南京北郊工業(yè)區(qū)碳質氣溶膠污染特征及生物質燃燒的影響研究.pdf

1、碳質氣溶膠是大氣氣溶膠的重要組成成分，對全球氣候變化，大氣能見度，空氣質量和人類健康等有著重要影響。碳質氣溶膠的主要組成成分有機碳(OC)和元素碳(EC)，具有不同的來源特征。近年來，作為吸光性有機碳的棕碳(BrC)的發(fā)現(xiàn)也引起了學者廣泛的關注，BrC的來源以生物質燃燒為主，燃煤和二次轉化是其次要來源。長江三角洲地區(qū)是中國經濟發(fā)展最發(fā)達的地區(qū)之一，近年來大氣灰霾現(xiàn)象日趨嚴重。研究表明，細顆粒物是影響空氣能見度的重要因素，是灰霾天氣加劇的

2、主要原因。而碳質氣溶膠尤其是二次有機碳是灰霾天氣下細顆粒物的重要組成部分。南京作為長江三角洲的典型代表城市，研究該地區(qū)的大氣碳質氣溶膠污染特征及輸送來源解析，對于控制減排具有重要意義。
　　本論文采用sunset RT-4型半連續(xù)有機碳元素碳分析儀，對南京北郊工業(yè)區(qū)2015年6月-2016年8月大氣PM25中OC、EC和BrC進行了一年的連續(xù)觀測，討論了其碳質氣溶膠的濃度特征、季節(jié)變化和日變化特征以及氣象因子的影響;并利用MRS方

3、法對二次有機碳(SOC)進行了估算，分析了SOC的季節(jié)變化和日變化特征;結合MODIS衛(wèi)星遙感火點資料，以及膜樣品的OC、EC和左旋葡萄糖測定，研究了2015年10月一次生物質燃燒事件對南京北郊工業(yè)區(qū)碳質氣溶膠的影響，并利用HYSPLIT后向軌跡模型結合聚類分析方法，計算了污染期間后向氣流軌跡，通過計算潛在源貢獻因子PSCF，分析了南京北郊工業(yè)區(qū)碳質氣溶膠的潛在源區(qū)。通過分析，得到以下結論:(1)南京北郊工業(yè)區(qū)大氣碳質氣溶膠污染水平在全

4、國屬于中等偏上。大氣顆粒物和OC、EC濃度均呈現(xiàn)出冬季高，夏季低的季節(jié)變化特征，這與夏季降水對氣溶膠的濕清除作用和冬季排放源的增多及不利的氣象條件有關。OC、EC日變化特征表現(xiàn)為夜間高白天低，受邊界層影響顯著。早晚交通高峰對OC、EC濃度影響顯著，機動車尾氣排放的交通源是重要來源。(2)夏季SOC對OC的貢獻較高，這與夏季高溫高濕強太陽輻射的氣象條件相關，導致光化學反應發(fā)生速率的加快，冬春季節(jié)SOC/OC較低，說明冬春季節(jié)碳質氣溶膠來源

5、較單一。(3)春冬季節(jié)，局地排放對南京北郊地區(qū)的OCEC貢獻不可忽視。此外，來自北方燃煤城市的氣流輸送對春冬季較高的OC、EC濃度貢獻顯著，來自內陸地區(qū)的氣流輸送對春秋季的OC、EC濃度貢獻顯著，而夏季較低的OC、EC濃度與來自海洋的清潔氣團輸送有關。(4)dEC可以被用作生物質燃燒的示蹤物，較好的指示生物質燃燒，反映生物質燃燒的影響。高溫條件下有利于dEC的生成，dEC的生成機制與SOC的形成密切相關。2015年10月生物質燃燒事件過