泰山大氣棕色碳的光吸收特性、吸光貢獻及影響因素

作者：董書偉,王新鋒,張君,李洪勇,李衛軍,李敏,顧蓉蓉,蔣瑩,單業,高曉梅,劉恒德,國兆新,薛麗坤,王文興

摘要：棕色碳是大氣氣溶膠中重要的吸光性物質,會影響大氣光化學過程、改變區域氣候。本次研究于2017年冬季和2018年春季在泰山頂采集了大氣細顆粒物(PM2.5)樣品,在實驗室測定了樣品中棕色碳和黑碳的光吸收系數,并測定了棕色碳成分硝基苯酚類化合物的含量。測定結果表明,泰山冬、春兩季PM2.5樣品中棕色碳的平均吸收系數Abs365分別為(4.61±2.42)Mm^?1和(2.38±0.98)Mm^?1,質量吸收效率MAE365分別為(0.72±0.12)m^2/g和(0.52±0.24)m^2/g,棕色碳在365 nm處的吸收系數分別占碳質氣溶膠總吸收系數的(32±7)%和(20±9)%。通過對比與相關性分析,發現泰山周邊地區人為活動對泰山頂上棕色碳的光學特性有重要影響,泰山冬季受鄰近區域煤炭燃燒活動影響很大,排放的大量一次有機物增強了棕色碳的吸光能力和吸收系數,導致泰山冬季棕色碳的吸收系數與吸光貢獻顯著高于春季。根據測定結果,泰山冬、春兩季硝基苯酚類化合物在365 nm處對棕色碳吸收系數的貢獻分別為(3.5±1.2)%和(2.5±1.0)%,其中在紫外和紫光區域4-硝基酚的吸光貢獻最大,而在420~450 nm的藍光區域4-甲基-2,6二硝基酚的貢獻最大。硝基苯酚類化合物的吸光貢獻相對較小,說明泰山棕色碳的吸光作用大部分來自于其他有機成分,將來有待進一步的識別和評估。

發文機構：山東大學環境研究院 浙江大學地球科學學院 濟南大學水利與環境學院 山東省泰山氣象站

關鍵詞：棕色碳吸收系數吸光貢獻硝基苯酚類化合物泰山brown carbonabsorption coefficientlight absorption contributionnitrated phenolsMount Tai

分類號： P593[天文地球—地球化學]X513[天文地球—地質學]