华北地区南部城市秋冬季黑碳来源解析——基于改进后的黑碳仪模型

为分析华北地区南部城市漯河市秋冬季黑碳(BC)浓度和来源的变化特征,使用7波段黑碳仪(AE33)于2022年9月1日~2023年2月28日在漯河市测量BC浓度,并使用改进后的钾离子动态约束黑碳仪模型进行源解析.此外,对元旦及春节期间烟花爆竹燃放对eBCEC和K^(+)的影响进行分析,以期对华北南部城市的BC污染控制提供合理的建议.结果表明,漯河市秋冬季eBCEC平均浓度为3.62μg/m^(3),冬季浓度(5.17μg/m^(3))约为秋季浓度(2.15μg/m^(3))的2.4倍.eBCEC昼夜浓度变化呈双峰型,峰值出现在8:00和21:00.使用改进后的黑碳仪模型解析出秋冬季BC主要来自化石燃料燃烧的贡献(74.69%±15.63%),其次为生物质燃烧贡献(25.31%±15.63%),控制化石燃料燃烧源对BC污染的改善更加有效.元旦、元宵节和春节等烟花爆竹燃放时段eBCEC的浓度均值分别为11.45、8.42和8.12μg/m^(3),分别为非烟花爆竹时段的2.6、1.9和1.8倍;春节、元宵节和元旦烟花爆竹燃放时段K^(+)浓度分别为26.11、16.23和5.79μg/m^(3),分别为非烟花爆竹时段的6.9、6.3和3.6倍;烟花爆竹燃放时段K^(+)浓度增幅明显高于eBCEC,会对约束模型结果造成干扰,建议使用该模型时剔除烟花爆竹燃放时段的数据.

低速二冲程船舶柴油机燃用不同燃料的黑碳排放特性

为了探究船舶柴油机燃用不同燃料的黑碳排放特性,对一台低速二冲程船舶柴油机进行稳态工况试验,试验中使用了轻柴油(D100)、生物柴油(Bio50、Bio30、Bio10)、低硫重油(Low Sulfur Fuel Oil,LSFO)以及高硫重油(High Sulfur Fuel Oil,HSFO)共6种燃料。结果表明,燃用D100以及生物柴油时,黑碳排放浓度相较燃用重油时显著降低,并且随着生物柴油掺混比例的增加,减排效果愈明显,最大加权下降率达到了80%;燃用重油时,在中高负荷工况下,滤纸式烟度计的测量值明显高于声光式烟度计,二者的最大相对偏差达到了40%以上;随着负荷上升,黑碳排放浓度逐渐降低,NOx排放浓度升高,CO排放浓度下降。燃用生物柴油时,NOx排放浓度相较其余燃料更高,而CO排放浓度相对更低;燃用生物柴油时,缸内最大爆发压力明显高于其余燃料,缸压曲线面心前移说明此时燃料燃烧放热迅速,能量转换效率高,但由于生物柴油的净热值较低,故使用生物柴油时,燃油消耗率偏高。本文研究结果可为船舶黑碳减排技术的研发与相关排放法规的制定提供参考。

南昌前湖区域黑碳的分布特征与光学特性

2020年12月—2021年12月,对南昌市前湖区域大气中黑碳(BC)进行连续观测,研究BC的分布特征与光学特性.结果显示,南昌前湖区域eBC浓度2021年均值为(1.93±1.13)μg·m^(-3),有明显的季节变化,冬季最高(2.10±1.28)μg·m-3,春季最低(1.69±1.14)μg·m^(-3);eBC浓度日分布表现为明显的双峰特征,峰值出现在07:00—09:00和22:00—23:00.BC吸收系数、大气消光系数年均值为18.42、137.67 Mm^(-1).eBC与NO_(2)的相关性强于eBC与SO_(2)、CO、O_(3)的相关性,反映区域内BC受机动车尾气影响显著.eBC与风速呈负显著性相关(*P<0.05),eBC与气象因子相关性按从大到小顺序为风速>温度>相对湿度,较大的风速更利于BC的扩散稀释.本文研究结果可为区域碳气溶胶的污染防控及其辐射强迫的科学评估提供参考依据和数据支撑.

