珠三角城乡大气有机气溶胶来源、生成机制及吸入沉积通量

作者：伍莉娜; 黄山^*; 刘袁; 宋奇聪; 胡伟伟; 陈卫; 旷烨; 王小月; 李伟; 彭钰雯; 陈多宏; 岳玎利; 宋伟; 袁斌; 王新明; 邵敏

来源：环境科学学报, 2024, 44(01): 15-28.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0194

• 有机气溶胶(OA)
• 来源解析
• 污染特征
• 沉积通量
• 黑碳气溶胶质谱仪
• 珠三角地区

为探究珠三角地区秋季亚微米有机气溶胶(OA)的污染特征、健康风险及其城乡差异,本研究对基于黑碳高分辨率飞行时间气溶胶质谱仪(SP-AMS)观测的广州(城市)及鹤山(乡村)气溶胶数据进行了分析.结果显示,在城乡的两次秋季观测期间,PM,平均质量浓度分别为(29.87±20.11)μg·m-3和(40.08±16.05)μg·m-3,其中OA占比最高,分别为57.4%和52.1%.基于正交矩阵因子分析法(PMF)进行来源解析,发现在珠三角城乡两地二次有机气溶胶都是OA的首要组分,分别占64.0%和66.7%.城市地区OA受日间光氧化反应贡献明显,而乡村地区OA在夜间至清晨出现显著抬升,可能与夜间二次生成相关.相对湿度(RH)升高指示的液相反应及日间光氧化对城市低氧化态OA生成均有促进作用,光氧化也能促进乡村低氧化态OA的日间生成,而夜间SOA(Night-OA)则主要在高RH的条件下贡献更为显著.基于模型计算了亚微米级OA在人体呼吸系统中的分粒径沉积通量,发现其在肺泡区域沉积通量最大,两地沉积通量的粒径分布呈现双峰分布,但城区OA在小粒径(120 nm)的沉积峰值更加突出,因此可能具有更大的健康风险.

• 单位
  暨南大学; 中国科学院广州地球化学研究所; 有机地球化学国家重点实验室