近年来中国空气质量得到了明显改善,但PM2.5污染事件依旧频发,农作物秸秆焚烧是重要的诱发因素之一.为探讨华南地区水稻秸秆集中焚烧情形下的碳质气溶胶组分特征,于2014年夏秋水稻收割期在"中国广东大气超级站"开展了两期在线观测.结果显示,夏收期元素碳(EC)和有机碳(OC)的平均质量浓度分别为(2.5±1.3)μg·m?3和(6.6±2.5)μg·m?3;秋收期则是夏收期的两倍,分别为(5.8±3.9)μg·m?3和(13.6±8.5)μg·m?3.总碳(TC)平均占 ρ(PM2.5)的30.9％±3.7％和26.8％±7.1％,是PM2.5的重要组成部分.夏收期ρ(EC)/ρ(PM2.5)和ρ(OC)/ρ(PM2.5)均随ρ(PM2.5)的增加而下降,占比之和从74.0％下降至18.3％,而ρ(OC)/ρ(EC)比值则随ρ(PM2.5)的增加从1.7逐渐增长至4.4.而秋收期在相对稳定的源排放和静稳的气象条件加持下,ρ(EC)/ρ(PM2.5)、ρ(OC)/ρ(PM2.5)和ρ(OC)/ρ(EC)比值随ρ(PM2.5)的变化均维持相对稳定,ρ(EC)和ρ(OC)显著相关(r=0.91),且ρ(OC)无明显日变化特征.基于EC示踪法和K+质量平衡估算,夏收期OC受光化学反应影响显著,二次有机碳(SOC)的平均质量浓度为(3.7±2.4)μg·m?3,占ρ(OC)的52.1％±22.2％;生物质燃烧排放的有机碳(OCbb)为(0.8±0.4)μg·m?3,占ρ(OC)的12.4％±5.9％.受强生物质燃烧排放的影响,秋收期ρ(OCbb)平均为(8.5±5.0)μg·m?3,对OC的贡献高达66.6％±18.7％;而ρ(SOC)仅为(1.9±2.5)μg·m?3,ρ(SOC)/ρ(OC)比值降至14.5％±16.5％.与OC不同的是,化石燃料燃烧排放始终是华南地区EC的最大贡献源.秋收期生物质燃烧排放可显著提升PM2.5质量浓度,在不利气象条件下易引发污染事件,因此需重点加强对华南秋收期农作物秸秆集中焚烧的管控.

华南;PM2.5;碳质组分;二次有机碳;生物质燃烧

蒋斌;陈多宏;张涛;袁鸾;周炎;沈劲;张春林;王伯光

暨南大学环境与气候研究院,广东广州 511443;暨南大学-昆士兰科技大学空气质量科学与管理联合实验室,广东广州 511443;广东省生态环境监测中心/国家环境保护区域空气质量监测重点实验室,广东广州 510308

生态环境学报

[1]蒋斌;陈多宏;张涛;袁鸾;周炎;沈劲;张春林;王伯光-.华南水稻秸秆焚烧期碳质气溶胶组分特征及源贡献评估)[J].生态环境学报,2022(12):2358-2366

OCbb

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