生物源气溶胶的研究进展

生物源气溶胶是生物在其生长、代谢和降解等生命过程中向大气环境直接释放的或释放的气态组分转化生成的颗粒。其组成以碳质有机物为主,包括氮、硫等杂原子化学组分,因此该过程是相关组分生物地球化学循环的重要环节。生物源有机气溶胶对大气的物理和化学特性以及人类健康乃至全球气候都具有重要的影响,其作为气溶胶的重要组成越来越被广泛关注。本文根据国内外的研究结果,总结了生物源气溶胶的化学组分和形成机理,分析了其时空分布特征和成因,探讨了生物源气溶胶的气候和健康效应以及观测方法,指出生物源气溶胶研究中存在的问题并提出建议。

泰山夏季PM2.5中生物源SOA的分子组成及影响因素

为探究泰山夏季PM2.5中生物源二次有机气溶胶(BSOA)的分子组成、昼夜变化特征、及影响因素,于2016年7~8月在泰山山顶进行PM2.5样品采集,并对碳质组分、无机离子和BSOA示踪物进行分析.结果表明,元素碳(EC)和左旋葡聚糖质量浓度处于较低水平且昼夜差异较小(t检验,P<0.05),表明采样期间泰山山顶气溶胶受人为污染排放的影响较小.BSOA示踪物的总质量浓度呈昼高夜低的变化特征,表明白天较强的温度和太阳辐射使得气溶胶的氧化程度比夜间强.其中,异戊二烯类SOA示踪物的质量浓度最高达(77.64±51.79)ng/m3,其次为单萜烯类和倍半萜烯类SOA示踪物,分别为(33.68±21.29)和(6.97±3.28)ng/m3.基于示踪物-产率法估算得出SOC异戊二烯对有机碳(OC)的贡献率(15.3%)最高.由BSOA示踪物与RH(R≤-0.45)和pHis(R≤-0.53)的负相关性可知,高湿条件可以降低气溶胶的酸度进而抑制BSOA通过酸催化氧化反应的形成.由BSOA与温度和人为源指示物(左旋葡聚糖和EC)的相关性分析得出,采样期间泰山地区BSOA主要受当地BVOCs氧化反应的影响,而受长距离传输人为污染源的影响较小.

北京市生物源一次气溶胶数浓度变化特征及影响因素

生物源一次气溶胶(PBAP),是大气颗粒物的重要组成部分,不论微生物死活,对空气质量和人类健康均会产生影响,同时对大气化学以及气候变化都有重要影响.基于流式细胞仪分析技术,结合碘化丙啶(PI)和SYBR(SYBR Green I)双荧光探针,对北京城区大气环境中死的和活的PBAP进行了识别和定量分析,并探究气象因子和空气污染因子对其影响.结果发现,北京城区死的和活的PBAP数浓度中值夏季(1.03×10^⑥个·m^(-3)和7.43×10^⑤个·m^(-3))高于冬季(7.34×10^⑤个·m^(-3)和6.18×10^⑤个·m^(-3)),且两者呈现明显的同步变化趋势.统计学结果分析发现,PBAP数浓度与气象条件和空气质量等环境影响因子相关性并不显著,与温度和湿度呈现弱正相关关系,与O_③、最大风速和日照时数呈现弱负相关关系.PBAP数浓度与细颗粒物PM_(2.5)浓度相关性较弱,与粗颗粒物(PM_(2.5-10))浓度呈现明显的正相关关系.静稳天气和沙尘长距离传输都可以提升北京城区PBAP的数浓度水平.

大气沉降对海洋初级生产过程与氮循环的影响研究进展

大气沉降通过为海洋提供外源性氮、磷和铁等微量元素,可显著影响海洋氮、碳循环过程,并产生气候效应。一方面促进海洋初级生产和生物固氮,增强海洋吸收二氧化碳的能力;另一方面影响海洋氮、碳循环路径,增加海洋生物源气溶胶排放量,间接影响气候变化。由于大气沉降对海洋生态系统及气候变化的重要影响,相关科学问题已成为海洋科学与大气科学交叉研究的热点,被多个国际研究计划列为核心研究内容。在大气污染物排放持续增加与沙尘事件频发的背景下,大气沉降对我国东部陆架海(黄海、东海)及其邻近西北太平洋碳、氮循环过程的影响日趋增强,因此该海区已成为大气沉降及其气候影响研究的代表性海域。结合分子生物学和实验生态学手段理解大气沉降影响下的海洋初级生产过程,利用同位素示踪技术研究大气沉降对海洋氮循环的影响,以及获得大气沉降影响下海洋生物源气溶胶排放的观测证据将是未来研究的重点方向。