薪柴燃烧溶解性棕色碳排放特征及光学性质-中国环境科学.pdf

中国环境科学 2019,39(8) ：3215~3224 China Environmental Science 薪柴燃烧溶解性棕色碳排放特征及光学性质 1 2,3 1 2* 1 1 1 1 范行军 ,操 涛 ,余旭芳 ,宋建中 ,王 艳 , 肖 新 ,谢 越 ,李飞跃 (1.安徽科技学院资源与环境学院,安徽 凤 阳 233100 ；2. 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东 广州 510640 ；3. 中国科学院大学,北京 100049) 摘要：对农村薪柴(杨木和毛竹)燃烧排放的 4 类溶解性棕色碳(BrC)组分,包括水溶性有机物(WSOM) 水溶性类腐殖质(HULISWS) 碱溶性有机物(ASOM) 和碱溶性类腐殖质(HULISAS) 的组成特征和光学性质进行了初步研究.结果显示,薪柴燃烧排放出大量的 BrC,其中 BrCT (WSOM + ASOM) 占烟气 PM2.5 质量的 46%~56%,排放因子为(7.5~16) g/kg.HULIS 是薪柴燃烧排放 BrC 的重要组分, 占 BrCT 的 44%~46%.4 类 BrC 的特征吸收指数(SUVA254) 、光吸收 2 2 效率(MAE365)和 Ångström 指数(AAE)值分别为 1.9~4.0m /g 0.4~2.1m /g 和 6.2~11.1,说明薪柴燃烧排放 BrC 具有较高的芳香度、较强的光吸收能力且 其光吸收具有较强的波长依赖性.三维荧光光谱分析结果显示,薪柴燃烧排放 BrC 主要以类蛋白荧光物质组成为主,这与雨水和大气气溶胶中水溶性 BrC 以类腐殖质荧光物质组成为主的特征存在显著差异.相关性分析结果显示,BrC 的 MAE 与 HIX 和 SUVA 呈现显著的正相关性,与 E /E FI 365 254 2 3 BIX 和 β :α 呈现显著的负相关性,说明薪柴燃烧排放 BrC 的光吸收特性与其芳香性、腐殖化程度、自生源贡献和新鲜度等紧密相关.本研究结果有助于 进一步认识生物质燃烧 BrC 的排放特征,为探索大气 BrC 的来源和环境效应提供数据基础和科学依据. 关键词：薪柴燃烧；棕色碳；排放特征；光吸收特性；荧光光谱特性 中图分类号：X513 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2019)08-3215-10 Emission characteristics and optical properties of extractable brown carbon from residential wood combustion. FAN Xing-jun1 2,3 1 2* 1 1 1 1 , CAO Tao , YU Xu-fang , SONG Jian-zhong , WANG Yan , XIAO Xin , XIE Yue , LI Fei-yue (1.College of