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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

大气颗粒物(particulatematter, pm)是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称，影响着我国大多数城市的空气质量。按其粒径大小可分为三类：空气动力学当量直径小于等于100μm的总悬浮颗粒物（totalsuspendedparticulate，tsp）、空气动力学当量直径小于等于10μm的可吸入颗粒物（pm₁₀）、空气动力学当量直径小于等于2.5μm的可入肺颗粒物（ pm_2.5）。其中，含碳气溶胶是大气颗粒物的重要组成成分之一，约占到颗粒物总质量的20-50%，包括有机碳(organiccarbon, oc )，元素碳(element carbon, ec)以及碳酸盐碳(carbonatecarbon, cc），oc、ec占颗粒物总质量的10％～60％,而碳酸盐颗粒只占到含碳气溶胶中很少的一部分，不到5%,所以一般研究均忽略不计。

ec主要来源于生物质或化石燃料的燃烧过程，常温条件下化学性质稳定，不宜发生化学反应，所以常被用作污染源一次排放的示踪物来估算soc的生成。oc由两部分组成，包括污染源直接排放到大气中的一次有机碳( poc) ，和在大气中通过光化学反应、物理/化学吸附、多相反应等途径生成的二次有机碳( soc)。其中，soc的来源复杂，可以来自人为源、自然源的一次排放，也可以进行光化学反应二次生成。

若考虑大部分( 40% ～ 80% )有机碳具有水溶性，可将这部分为水溶性有机碳 (water soluble organic carbon，wsoc)，其对气溶胶的吸湿性和云凝结成核起着重要的作用。水溶性有机碳的来源分为一次源和二次源，一次源由化石燃料燃烧时释放到空气中，二次源由空气中的光化学反应有关，研究wsoc的污染特征对研究污染的二次有机碳有较大帮助。空气中的pm_2.5由于粒径较小，容易在空气中悬浮，并被吸入呼吸系统，颗粒中oc含有多种对影响人体健康的致癌物质，增加发病率和死亡率^[7]，经过化学转化生成的二次有机碳对于人体健康的危害更大。ec主要是对可见光波段的光产生吸收作用从而直接影响到全球辐射平衡，同时wsoc能通过影响云凝结核的性质及其成核能力、地球辐射平衡、参与降水等过程，间接影响全球气候变化。因此对于大气颗粒物中的含碳组分的研究刻不容缓。

2. 研究的基本内容

本研究于2017年5月至2018年5月在中国科学院东北地理与农业生态研究所，使用广州铭野环保科技有限公司生产的大流量采样器对长春郊区四季大气气溶胶进行连续采样，使用有机碳元素碳分析仪（4型，sunset公司，美国）采用niosh方法进行测定样品中的有机碳（oc）、元素碳（ec）质量浓度，使用日本岛津公司生产的toc-l cpn和tnm-l分析仪分析样品中wsoc 的质量浓度，估算soc的质量浓度，计算含碳组分的相关性，并对其进行初步的来源解析。论文的具体研究内容主要分为以下几点：

1. 对比长春郊区含碳气溶胶的不同季节污染特征，探讨各个碳质组分之间的关系；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、进度安排：

2019 年 1 月 1 日前 选定题目为“长春郊区四季大气细颗粒物含碳组分的污染特征及季节变化”

2019 年 1 月 2 日-1 月 15 日 完成英文文献翻译和撰写任务书

4. 参考文献

[1] park s ,kim y , fung k . characteristics of pm2.5 carbonaceous aerosol in the sihwaindustrial area, korea[j]. atmospheric environment, 2001, 35(4):657-665.

[2] 史国良,陈刚, 田瑛泽, et al. 天津大气pm2.5中碳组分特征和来源分析[j].环境污染与防治, 2016, 38(1).