2015~2019年南京北郊碳质气溶胶组成变化

作     者：谢添 曹芳 章炎麟 林煜棋 范美益 宋文怀 鲍孟盈 项妍琨 赵祝钰 杨笑影 谢锋 张煜娴 俞浩然 张子金 邢佳莉 XIE Tian;CAO Fang;ZHANG Yan-lin;LIN Yu-chi;FAN Mei-yi;SONG Wen-huai;BAO Meng-ying;XIANG Yan-kun;ZHAO Zhu-yu;YANG Xiao-ying;XIE Feng;ZHANG Yu-xian;YU Hao-ran;ZHANG Zi-jin;XING Jia-li

作者机构：南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室南京210044 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      面：2858-2866页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41977305,41977185) 江苏省自然科学杰出青年基金项目(BK20180040) 江苏省“333人才计划”项目(RRA20200)。 

主　　题：南京北郊 有机碳(OC) 元素碳(EC) 长期变化 二次有机碳(SOC) 

摘      要：碳质气溶胶是大气细颗粒物的重要组成,对空气质量、人体健康和气候变化有着重要影响.为了探究碳质气溶胶在减排背景下的长期变化,本研究测定了南京北郊5 a(2014年12月17日至2020年1月5日)PM_(2.5)样品的有机碳(OC)和元素碳(EC)浓度.结果表明,ρ(OC)和ρ(EC)5a平均值分别为(10.2±5.3)μg·m^(-3)和(1.6±1.1)μg·m^(-3),其中OC占PM_(2.5)的31.1%,EC占PM_(2.5)的5.2%.OC和EC均呈现出冬高夏低的季节特征.通过非参数的Mann-Kendall检验和Sen s斜率发现,OC和PM_(2.5)的浓度整体呈显著下降趋势[OC:P0.0001,-0.79μg·(m^(3)·a)^(-1),-0.29%·a^(-1);PM_(2.5):P0.0001,-4.59μg·(m^(3)·a)^(-1),-1.58%·a^(-1)].EC虽然整体上升,但显著性和变化幅度相对而言并不明显[P=0.02;0.05μg·(m^(3)·a)^(-1),0.02%·a^(-1)].从冬季的长期变化看,OC、EC都呈显著下降[OC:P0.0001,-2.05μg·(m^(3)·a)-1,-0.74%·a^(-1);EC:P=0.001,-0.15μg·(m^(3)·a)^(-1),-0.05%·a^(-1)],且下降较总体更明显.OC和EC的相关性表明,冬季和夏季的来源较春季和秋季更复杂.根据OC/EC特征比值判断,2015~2019年燃煤源和生物质燃烧源的贡献有所下降,工业源与机动车排放源的影响日益显著,与此对应的是OC的明显下降和EC的轻微回升.OC/EC比值大于2.0,说明研究区域存在二次污染.进一步计算发现SOC变化与OC一致,呈显著下降[P0.0001,-0.47μg·(m^(3)·a)^(-1),-0.17%·a^(-1)],均值为(5.0±3.5)μg·m^(-3),占OC的49.2%.以上变化说明南京市近年来对空气污染的防控治理效果明显,同时今后的治理可以针对VOCs的排放,以减轻二次污染.