内蒙古典型草原2010~2021年黑碳气溶胶浓度变化及影响因素分析

分析了2010~2021年内蒙古锡林浩特国家气候观象台大气成分观测站黑碳气溶胶浓度观测数据,阐明了黑碳气溶胶浓度时间变化规律,并初步讨论了其与气象要素的关系,以期为大气黑碳气溶胶污染防治工作提供科学依据.结果表明:不同季节、不同风速下,几乎均在南偏西风向时黑碳气溶胶浓度增大且最高,而在东北风向时其浓度几乎不变甚至略减少且最低;黑碳气溶胶浓度日变化整体呈现出明显的四季均为“单峰型”变化特征,冬季峰值出现时间较其他三个季节晚,四季谷值出现时间一致;季节变化总体上呈现出浓度及其标准差均为秋冬季高于春夏季的特征,说明观测点黑碳气溶胶浓度在高值期间的秋冬季,其变化幅度也较大;由于能源结构的改变及节能减排措施的成效,近10年观测点黑碳气溶胶浓度呈明显下降趋势,其变化与气温、降水呈极显著负相关,与相对湿度呈极显著正相关.

老化黑碳颗粒诱导人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y炎症反应及机制

以人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y为研究对象,分析被臭氧氧化的黑碳(oxidized black carbon,OBC)颗粒引起的炎症反应以及核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylin-ositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,又称Akt)信号通路的作用.结果显示:随着OBC颗粒染毒质量浓度的增加(5、10、20、40µg/mL),细胞内线粒体跨膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平逐渐下降,DNA损伤程度逐渐升高,呈现质量浓度和时间依赖性;细胞外泌白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)水平升高和细胞内肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)基因高表达,说明OBC颗粒会促进SH-SY5Y细胞发生炎症反应;细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)基因表达量升高,且HO-1蛋白水平升高,说明细胞发生氧化应激;胞内NF-κB和PI3K/Akt通路相关蛋白显著变化,表明OBC颗粒激活了NF-κB和PI3K/Akt信号通路.综上,OBC颗粒可诱导SH-SY5Y细胞发生氧化应激造成DNA损伤,促进炎症反应,且对NF-κB和PI3K/Akt信号通路有重要调控作用.

鄂东南湖泊水体中颗粒态黑碳分布特征与来源分析——以磁湖为例

在地球水生态系统中,颗粒态黑碳(particulate black carbon,PBC)是颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)的重要组成部分.采用热光反射法对黄石磁湖POC、PBC及其组分(焦炭和烟炱)的含量水平、空间分布特征及可能来源进行了研究.结果表明,磁湖水体中POC、PBC、焦炭(char)和烟炱(soot)含量变化范围分别为2899.38—5622.80、 235.01—800.08、 24.41—310.23、 130.09—544.72μg·L^(-1),平均含量分别为3903.84、377.25、155.52、272.65μg·L^(-1),呈现较大的空间分布差异.PBC/POC的变化范围在6.89%—18.32%之间,平均值为10.92%,说明城市湖泊水体中PBC对POC含量积累的贡献较大. soot/PBC的变化范围为45.92%—89.61%,平均值为63.95%. PBC、char与soot含量和PBC/POC比值的空间变异性与环湖周边区域的道路交通和工业布局有关,且南半湖受交通污染和工业排放的影响更大. PBC与POC、char和soot含量均呈正相关,且PBC与soot的相关系数(r=0.81,P<0.01)高于char(r=0.72,P<0.01),说明磁湖水体中soot对PBC的贡献更大. char/soot比值分析结果表明,磁湖水体中PBC主要受到交通污染源和燃煤等人类活动的影响.

霾过程黑碳对气溶胶散射吸湿增长的影响

利用成都市2017年10~12月逐时的“干”气溶胶散射系数、吸收系数和环境气象监测资料,结合同时次气溶胶粒径吸湿增长因子(Gf)的反演数据,分析了4类霾强度条件下黑碳浓度(C_(BC))的变化特征,并基于广义可加模型(GAM)探讨了C_(BC)对气溶胶散射吸湿增长因子(f)的影响机制.结果表明:(1)轻微、轻度、中度和重度霾强度条件下的C_(BC)均服从对数正态分布,其均值随霾强度的增加而增大,变差系数则随霾强度的增加而减小.(2) C_(BC)与Gf之间呈现非线性负相关,C_(BC)与C_(PM2.5/PM10)(细颗粒物质量浓度与粗颗粒物质量浓度之比)之间则呈现非线性正相关(均通过了α=0.01的显著性检验);随着霾的渐近演化,Gf随C_(BC)增加而减小的趋势持续增强,C_(PM2.5/PM10)随C_(BC)增加而增大的趋势则持续减弱.(3) Gf与C_(PM2.5/PM10)之间存在显著的交互作用(通过了α=0.001的显著性检验),以Gf与C_(PM 2.5/PM10)为双变量的GAM模型能更好地表征f的变化特征.

