自2013年以來，我國實(shí)施了多項(xiàng)空氣治理政策，如《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（“ 大氣十條”）和《“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”三年行動(dòng)計(jì)劃》等，使得全國絕大部分地區(qū)(如關(guān)中地區(qū)，Zhao et al., 2021）空氣質(zhì)量得到了明顯改善。碳?xì)馊苣z作為大氣PM2.5的重要組成部分，其濃度也呈現(xiàn)大幅度下降趨勢(shì)。那么，這些空氣治理措施對(duì)我國城市碳?xì)馊苣z的來源有多大程度的影響呢？ 為此，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所周衛(wèi)健院士團(tuán)隊(duì)以北京市作為京津冀地區(qū)的典型代表、以西安市和臨汾市作為汾渭平原的典型代表，分析了三個(gè)城市連續(xù)一年PM2.5樣品中的元素碳（EC）、有機(jī)碳（OC）、左旋葡聚糖（Lev）、穩(wěn)定碳同位素（13C）和放射性碳同位素（14C）變化，并結(jié)合拉丁超立方體抽樣技術(shù)研究了源解析結(jié)果的不確定性；以此來研究空氣治理措施對(duì)我國北方典型內(nèi)陸城市碳?xì)馊苣z來源的影響。
源解析結(jié)果表明（圖1），非化石源已成為北京市（55±11%）和西安市（54±10%）碳?xì)馊苣z的主要來源。自從“大氣十條”實(shí)施以來，北京市碳?xì)馊苣z化石源的貢獻(xiàn)比之前下降了6-16%（圖2），這驗(yàn)證了“大氣十條”措施對(duì)空氣治理的有效性。由于城市機(jī)動(dòng)車保有量的增加，北京市和西安市機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)總碳（TC）的貢獻(xiàn)（29.3±12.7%；24.9±18.0%）已經(jīng)大于煤炭燃燒的貢獻(xiàn)（15.5±8.8%；20.9±14.5%）；兩個(gè)城市機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)碳?xì)馊苣z的貢獻(xiàn)較“大氣十條”實(shí)施前有所上升，其中北京市機(jī)動(dòng)車尾氣在化石源中的貢獻(xiàn)上升了32%（圖2）。西安市碳?xì)馊苣z來源的另一個(gè)明顯特征是較高的生物質(zhì)燃燒（ECbb+OCbb）貢獻(xiàn)（24.1±18.0%）。對(duì)于煤炭資源型城市臨汾市而言，碳?xì)馊苣z中化石源的貢獻(xiàn)仍然較高（67.8±14.0%），其中煤炭燃燒的貢獻(xiàn)（42.9±19.4%）仍大于機(jī)動(dòng)車尾氣的貢獻(xiàn)（20.9±12.3%）。
因此，針對(duì)不同城市，團(tuán)隊(duì)建議將來實(shí)施不同的大氣環(huán)境治理措施。在北京和西安等特大城市進(jìn)一步控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放，在煤炭資源型城市推動(dòng)煤炭的清潔利用，在關(guān)中地區(qū)加強(qiáng)生物質(zhì)燃燒的管控。
相關(guān)成果已發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與大氣科學(xué)領(lǐng)域的國際著名期刊《Atmospheric Chemistry & Physics》和《Urban Climate》上，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所趙卉伊褶博士為第一作者，牛振川研究員和周衛(wèi)健院士為共同通訊作者。研究得到生態(tài)環(huán)境部大氣攻關(guān)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院項(xiàng)目等聯(lián)合資助。
論文鏈接見：
[1] https://doi.org/10.5194/acp-22-6255-2022
[2] https://doi.org/10.1016/j.uclim.2021.100877
圖1北京市（BJ）、西安市（XA）和臨汾市（LF）碳?xì)馊苣z的來源解析。1為14C與Lev示蹤OC與EC的源解析結(jié)果；2為14C與13C示蹤TC的源解析結(jié)果。
圖2 近二十余年北京（BJ）和西安（XA）碳?xì)馊苣z中化石源的貢獻(xiàn)比例變化(a)和北京市燃煤和機(jī)動(dòng)車尾氣貢獻(xiàn)比例的變化(b)。
