廣州地化所利用14C-15N雙同位素示蹤農(nóng)村污染物對城市灰霾的貢獻
復(fù)合污染是當前我國大氣污染的主要特點,其體現(xiàn),如多種污染源排放的污染物疊加,各類復(fù)雜化學反應(yīng)機制的耦合,以及局地排放與區(qū)域間的相互傳輸?shù)取Τ鞘谢姻彩录?,一般認為化石燃料的使用(例如交通和工業(yè)排放)是造成城市灰霾的關(guān)鍵排放源。值得注意的是,我國城市周邊地區(qū)一般具有較密集的農(nóng)業(yè)活動,其釋放的污染物,如畜牧業(yè)釋放的氨氣,和農(nóng)作物殘留燃燒產(chǎn)生的含碳有機物,在一定氣象條件下,可能通過大氣傳輸作用影響城市大氣環(huán)境。由于缺乏有效的源示蹤工具,在準確定量農(nóng)業(yè)活動對城市灰霾影響程度上,仍面臨挑戰(zhàn)。
鑒于此,中國科學院廣州地球化學研究所李軍和張干研究員學科組,基于放射性碳同位素(14C)和氮同位素(15N)雙同位素示蹤和約束,研究了廣州城區(qū)的一次典型灰霾生消過程中碳源和氮源的動態(tài)變化,證實農(nóng)村污染物可向城市傳輸,誘發(fā)城市灰霾事件。結(jié)果顯示,在非灰霾期,與農(nóng)業(yè)活動密切相關(guān)的非化石源對大氣顆粒物中有機碳、元素碳和氨的貢獻僅為47%、13%和5%,而在灰霾高峰期,相應(yīng)貢獻值分別達71%、24%和80%。結(jié)合有機分子標志物和氣象資料,他們發(fā)現(xiàn),這些農(nóng)業(yè)活動產(chǎn)生的污染物主要來自珠三角西部農(nóng)村地區(qū)。該項研究提示,除了要關(guān)注城區(qū)交通和工業(yè)排放外,還必須加強控制周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的排放源,以更好地保障珠三角區(qū)域空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。
該研究成果發(fā)表在學術(shù)期刊Journal of Geophysical Research-Atmospheres上,劉俊文博士是本文第一作者,李軍研究員為通訊作者。項目得到了國家自然科學基金、廣州市科信局重點項目和有機地球化學國家重點實驗室的資助 。
Liu, J. W., P. Ding, Z. Zong, J. Li*, C. G. Tian, W. H. Chen, M. Chang, G. Salazar, C. D. Shen, Z. N. Cheng, Y. J. Chen, X. M. Wang, S. Szidat, and G. Zhang. 2018. 'Evidence of Rural and Suburban Sources of Urban Haze Formation in China: A Case Study From the Pearl River Delta Region', Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 123: 4712-26.(https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2017JD027952)
(有機地球化學國家重點實驗室 & 所綜合辦公室 供稿)

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