黑碳在环境中的赋存、时空分布及迁移转化特征

黑碳(black carbon,BC)作为典型的颗粒污染物,具有复杂的组成,能够对空气质量、生态环境甚至人体健康产生深远的影响.深入探究BC的赋存、分布特征和迁移转化过程,对深刻理解其对气候变化、大气污染控制、健康效应的影响具有重要意义.BC来源于自然和人为活动,并可在水-气-固三相间跨介质传输,增加了其溯源解析研究的难度.BC的时空分布受诸多种因素影响,包括地理、气象和排放源等,其研究极具挑战性.本综述分析了BC的源与汇,归纳了其在不同环境介质中赋存、时空分布特征及迁移转化,总结了其分布规律与关键影响因素,可为更好的理解“碳循环”及实施“双碳战略”提供基础理论支撑.

黑碳对北冰洋积雪和海冰影响的模拟研究

当黑碳沉降到冰雪表面时,可使冰雪表面反照率降低,对短波辐射的吸收增加,黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟,并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明,在不同黑碳数据源的强迫下,1980-2014年间,模拟结果给出的夏季北冰洋反照率平均下降为0.82%~1.71%,最终造成海冰面积下降了0.97%~1.93%,而在巴伦支海、喀拉海以及拉普捷夫海,夏季黑碳造成的海冰面积下降约为北冰洋整体的2-3倍。不同黑碳沉降强迫下的模拟结果均显示,1980-1995年,北冰洋区域黑碳对反照率的影响呈现减小趋势,但在1996-2014年,黑碳影响转为增加趋势。在低纬度海区,由于海冰的消退,黑碳的辐射效应呈现减小趋势,而在高纬度海区,由于多年冰内黑碳的累积效应,黑碳的辐射影响呈现增强效应。

“碳中和”目标下海洋黑碳的源汇过程及其意义

黑碳是由生物质和化石燃料不完全燃烧生成的碳质混合物。由于黑碳含碳量高,具有芳构化的分子结构,可在自然环境中长期存在,因此黑碳是全球碳循环的重要组分。虽然近年来有关黑碳的性质以及黑碳在地球各圈层中的循环通量及储量的研究取得了一定的进展,但仍需进一步厘清其源汇过程,探讨黑碳在全球碳循环中的作用。初步梳理了全球黑碳循环的路径、通量、时间尺度的相关数据,分析总结了海洋黑碳源汇过程中的迁移机制及相关制约因素。分析认为:海洋沉积物是黑碳的巨大储库,储量达569~1380 Pg,黑碳可在海洋沉积物中持续存在数千年,符合当前“碳中和”背景下“有效碳汇”长周转时间这一重要条件;同时,黑碳在环境中的周转循环时间一般长于生物质碳,对全球变暖具有负反馈效应。因此,黑碳入海沉积是一种有效的海洋碳增汇和碳封存手段,可能是实施碳的捕集、利用和封存(CCUS)战略的有效途径。通过总结与评估海洋沉积物中的黑碳在“碳中和”领域的战略价值和气候意义,认为在生态环境友好的前提下,应积极调控生物质燃烧成因的黑碳的生产源头,优化黑碳入海沉积路径和埋藏海域,充分发挥黑碳在海洋负排放中的积极作用,为我国海洋“碳中和”目标的实现提供基础理论支撑。

