孙熙婧, 裴成磊, 陈思奇, 叶典, 张金谱, 梁宝玲, 周声圳
中国环境科学. 2026, 46(6): 3016-3029.
于2023年在广州塔不同高度(3,118和488m)设立3个采样站点,同步采集4个季节的PM2.5样品,并对其中的有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性有机碳(WSOC)等碳质组分进行了测量,以探讨不同季节和不同高度下碳质气溶胶的污染特征及影响因素.研究结果表明,PM2.5、OC、EC和WSOC的质量浓度均呈现出显著的时空变化特征:季节上,冬季浓度最高(PM2.5在近地面达(48.60±24.30)μg/m3,OC为(11.63±6.10)μg/m3,EC为(2.00±1.47)μg/m3),夏季浓度最低(近地面PM2.5为(17.86±6.20)μg/m3);垂直方向上,碳质气溶胶浓度随高度增加而递减,如春季近地面EC为(1.03±0.45)μg/m3,至488m高度降至(0.39±0.20)μg/m3,表明地面排放源的主导作用.除夏季因降水对OC的清除作用更强导致OC与EC相关性较弱外,其余3个季节OC和EC均呈现较好相关性,反映两者具有共同来源.OC/EC比值随高度增加而显著升高,结合SOC/OC和WSOC/OC比值变化,证实高空存在显著的二次有机碳(SOC)生成过程.OC/EC、SOC/OC和WSOC/OC比值总体表现为秋季>冬季>春季>夏季,秋季近地面OC/EC高达(9.72±2.49),而夏季仅为(5.42±1.34),夏季比值较低可能与降水较多有关,而秋冬季较高可能源于增强的生物质燃烧排放和二次转化过程.NO2、CO、SO2与碳质组分四个季节均存在正相关关系,冬季尤为显著,体现共同排放源和不利扩散条件的协同影响.主成分分析结果表明,生物质燃烧、道路扬尘及机动车(汽油车、柴油车)排放对地面层影响显著;在118m高度处,以机动车(汽油车、柴油车)排放、燃煤及生物质燃烧的混合源为主.488m高度主要来源呈现季节性差异.本研究为理解广州地区大气复合污染的成因机制及制定相应的污染防控策略提供了科学依据.