采样分析表明:在灰霾增长期,由14C解析的化石源一次排放污染物增长迅速,其增长倍率与二次污染物相当,均显著大于生物源组分的增长倍率,说明化石源污染物是该次灰霾现象形成的主要物质基础;在灰霾爆发和演化期,二次污染源的增长速度大约是一次排放物的2倍,因此二次污染物是灰霾现象呈现持续特征的主因。

该研究报道了我国东海海洋大气气溶胶中糖类和生物二次有机分子的组成、浓度、空间分布及主要来源,发现沿海样品及受陆地气团影响的样品表现出较高浓度的糖类(包括生物质燃烧的分子标志物-左旋葡聚糖,以及真菌孢子的分子标志物等)和BSOA,且陆地有机质能够通过大气长距离输送影响海洋大气分子组成。研究结果还表明,BSOA、生物质燃烧及真菌孢子等生物气溶胶颗粒是东海气溶胶中有机碳(OC)的主要来源。

该研究成果近期发表在国际期刊Atmospheric Chemistry and Physics上,项目得到了中国科学院B类先导专项、广州市科信局重点项目和国家自然科学基金的资助。

该研究为解析和模式模拟东海气溶胶的分子组成和浓度水平提供了有用的信息,有助于进一步深入理解西北太平洋地区的大气化学以及海洋生物地球化学循环。

Liu, J.W., Li, J*., Liu, D., Ding, P., Shen, C.D., Wang, X.M., Luo, C.L., Cheng, Z.N., Szidat, S., Zhang, Y.L., Chen, Y.J., Zhang, G., Atmospheric Chemistry and PhysicsSource apportionment anddynamic changes of carbonaceous aerosols during the haze bloom–decay process inChina based on radiocarbon and organic molecular tracers, Atmospheric Chemistry and Physics, 2016. 16: p.2985-2996.

论文链接:

188金宝搏手机版下载 2

(编辑 焦德芳 董青青)

188金宝搏手机版下载 3