1. 研究目的与意义及国内外研究现状

长江三角洲地区是我国经济发展最快的地区之一，随着城市化、工业化迅猛发展，机动车保有量、工业废气和建筑工地扬尘等各种人为源的排放不断增多，大气气溶胶污染逐年增加,南京作为该地区的典型代表，是国家综合交通枢纽，长三角辐射带动中西部地区发展的重要门户城市。近年来，南京地区的空气污染越发严重，能见度降低，雾霾天频发和扬尘等都是不可忽视的环境问题。含碳气溶胶(carbonaceous aerosol),包括有机碳(organic carbon,oc)和元素碳(elemental carbon,ec)，作为气溶胶中的重要组分，对大气环境和人体健康都有着重要影响。

oc和ec对能见度、气候变化、环境质量和人体健康等都会产生重要影响，一直是国内外大气化学研究的热点之一。有机碳和元素碳通过对太阳光的散射和吸收直接影响全球辐射平衡，对大气起到较强的消光作用，从而降低能见度[2]。同时，云凝结核的性质和成核能力也受oc、ec的直接影响，使云的辐射特性改变，并且能够参与到降水等过程，间接辐射强迫影响到全球的气候变化[3]。oc包含多种致癌和诱变基因毒性的有机化合物，而ec具备强吸附能力、生物化学惰性以及热稳定性，存在周期长，可诱发机体突变、呼吸系统和心血管疾病等，会严重威胁到人体健康[4]。

本课题的目的就是研究南京北郊地区oc和ec的浓度水平和粒径分布特征，分析不同季节、昼夜、霾天条件下南京北郊地区碳质气溶胶的污染特征，研究有机碳和元素碳与能见度的相关性，明确oc和ec对大气消光的贡献，为南京北郊地区以及其他的碳质气溶胶的控制提供科学依据，从而减少环境污染，创造更好的生态环境。

2. 研究的基本内容

在南京北郊通过智能中流量TSP冲击式采样器(KC-120H型)采集样品，并对其中的有机碳（OC）和元素碳（EC）进行实验室分析，得到南京北郊大气气溶胶中OC和EC的浓度水平和粒径分布，研究有机碳和元素碳在不同季节、昼夜、霾天的浓度和粒径分布特征，以OC和EC对可见光的散射和吸收特性为依据，对大气能见度的消光影响进行分析探讨，为其控制提供科学依据。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1 方案

首先选择采样地点，确保能够典型代表该区域的空气状况，采样期间避开雨雪等不利天气，并与当时的气象条件基本一致，保证样品具有较好的代表性。将采集到的样品进行处理与实验室仪器分析，得到不同粒径下的oc和ec的浓度。然后对得到的数据在不同条件下进行整合处理，利用作图软件分析oc和ec的浓度和粒径分布。对oc与ec的比值进行归纳分析，计算得到soc的浓度与粒径分布。最后根据improve经验公式对oc和ec的消光系数进行估算，分析其对大气能见度的影响。

4. 参考文献

[1] 陈衍婷，陈进生，胡恭任，等. 福建省三大城市冬季pm2.5中有机碳和元素碳的污染特征[j]. 环境科学，2013，34(5):1988-1994.

[2] 刘凤娴，彭林，白慧玲，等. 朔州市市区pm2.5中元素碳、有机碳的分布特征[j]. 环境科学，2015，36(3):787-793.

[3] 吴梦龙，郭照冰，刘凤玲，等. 南京市pm2.1中有机碳和元素碳污染特征及影响因素[j]. 中国环境科学，2013，33(7):1160-1166.