北京城区PM2.5有机碳和元素碳的污染特征及来源分析

为研究北京城区PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度水平、季节变化特征与主要来源,于2015年4月至2016年3月在北京西三环交通带附近采集4个季节PM2.5有效样品95组,利用热光反射法测定了PM2.5中OC和EC的质量浓度,并对OC/EC值、OC与EC相关性、二次有机碳(sOC)等特征及污染来源进行了分析.结果表明,采样期间PM2.5平均质量浓度为(109.9±7.99) μg· m-3.PM2.5中OC的年平均质量浓度为(13.49±4.32) μg·m-3,占PM2.5的13.13％;EC的年平均质量浓度为(5.41±1.83) μg·m-3,占PM2.5的5.2％.OC和EC平均浓度及OC和EC在PM2.5中所占比例的季节变化特征均为冬季最高,秋季大于春季,夏季最低.4个季节PM2.5中OC/EC比值均大于2.0,表明各季节存在二次有机碳(sOC)的生成,采用OC/EC最小比值法对SOC含量进行了估算,SOC年平均浓度为(6.88+1.10)μg·m-3,占OC含量的50.86％,冬秋季节的SOC浓度水平高于春夏季节.夏季SOC对OC的贡献率为62.22％,高于其他季节.相关性分析表明,OC与EC的相关性在春季(R2=0.9046)和秋季(R2 =0.8886)高于夏季(R2=0.4472)和冬季(R2=0.6018),表明春秋两季OC与EC来源相似且相对简单.进一步对PM2.5中8个碳组分质量浓度进行分析显示,北京城区大气碳质气溶胶主要来自汽油车排放和燃煤.