不同类型重污染期间大气气溶胶中有机碳和元素碳的不同特性

图41-4　沙尘时期、平日以及生物质燃烧时期PM10中OC、EC的浓度以及OC／EC的比值(www.xing528.com)

图41-4为上述由二次无机气溶胶、外来沙尘以及生物质燃烧气溶胶控制的三次重污染时段PM 10中OC、EC的浓度以及OC／EC的比值。生物质燃烧时段的OC和EC浓度，明显较其他时段高，分别为35.8±8.1和5.7±1.3μg·m-3，比其他时段高出了30%～100%。这主要由于生物质燃烧后能释放大量含碳物质，包括有机碳（OC）和元素碳（EC）。元素碳也称为黑碳（BC），是气溶胶中对光吸收最强烈的组分。生物质燃烧过程中所释放的含碳物质，会对本地以及区域的辐射平衡有极大影响。OC／EC比值能够很好地指示有机物来源。非污染时期的OC／EC比值为3.70±0.86，此值是中国绝大多数大城市的典型值［5］，OC和EC的主要来源是机动车排放和煤燃烧。PE3时段的OC／EC比值提高到6.4，表明生物质燃烧可以释放更多OC。PE2时段也就是上海受沙尘影响那天。不同时段采集的大气气溶胶样品，其OC／EC比值变化范围很大。比值最大的2个时段（OC／EC比值在8以上），恰好是PM 10浓度的2次峰值时段。在其他没有沙尘影响的时段，OC／EC比值明显降低。从OC和EC的质量浓度看来，出现沙尘峰值时段的EC浓度明显较低，而OC浓度仍维持在一定水平。这说明，沙尘的到来能对一次污染物EC有明显稀释，而由于有机气溶胶前体物在沙尘表面可能发生复相反应，导致OC浓度并未明显下降，因此在沙尘浓度较大时，观察到较高的OC／EC比值。在沙尘长程传输过程中，也可能携带较多的一次或二次有机气溶胶，从而导致了较高的OC／EC比值。