冰雪和降水中黑碳的分布特征与来源研究进展

黑碳(black carbon,BC)影响着全球辐射平衡、大气环境和人体健康,而降水是大气中黑碳的主要去除方式.简述了降水中黑碳的分析方法,重点论述了国内外降水中黑碳的分布特征和对黑碳的去除效率,以及模型和碳同位素示踪技术在识别黑碳来源的应用.结果表明:①单颗粒黑碳光度计因其检测限低、分析速度较快等优点在分析液相介质黑碳中应用较多.②降水中黑碳含量在空间上呈现较大差异,中国降水中黑碳含量较两极地区高2~3个数量级,越靠近两极地区,降水中黑碳含量越低,且工业革命后冰芯中黑碳含量有所增加.由于不同地区工业类型和化石燃料燃烧效率的差异,中国降水中黑碳含量大于东亚其他地区及欧洲地区.长时间(>8 h)降水对黑碳的去除效果较好.③混合单粒子拉格朗日积分轨迹模型、正定矩阵因子分解模型和碳同位素示踪技术相结合能更好地分析降水中黑碳的来源.研究显示,我国降水中黑碳含量较高、污染较重,但对城市降水中黑碳污染的关注还不足,未来应加强对不同地区城市降水中黑碳的观测,充分利用分析模型和碳同位素示踪技术解析降水中黑碳的来源.

气溶胶稳定硫同位素研究进展

稳定硫同位素可以用来示踪硫酸盐气溶胶的来源、迁移和转化的过程。本文首先介绍了目前气溶胶稳定硫同位素相关的分析测试方法,即EA-IRMS、MC-ICPMS和NanoSIMS。归纳了国内外气溶胶δ^(34)S的时空组成特征,两极和沿海区域气溶胶δ^(34)S值普遍高于内陆区域;冬季燃煤和夏季生物排放作用使得气溶胶δ^(34)S值冬高夏低。同时,综述了硫酸盐气溶胶稳定硫同位素分馏特征,其质量分馏与SO_(2)氧化途径有关,非质量分馏与SO_(2)光化学反应、燃烧过程和矿物粉尘表面的非均相氧化有关。最后,探讨了稳定硫同位素在示踪气溶胶硫酸盐来源方面的应用,分析了人为成因硫和自然成因硫对气溶胶硫酸盐的贡献;并展望了稳定硫同位素在未来大气气溶胶溯源中的应用,以期为控制硫酸盐气溶胶的污染源提供科学依据。

西安市大气降水的主要化学组分及其来源

为认识西安市大气降水主要化学组分的现状,对2019年西安市市区和郊区大气降水样品的pH值、电导率、水溶性离子和重金属的质量浓度、湿沉降通量和来源进行了研究.结果表明,西安市冬季大气降水pH、电导率、水溶性离子和重金属浓度均高于其它季节.降水中主要的水溶性离子为Ca^(2+)、NH_(4)^(+)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-),其之和占总离子浓度的(88.5±2.8)%;市区和郊区主要重金属是Zn和Fe、Zn和Mn,其之和分别占总金属浓度的(54.0%±3)%和(47.0%±8)%.市区和郊区降水中水溶性离子的湿沉降通量分别为(253.2±58.4)mg·(m^(2)·month)^(-1)和(241.9±61.1)mg·(m^(2)·month)^(-1),呈现出冬季高于其他季节的特点;重金属的湿沉降通量分别为(86.2±37.5)mg·(m^(2)·month)^(-1)和(88.1±37.4)mg·(m^(2)·month)^(-1),季节差异较小.PMF源解析表明,市区和郊区降水中水溶性离子主要来源于燃烧源(57.5%和32.32%),其次是机动车源(24.4%和17.2%)和扬尘源(18.1%和27.0%),郊区降水中离子还受到了当地农业(11.1%)的影响.市区和郊区降水中重金属主要来源于工业源(51.8%和46.7%);燃煤和机动车混合源在冬季贡献率比夏季分别高10.7%和6.1%.