香港郊区站点冬季污染背景下气溶胶消光特征及其与细颗粒物化学组成关系

作者：任丹阳,周杨,吴冠儒,盛立芳,王文彩,郁建珍

摘要：为探究香港冬季气溶胶消光特征以及细颗粒物(PM2.5)的化学组分对消光系数的贡献,本次研究利用2013年1月在香港科技大学站点测定的高时间分辨率大气气溶胶消光系数以及PM2.5化学组分的观测数据重建本地化消光系数与颗粒物化学组分浓度的经验关系式——IMPROVE公式。结果表明,观测期间PM2.5质量浓度与散射系数的日均值分别为(43.31±16.80)µg/m^(3)和(191.57±85.34)Mm^(−1),散射系数与PM2.5质量浓度的相关系数R2达到0.90,对其贡献达到85.81%。散射系数在高污染和低污染阶段均是夜间高于白天,吸收系数主要在低污染阶段表现出夜间高于白天。分别对整个观测期间高污染和低污染阶段重建IMPROVE公式,发现1月的硫酸盐、硝酸盐、海盐和有机物的质量散射效率分别为2.02 m^(2)/g、2.41 m^(2)/g、0.41 m^(2)/g和5.07 m^(2)/g,元素碳和NO2的质量吸收效率分别为15.97 m^(2)/g和0.79 m^(2)/g,而高污染阶段,硝酸盐的质量散射效率(2.51 m^(2)/g)相比于低污染阶段(2.03 m^(2)/g)有明显提高。观测期间,硫酸盐对散射系数的贡献最高((54.34±10.49)%),其次是有机物((27.59±8.04)%),硝酸盐((17.54±6.86)%)和海盐((0.53±0.43)%)。硫酸盐和有机物分别在夜间和白天的贡献较高,硝酸盐在高污染阶段夜间的贡献增加可能与高污染阶段夜间相对湿度的增加以及质量散射效率的增长有关。元素碳在高污染阶段对吸收系数的贡献超过90%,而NO2气体在低污染阶段对吸收系数的贡献达到22.11%。

发文机构：中国海洋大学海洋与大气学院 香港科技大学环境学部 香港科技大学化学系

关键词：细颗粒物消光系数IMPROVE公式污染水平fine particulate matterextinction coefficientIMPROVE formulapollution level

分类号： P593[天文地球—地球化学]X831[天文地球—地质学]