碳組分是氣溶膠的重要組成部分,可以占到其質(zhì)量的30%~60%。碳?xì)馊苣z對于氣候變化、空氣質(zhì)量和人體健康都有重要的影響。濕沉降是去除大氣中碳?xì)馊苣z的主要方式,但目前對于中國城市濕沉降中含碳組分的研究還不多。前人對大氣碳?xì)馊苣z的研究表明化石源是其重要來源。
最近,西安加速器質(zhì)譜中心牛振川研究員和團(tuán)隊分析了西安市降水中水不溶性有機碳(WIOC)和元素碳(EC)的含量和濕沉降通量的逐月變化,并利用雙碳同位素(14C和13C)、生物質(zhì)燃燒鉀(K+bb)和拉丁超立方體抽樣技術(shù)對降水中水不溶性總碳(WITC)的來源進(jìn)行了解析。研究結(jié)果表明,雪水樣品中WIOC和EC的含量和濕沉降通量均大大高于雨水樣品;WIOC約占WITC濃度和濕沉降通量的90%。生物源是降水中WITC的主要來源,夏季和冬季分別占80.0±10.5%和47.3±12.8%;夏季生物源主要來自植被排放(74.3±9.3%),冬季則主要來自生物質(zhì)燃燒(89.9±0.7%)。機動車排放是降水中WITC的第二大來源,夏季和冬季分別占11.7 ±3.5%和39.0 ±4.3%。燃煤的貢獻(xiàn)較小,夏季和冬季分別占8.3±7.0%和13.8±8.5%。
該研究發(fā)現(xiàn)了植被排放和生物質(zhì)燃燒分別對夏季和冬季降水中顆粒碳的來源具有不可忽視的貢獻(xiàn),這對于認(rèn)識當(dāng)前降水中碳組分的來源、進(jìn)而制定相應(yīng)的空氣污染治理政策具有指導(dǎo)意義。
研究受到中科院先導(dǎo)A(XDA23010302)和國家自然科學(xué)基金(41773141、42173082、41730108和41573136)的共同資助,已發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域的知名刊物《Environmental Pollution》。論文詳細(xì)信息如下:
Zhenchuan Niu, Zhipu Huang, Sen Wang, Xue Feng, Shugang Wu, Huiyizhe Zhao, Xuefeng Lu. Characteristics and source apportionment of particulate carbon in precipitation based on dual-carbon isotopes (13C and 14C) in Xi’an, China. Environmental Pollution, 2022, 299, 118908. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118908