上海城区PM2.5中有机碳和元素碳变化特征及来源分析

2010年6月~2011年5月间在上海城区点位采集了181组 PM2.5样品,采用热光反射法( thermal optical reflectance, TOR)测定了样品中的有机碳( organic carbon, OC)和元素碳( elemental carbon, EC)含量.结果表明,上海城区环境空气PM2.5中OC和EC年平均浓度分别为8.6μg?m-3±6.2μg?m-3和2.4μg?m-3±1.3μg?m-3,两者之和占PM2.5质量浓度的20℅. OC和EC的季节平均浓度值冬季最高,夏季最低,秋季OC和EC在PM2.5中的比例最高.全年OC/EC比值为3.54±1.14.采用最小OC/EC比值法估算二次有机碳( secondary organic carbon, SOC)含量得到SOC年均浓度为3.9μg?m-3±4.2μg?m-3,占OC含量的38.9℅.夏季SOC浓度低且与O3最大小时浓度值相关性好,表明光化学反应是夏季SOC的重要生成途径,主导西风向的秋冬季SOC浓度高于静风条件下的浓度水平,存在输送作用.进一步对OC1、 OC2、 OC3、 OC4、 EC1、 EC2、 EC3和OPC进行主成分分析,结果显示上海城区PM2.5中OC和EC主要来自机动车尾气、燃煤排放、生物质燃烧和道路尘,这4个来源对含碳组分的贡献率达69.8℅~81.4℅,其中机动车尾气在4个季节中的贡献率均较高,生物质燃烧贡献约15℅~20℅,春季和秋季道路尘影响明显,冬季燃煤的贡献高于其他季节.