黑碳（BC）是一种短周期气候/大气污染物，影响沿海地区的气候变化和人体健康。船舶排放是大气BC的重要来源之一，为了应对这一气候强迫问题，国际海事组织（IMO）已通过决议，呼吁减少北极航运的BC排放，但针对沿海地区的控制策略以及相关的“自上而下”野外观测数据仍然缺乏。
为了填补这一关键数据空白，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博士后耿晓飞与张干研究员、李军研究员等人，定量了中国南部沿海气溶胶样品中的BC及其亚组分（char-BC和soot-BC）的浓度和来源，并分析了相关的季节变化趋势。
图1 摘要图
研究发现，BC是沿海碳质气溶胶的重要组分，占总有机碳（OC+BC）的28.5 ± 7.5%。其中，char-BC是BC的主要成分（88.6% ± 13.2%），其季节变化趋势与BC相同，但与soot-BC不同。char-BC和soot-BC不同的季节变化趋势可能是由于两者具有不同的吸湿性和来源。
图2 大气BC、char-BC和soot-BC浓度的时间变化趋势
来源解析结果显示，液体化石燃料（如燃料油、柴油和汽油）燃烧对soot-BC（71.4%）的贡献高于char-BC（53.9%），而固体燃料（如生物质和煤炭）燃烧对char-BC（44.6%）的贡献较高于soot-BC（6.7%）。值得注意的是，海洋源船舶排放（燃料油燃烧）对BC、char-BC和soot-BC的贡献高达46.0%、45.2%和56.4%，超过了生物质燃烧和燃煤在内的陆地来源，指示了海洋源船舶排放控制对沿海地区BC减排的重要性。
图3 大气BC、char-BC和soot-BC的来源占比及其时间变化趋势
研究成果作为副封面文章发表于《Environ. Sci. Technol. Lett.》。本研究受到国家自然科学基金（42192511、42030715和42203032）、国际科学组织联盟(ANSO-CR-KP-2021-05)、中国科学院青年创新促进会(2022359)和博士后科学基金(2022M713163)的资助。
论文信息：Xiaofei Geng, Jun Li, Guangcai Zhong, Shizhen Zhao, Chongguo Tian, Yan-Lin Zhang, and Gan Zhang，Ship Emissions as the Largest Contributor to Coastal Atmospheric Black Carbon at a Receptor Island in Southern China，Environmental Science & Technology Letters，DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00362
图4 论文入选当期ES&T-Letters副封面
附件下载：