2020-12-11 16:22:28, HORIBA
供稿 | 冯亦青
气候系统中的黑碳进程
图片来源:Credit: American Geophysical Union 2013. Credit D. W. Fahey
黑碳气溶胶是大气细颗粒物PM2.5的重要组成部分,对气候变化和人体健康都具有较大危害,例如扰乱地球辐射平衡,引发气候变暖,诱发呼吸系统、心血管疾病等。黑碳气溶胶的来源广泛,如秸秆燃烧、火力发电、汽车尾气等,所以准确识别黑碳气溶胶来源能够为地区大气治理措施的制定及能源消费结构的调整提供有力的理论和实验依据,进而有针对性地进行环境治理工作。
研究人员首先对来自玉米秸秆、煤、汽油、柴油燃烧产生的黑碳气溶胶分别进行拉曼光谱检测,可惜无论是两峰分析法还是五峰分析法,得到的谱峰差异化都不够明显(参见下图),无法区分黑碳气溶胶来源。
(a)玉米秸秆; (b)煤; (c)汽油; (d)柴油
的拉曼光谱两峰及五峰分析结果
红色曲线为两峰结果;红色曲线下五个谱峰为五峰分析结果
根据这一研究思路,研究人员采集了上海市区路口的真实大气样品,经拉曼检测并代入判别方程后发现该路口的黑碳气溶胶主要来自于汽车排放的汽油和柴油。
真实大气样品中黑碳气溶胶的Mapping图、拉曼光谱
PM2.5,顾名思义,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,且含量浓度越高,空气污染越严重。
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