百年来海州湾沉积物中黑碳分布特征及环境意义

沉积物中黑碳记录了百年来区域生物质燃烧特征变化。本文以海州湾入海潮滩采集的岩芯沉积物样品为研究对象,采用热光反射法(TOR)分别对沉积物黑碳、焦炭和烟炱进行测定,分析探讨海州湾近百年来生物质燃烧演变过程。利用相关性分析、主成分分析和特征比值法分析黑碳含量的历史变化和可能来源,试图揭示该区域百年来能源结构的转变过程。结果表明,近百年来沉积物黑碳、焦炭、烟炱质量分数垂直变化幅度较大,分别在0.507~1.281 mg·g^(-1),0.395~1.080 mg·g^(–1),0.112~0.389 mg·g^(-1)范围内变化。其中,黑碳质量分数高值出现在20世纪80年代中后期(0.873~1.029 mg·g^(-1)),而低值出现在20世纪20年代到20世纪中叶期间(0.675~0.751 mg·g^(-1))。不同区域黑碳分布比较发现,我国东部边缘海地区比青藏高原和瑞典湖泊高出10倍,但发达国家黑碳通量峰值出现时间早,反映了黑碳沉积与区域工业化水平和人类活动相关性显著。黑碳特征比值法(char/soot)的源解析结果表明,黑碳的来源中化石燃料燃烧占48.8%,是生物质燃烧的4.2倍。根据相关性分析、主成分分析和char/soot比值结果分析,黑碳在1950年以前主要来源是生物质燃烧,在1950年以来煤炭燃烧、工业源、交通源比重增加,主要和区域人口、工业总产值、能源消费等因素有关,人类活动占据主导。研究结果为进一步理解该区域黑碳污染状况及制定未来海州湾地区的生态环境管理政策提供参考。

济南市区黑碳污染变化特征及来源解析

黑碳(BC)作为细颗粒物(PM2.5)的重要来源之一,探究其变化特征及来源对PM2.5管控具有指导意义。为了研究济南市区大气黑碳颗粒物污染变化特征及来源,于2020年1月-2021年12月在济南市区选择市中心站(1#)利用Magee公司AE33型黑碳仪对黑碳浓度展开了在线连续观测,还开展了PM2.5、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)质量浓度的同步在线观测,获得了市区黑碳浓度变化特征,探究了BC与主要大气污染物的关系,并结合省中心站(2#)BC监测,定量解析了济南市区BC排放来源的日变化特征,同时选取典型污染过程研究不同排放源黑碳的传输影响。结果表明,整个观测时段1#BC平均质量浓度为(1.86±1.21)μg·m^(-3),BC与PM2.5和CO呈正相关关系。BC质量浓度呈现明显的年、季节、周和日变化特征,2021年BC较2020年下降约0.28μg·m^(-3),下降比例为14%,BC质量浓度春(1.47±0.51)μg·m^(-3)<夏(1.60±0.43)μg·m^(-3)<秋(1.99±0.77)μg·m^(-3)<冬(2.48±1.17)μg·m^(-3);BC受交通早晚高峰的影响呈现双峰型日变化特征,春夏季周末浓度高于工作日,具有比较明显的“周末效应”。源解析结果表明,交通排放为BC主要来源,2020年和2021年BC交通源贡献均值占比(BCtraffic/BC)夏(0.81)>秋(0.79)>春(0.76)>冬(0.67),不同季节BCtraffic日变化特征也证实了交通源对BC贡献占主导作用,2#省中心站与1#市中心站变化相似,但受交通流量与工业源影响BC浓度通常高于1#市中心站,典型PM2.5污染期间BC除受近距离局地排放源影响外,还有济南北部、德州市和河北衡水市传输影响。风场对BCtraffic和BCnontraffic浓度的影响显示该站点以周边源排放为主,BCtraffic受西南方向的旅游路隧道及东北方向舜华路等交通繁忙路段排放影响明显。

中国黑碳和PM_(2.5)人群暴露风险评估

利用全国范围(除港澳台)PM_(2.5)(2015—2020年)和黑碳(2015—2017年)的浓度监测数据,并结合人口分布资料,测算我国人群大气污染物人口加权平均浓度(population-weighted concentration,PWC),对人群大气污染暴露风险和特征做了定性与定量评估。结果表明:(1)2015—2020年,我国人群PM_(2.5)平均暴露浓度达标率为48%,其间全部达标的省和自治区有云南、海南、广东和西藏;(2)2015—2017年,我国人群的平均黑碳暴露浓度空间分布不平衡,出现西低东高的形势,黑碳污染严重的地区主要为华中(湖南、河南、江西)和西南(四川、重庆)等地;(3)2015—2017年,我国人群黑碳和PM_(2.5)的年均暴露浓度比为0.01~0.16,比值呈逐年下降趋势。本研究为全面认识我国PM_(2.5)和黑碳的环境健康效应提供参考,也为制订预防措施和政策提供科学依据。

