关中盆地人为污染对生物源二次有机气溶胶形成的影响

Globally, secondary organic aerosol (SOA) derived from biogenic volatile organic compounds (BVOCs) dominates the atmospheric SOA burden. Anthropogenic emissions can enhance biogenic SOA (BSOA) formation. However, the exact machanisms of BSOA formation are not very clear at present, and the atmospheric conditions in in-situ environment are complicated variable. Thus the research of interaction between anthropogenic pollution and BSOA are very difficult. Guanzhong Basin is a good natural site to conduct this research because both anthropogenic pollution and BVOCs emission are significant in the region. This study will collect PM2.5 samples at forest and urban areas during summer to investigate the chemical compositions and spatial distributions of BSOA in Guanzhong Basin. BVOCs samples will be collect also to analyze the oxidation extent of BVOCs in forest and urban regions. Then the interaction machnisms between anthropogenic emission and BSOA will be discussed by combining SO2, NOx, O3 data and simple model operation. This work will provide new dataset for haze study in summer in China, and important theoretical and data information for modeling study.

全球尺度上生物源挥发性有机物（BVOCs）对二次有机气溶胶（SOA）的贡献占据主导地位，而人为活动的排放对大气中生物源二次有机气溶胶（BSOA）的生成具有重要的促进作用。但目前国际上BSOA形成机制了解还不够充分，且实际大气环境复杂多变，导致人为污染对BSOA的相互影响机制研究存在较大的挑战。关中地区显著的人为污染及BVOCs排放为此研究提供了较好的天然场所。本研究拟于夏季在关中盆地森林及城市地区展开PM2.5平行采样，并针对特定气象条件实施加强采样，获得关中地区BSOA的化学组成及空间分布；监测不同地区BVOCs的贡献，分析森林和城市地区BVOCs氧化反应的程度；结合SO2、NOx及O3等在线分析以及简单模型的运算，探讨人为污染与BSOA的相互影响机制。为我国夏季灰霾的研究提供新的基础数据，同时为全球SOA模式研究提供重要的理论及数据资料。

全球尺度上生物源挥发性有机物（BVOCs）对二次有机气溶胶（SOA）的贡献占据主导地位，而人为污染是城市地区SOA形成及空气质量急剧下降的主要原因。本项目针对当前国际上人为污染影响BSOA生成的认知尚浅，SOA对灰霾形成的贡献不清等问题，分别开展了关中城市及高山地区、河北农村地区以及其他城市和背景地区的采样和分析工作，重点分析自然源和人为源二次有机气溶胶对区域大气环境的影响和人为污染对二次有机气溶胶形成的影响机制等内容。通过固城地区高分辨率观测结果证实大气中硫酸盐的存在是促进异戊二烯液相生成SOA的主要影响因子，而气溶胶的酸度及液相水含量的影响甚微，臭氧直接分解是异戊二烯氧化生成SOA的另一重要途径，而2013年6月上旬华北平原生物质燃烧排放严重的分析发现生物质开放燃烧排放的气溶胶长距离输送会促进液相SOA的形成；西安市冬季不同灰霾期间PM2.5的化学组成和变化证明局地粉尘源是低相对湿度下灰霾发生的重要影响因素，而相对湿度升高时二次无机及有机物浓度的升高是能见度急剧下降的主要原因；BSOA的空间分布分析则表明城市地区BSOA的浓度高于背景点，夏天高于冬天，粒径分布则表明部分的BSOA示踪物都分布在细模态上，且单萜烯氧化产物的浓度大于异戊二烯氧化产物的浓度。本项目的研究为我国冬、夏季灰霾的研究提供了新的基础数据，为全球SOA模式研究提供重要的理论及数据资料，同时也可为政府制定相关控制和治理对策指明方向。