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本文选取藏东南林芝鲁朗站开展了为期一年的大气碳气溶胶的连续观测,探讨了藏东南地区不同季节大气黑碳气溶胶、有机碳和元素碳的浓度变化特征、来源贡献及其影响因素,同时利用混合层高度和后向轨迹分析了该地区不同季节的污染气团输送特征以及混合层高度对浓度的影响。利用TOR测得的EC浓度和Aethalometer测得的BC浓度数据,建立了BC和EC的定量关系,计算了藏东南地区Aethalometer光学衰减系数。
主要结论如下:
(1)藏东南地区观测期间大气黑碳气溶胶的日平均浓度为0.466μg m-3,日平均浓度变化变化区间为0.032-5.385μg m-3,各个月的平均浓度变化特征09年3月份最高,08年8月最低,明显低于城市地区。
BC季节变化呈现出春季>冬季>秋季>夏季的特点,BC季节平均浓度:春季0.688μg m-3,冬季0.541μg m-3,秋季0.435μg m-3,夏季0.303μg m-3。这与污染气团的运动轨迹有关。
日内变化呈现出单峰的特征,秋、冬季峰值出现在早晨9点,BC浓度分别为1.280μg m-3和1.948μg m-3,而春、夏则出现在早晨8点,BC浓度分别为1.226μgm-3和0.581μg m-3。
(2)TSP的年均质量浓度为16.2±15.8μg m-3,变化范围为2.6-101.8μg m-3,季节变化:春季>冬季>夏季>秋季,OC的质量浓度春季>夏季>冬季>秋季,而EC的质量浓度春季>冬季>秋季>夏季。与EC相比,夏季OC含量升高可能是受二次形成的有机气溶胶贡献所致。
藏东南TSP中OC和EC年均质量浓度分别为3.41±1.52μg m-3、0.37±0.25μgm-3,分别占TSP总质量浓度的19.6%、2.1%,分别占TSP总质量浓度的21.6%、2.5%。;OC在不同季节占TSP百分含量为秋季>夏季>冬季>春季,EC所占的百分含量为秋季>冬季>春季>夏季。
利用已测的OC浓度值对总碳气溶胶TCA的含量进行了估算,得到研究期间TCA的年均值为6.9±3.1μg m-3,占TSP总质量浓度的55%。OC与EC的相关性分析表明春季的相关性最高,为0.93,秋季和夏季相关性略低,分别为0.66和0.62。
运用SPSS软件的因子分析法对TSP样品中含碳组分进行了分析,结果表明生物质燃烧、燃煤是TSP中碳气溶胶的主要来源。
(3)分析了BC与EC之间的相关性以及光学衰减系数,获得了BC、EC相关系数全年为0.78,春季、夏季、秋季和冬季的相关系数分别为0.96、0.40、0.81和0.88。
(4)采用热光反射法所测的EC分季节对Aethalometer的光学衰减系数δ值进行了校正,得出四个季节光学衰减系数的平均值分别为:春季:24.55m2g-1;夏季:27.06 m2g-1;秋季:40.68 m2g-1;冬季:15.68 m2g-1。采用最大频次法得藏东南背景大气光学衰减系数6值为17.5 m2g-1。