光化学氧化对深圳市含黑碳气溶胶混合态和光吸收的影响

于2021年2月在深圳开展了含黑碳气溶胶混合态和光学性质的测量,结合奇氧数(Ox)的同步分析,以探究光化学氧化对城市大气中含黑碳气溶胶包裹物、形貌与光吸收能力的影响.结果表明:观测期间黑碳颗粒群平均相对包裹物量(包裹物与黑碳核质量比,MR)平均值为4.3±0.7,有效密度平均值为(1.35±0.10)g/cm^(3),整体颗粒群形貌为球形的观测时段占比为70%,表明深圳城市点含黑碳气溶胶主要为中等不规则形貌的内部混合态颗粒.光化学氧化在含黑碳气溶胶混合态演变过程中起到重要作用.随着Ox的增加,颗粒群平均MR增幅约为38%,平均有效密度从1.32g/cm^(3)增至1.44g/cm^(3),动力学形状因子从1.05递减至1.00,表明光化学氧化过程促使非黑碳组分累积并使颗粒趋向于形成更致密的核壳球形.此外,Ox增加过程中,吸光增强(Eabs)增幅约为20%,增长速率为0.002/10-9,表明光化学氧化对城市点含黑碳气溶胶光吸收起到关键的驱动作用.

典型室内吸烟环境细颗粒物与黑碳动态变化及人群暴露特征

中国大多数城市尚未出台室内控烟法令,导致公共环境室内吸烟行为较为普遍,对室内空气质量和相关风险人群的健康造成了严重危害。目前仍缺乏研究表征吸烟引发的室内空气污染及其动态变化特征,阻碍了控烟政策的制定。本研究基于高时间分辨率在线细颗粒物(PM_(2.5))和黑碳(BC)监测仪,结合相关风险人群暴露特征调研数据,探究了典型吸烟环境(棋牌室)的室内污染水平、动态变化特征、影响因素和吸烟导致的污染物排放强度及风险人群的额外暴露。结果表明棋牌室日均PM_(2.5)和BC浓度分别为(154±68.9)mg·L^(-1)和(3.7±1.4)mg·L^(-1),其中营业期间的浓度为非营业期间浓度的6.5倍和2.6倍。PM_(2.5)和BC浓度的室内外比值(I/O)分别为6.3和4.1,表明室内源排放是棋牌室空气污染的主要来源。吸烟可以迅速升高室内PM_(2.5)和BC浓度并产生浓度峰,峰值可达(502±111)mg·L^(-1)和(8.5±2.9)mg·L^(-1)。吸烟导致棋牌室PM_(2.5)和BC的排放强度分别为(332±218)mg·L^(-1)·min^(-1)和(3.2±1.8)mg·L^(-1)·min^(-1),风险人群因吸烟导致的日均PM_(2.5)和BC的额外暴露分别为74.5 mg·L^(-1)和0.67 mg·L^(-1),年均额外暴露分别为21.3 mg·L^(-1)和0.19 mg·L^(-1),表明室内吸烟引发的额外暴露会导致严重的健康风险。本研究为吸烟导致的室内空气污染提供了基础数据,研究结果可为控烟政策制定提供科学支撑。

