南京北郊大气棕碳吸光特性、来源及其季节变化特征

作者:陈星州; 崔世杰; 张运江; 先久坤; 王镜雲; 汪俊峰; 盖鑫磊*
来源:环境科学, 2023, 44(12): 6529-6540.
DOI:10.13227/j.hjkx.202212194

摘要

大气棕碳(BrC)是对大气颗粒物中具有吸光能力的一类有机物的总称,其对空气能见度及气候系统均有重要影响.自2021年3月至2022年2月底于南京北郊利用黑碳仪测定了气溶胶中BrC的光吸收系数,利用最小相关性法分别定量一次(BrCpri)和二次棕碳(BrCsec)贡献,结合后向轨迹、潜在来源和日均变化,分析季节变化特征.结果表明,观测期间BrC的平均光吸收系数(370 nm)为(7.76±7.17)Mm-1,对于总气溶胶光吸收贡献率为(22.0±8.8)%.不同波长下棕碳吸光系数在四季呈现U字形变化,即春季和冬季高,夏季和秋季低.BrCpri和BrCsec(370 nm)全年光吸收贡献分别为(62.9±21.4)%和(37.1±21.4)%;前者在四季均占主导,但随着波长增加,BrCsec的贡献逐渐增加并最终占主导(如在660 nm时).除冬季以外,BrC在其他季节受到来自海上气团的显著影响,而冬季受当地及周边地区排放影响更为显著.交通排放在春、夏和秋季对一次排放BrC影响比冬季大,而燃煤和生物质燃烧则对冬季一次排放BrC影响较大.光化学和液相反应过程在不同季节对二次BrC有不同程度的影响,夏季主要来源于光化学反应,而冬季则主要来源于液相反应,而这两种反应也均是春季和秋季二次BrC重要生成途径.

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