高山风景区居民区碳质气溶胶污染特征及来源

碳质气溶胶是大气颗粒物的重要组成部分,具有很强的环境和气候效应,是气溶胶科学研究领域的热点.为探究庐山风景区居民区PM2.5中碳质组分的污染特征及来源,于2019年12月2日—2020年10月31日在庐山风景区居民区进行PM2.5样品采集,并对其碳质组分有机碳(OC)和元素碳(EC)进行分析.结果表明,观测期间庐山风景区居民区PM2.5的平均质量浓度为(46.45±18.64)μg·m-3,其中OC和EC平均质量浓度分别是(4.08±1.61)μg·m-3和(0.23±0.10)μg·m-3,占PM2.5总质量的8.78％和0.50％.且碳质颗粒的污染水平普遍低于城市地区,介于国内其他典型高山背景点之间.采用EC示踪法对PM2.5中的二次有机碳(SOC)进行估算,发现采样期间SOC的平均浓度为(1.51±1.22)μg·m-3,占OC的33.2％,表明SOC是PM2.5中OC的重要组分.比较发现春秋两季二次转化率比冬夏两季二次转化率较低.通过碳组分主成分分析表明,除二次污染外,庐山风景区居民区OC和EC的含量受燃煤排放、生物质燃烧排放、机动车排放的影响.后向轨迹分析的结果表明,这些一次源排放的影响主要来自远距离输送.庐山风景区居民区采样期间导致PM2.5中碳质颗粒较高的气流主要来自北方及西南方的工业城市,夏季受夏季风暖湿气流的影响,自然污染源较少,同时夏季降雨较多在一定程度上可以稀释污染物,导致到达庐山风景区居民区的气流轨迹携带的污染物较少.OC和EC的相关性表明,庐山风景区居民区冬季和夏季OC和EC具有同源性,春季和秋季碳质组分来源较为复杂.