深海极端环境黑碳的地球化学特征及其环境意义

黑碳是一种广泛存在于不同环境中且抗氧化、耐分解的含碳物质。作为惰性有机碳的重要组分,黑碳深刻影响着全球碳循环。当前海洋黑碳收支的不平衡研究结果表明海洋中可能存在未知的或被忽略的黑碳来源或埋藏路径。随着深渊海沟、热液区和冷泉区等这些地球上最为极端的海洋环境黑碳研究的不断深入,已经确认这些环境中存在独特的黑碳循环过程,可能是海洋黑碳的重要源或汇。本文综述了海洋极端环境中黑碳的地球化学特征,发现深渊海沟独特的“V”字型地形有利于物质汇聚,其中的黑碳比同沉积的有机碳更为古老,黑碳年埋藏量可达约(1.0±0.5)Tg;热液区的高温流体通过“灼烧”有机质形成原位自生黑碳,其每年向海洋贡献的黑碳可达1.6~9.7Tg,是海洋黑碳的重要来源;冷泉区黑碳的源汇过程尚不清楚,但区域内丰度极高的甲烷厌氧氧化古菌最近被证明可以直接产生黑碳,其碳同位素值负偏至-60‰以下,这是迄今为止唯一的一种微生物来源黑碳,是对黑碳类型传统认识的重要补充。尽管目前已经建立海洋黑碳源汇过程的总体框架,但尚缺乏对海洋极端环境黑碳的直接形态观察及特征分析,未来的研究需要明确海洋极端环境中陆源黑碳与海洋自生黑碳的比例,以进一步了解海洋黑碳源汇过程并探讨极端环境黑碳在海洋碳循环中扮演的角色。

2021年苏州黑碳气溶胶浓度特征及来源解析

于2020年12月1日—2021年11月30日利用7波段黑碳仪(AE-31)观测苏州地区黑碳(BC)浓度变化特征,并使用黑碳仪模型和后向轨迹模型分析BC排放来源和潜在源区。结果发现,苏州地区BC年平均质量浓度为(1.29±0.64)μg/m^(3),冬季BC质量浓度最高,为(1.61±0.89)μg/m^(3),秋季为(1.34±0.61)μg/m^(3),春季为(1.23±0.48)μg/m^(3),夏季最低,为(1.03±0.43)μg/m^(3)。各季节工作日、非工作日BC质量浓度日变化均呈早晚双峰分布规律。BC质量浓度与风速、气温、降水量呈负相关,与相对湿度相关性并不显著。黑碳来源解析结果表明,相比于固体燃料(如煤和生物质燃烧),液体燃料(如交通排放)对苏州BC质量浓度的贡献在各季节均占主要地位(74.2%~76.3%),且夏季最高,冬季最低。同时,后向轨迹模拟和浓度轨迹权重分析的潜在源区结果显示,与本地污染相比,影响苏州地区BC的更多为输送型气团;各季节BC的潜在源区也稍有差异,主要以西南方向的影响为主。

上海市青浦区黑碳污染特征分析

本研究通过对青浦区淀山湖监测站点周边船舶排放PM_(2.5)和所用油品的组分分析,分析油品中硫分,研究其对环境空气中SO_(2)的贡献,通过分析船只排放的PM_(2.5)中的黑碳和环境空气中的黑碳组分,判断船只排放对环境空气PM_(2.5)的贡献。研究表明,BC与氮氧化物的高度相关性显示其具有一定的同源性,该区域BC/NO_(2)的特征值处于0.04~0.11范围,该站点附近受柴油机活动影响较大;PM_(2.5)中碳质气溶胶来自交通运输源和燃煤的综合作用,交通运输过程污染来源主要为船舶发动机尾气排放。该站点不容易受到来自外海船舶排放的影响,应重视内陆河道湖泊上船舶的排放影响。

湖泊沉积物中黑碳含量的测定及其来源分析

本文对白洋淀沉积物中黑碳和有机碳含量进行了特征分析。研究发现,沉积物中黑碳与有机碳的质量分数具有一定的正向线性相关性,并且黑碳和有机碳质量分数的比值随着黑碳质量分数的增加而增大,白洋淀地区黑碳含量相对较低,主要来源为生物质燃料燃烧和汽车尾气排放。

黑碳对海水中硝基苯的催化降解研究

海洋是黑碳和硝基苯类污染物的重要汇集地,本文模拟研究了海水环境下黑碳对硝基苯的降解作用,以解析黑碳对硝基苯的催化作用机制。研究发现,在海水环境中,黑碳对硝基苯有强烈的吸附作用,加入少量硫化物后,黑碳可以促使硝基苯快速还原降解。通过BET比表面积归一化的速率常数与黑碳样品的元素组成和黑碳表面官能团数量的关系,分析了黑碳作为催化剂降解还原硝基苯的主要控制因子,研究认为黑碳中残留原始有机质的增多能加速硝基苯的还原降解,硝基苯降解速率与黑碳表面官能团有关。酚羟基和羰基是黑碳作为催化剂还原降解硝基苯的重要活性点位。