北京南部城区PM2.5中碳质组分特征

作者：董贵明; 唐贵谦; 张军科^*; 刘琴; 闫广轩; 程萌田; 高文康; 王迎红; 王跃思

来源：环境科学, 2020, 41(10): 4374-4381.

DOI：10.13227/j.hjkx.202003031

• PM2.5
• 碳质组分
• 二次有机碳
• 季节变化
• 演化特征
• 潜在源贡献因子

为了解《大气污染防治行动计划》实施后北京市大气PM2.5中碳质组分特征,于2017年12月至2018年12月在北京污染较重的南部城区进行了PM2.5连续采样,对其中的有机碳(OC)和元素碳(EC)进行了全面研究.结果表明,北京大气PM2.5、OC和EC浓度变化范围分别为4.2～366.3、 0.9～74.5和0.0～5.5μg·m-3,平均浓度分别为(77.1±52.1)、(11.2±7.8)和(1.2±0.8)μg·m-3,碳质组分(OC和EC)整体占PM2.5的16.1%.OC质量浓度季节特征表现为:冬季[(13.8±8.7)μg·m-3]>春季[(12.7±9.6)μg·m-3]>秋季[(11.8±6.2)μg·m-3]>夏季[(6.5±2.1)μg·m-3],EC四季质量浓度水平均较低,范围为0.8～1.5μg·m-3.二次有机碳(SOC)年均质量浓度为(5.4±5.8)μg·m-3,四季贡献比例范围为45.7%～52.3%,年均贡献为48.2%,凸显了二次形成的重要贡献.随污染加重,尽管OC和EC贡献比例均降低,但浓度水平却成倍升高,OC和EC浓度在严重污染天分别是空气质量为优天的6.3和3.2倍.与非供暖时段相比,供暖时段PM2.5、 OC和SOC浓度分别增加了14.4%、 47.9%和72.1%,体现了OC对供暖季PM2.5污染的重要贡献.PSCF分析表明,位于北京西南的山西省和河南省部分区域是PM2.5和OC的主要潜在源区,且PM2.5潜在源区更为集中; EC的PSCF高值(>0.7)区域较少,主要位于北京南部,如山东省和河南省部分地区,且北京市及周边地区贡献明显.

• 单位
  西南交通大学; 河南师范大学; 大气边界层物理与大气化学国家重点实验室; 中国科学院大气物理研究所