大气气溶胶富集系统探测黑碳与棕碳气溶胶及其光学特性研究

作者：康慧慧; 尚晓娜^*; 张路明; 陈建民^*

来源：复旦学报(自然科学版), 2022, 61(06): 799-811.

DOI：10.15943/j.cnki.fdxb-jns.2022.06.012

• 大气气溶胶富集系统
• 黑碳
• 棕碳
• 光学性质
• 来源分析

作为大气细颗粒物(PM2.5)的重要组分，黑碳(BC)与有机碳(OC)中的棕碳(BrC)对地球能量收支和气候变化的影响一直是大气化学研究的难点，其中对BC、OC、BrC光学特性的准确探测至关重要。本文搭建了大气气溶胶浓缩富集器(VACES)与光学仪器联用系统，对上海市PM2.5样品中BC和BrC的光学特性进行了高精度观测，观测到2021年6月15日—7月15日(代表夏季)OC的浓度为(4.36±3.34)μg·m-3,BC的浓度为(1.29±0.75)μg·m-3,占PM2.5质量浓度的19.4%;2021年12月29日—2022年1月25日(代表冬季)OC的浓度为(3.07±2.46)μg·m-3,BC的浓度为(1.49±1.38)μg·m-3,占PM2.5的9.6%。尽管夏季OC和BC在PM2.5中占比高，但与PM2.5无相关性；而在冬季，OC和BC的浓度分布均与PM2.5存在正相关(R2>0.5)。夏季BrC的吸光值为(4.78±3.51) Mm-1,占总吸光的15%左右；冬季BrC的吸光值为夏季的3倍，达到(13.03±15.46) Mm-1,吸光占比增加到21%。根据OC/BC的比值推测大气颗粒物中碳的主要来源为生物质燃烧、化石燃料燃烧和机动车尾气排放，而夏季生物质燃烧排放的占比较大。

• 单位
  复旦大学; 上海应用技术大学