第七届青年地学论坛

一次有机气溶胶（POA）是华北平原（NCP）冬季灰霾期间细颗粒物（PM_2.5）的重要成分之一，但是目前我们对POA颗粒的大气老化过程及其对光学性质的影响的认识还比较有限。我们在2016年11月13日至27日期间在NCP的一个城市站点（北京）和位于上风向的农村站点（河北省固城）采集了大气单颗粒样品。通过电镜单颗粒分析，我们发现农村地区家用煤和生物质燃烧能够排放出大量具有高粘度的球形POA颗粒（即焦油球，tarball）和不规则的POA颗粒，并通过大气输送到达城市地区，导致区域性灰霾事件的发生。在严重污染时期（PM_2.5>200 μg m^-3），超过60％的POA颗粒在经过大气老化过程后，被二次无机气溶胶（SIA）包裹形成壳-核结构的颗粒物（即POA–SIA颗粒），这表明POA颗粒可以为SO₂和NO_x的非均相反应提供反应表/界面。因此，在农村和城市地区的严重污染时期，POA–SIA颗粒的壳–核比分别增加到1.60和1.67。有趣的是，我们发现大气老化过程并没有改变POA核的形态和粒径，这表明POA颗粒在大气中能够稳定存在，并可以被长距离运输。我们通过Mie散射理论模型估计出在农村和城市地区的严重污染期内，由于二次无机包裹层 “透镜效应”的存在，能够导致单个POA颗粒的光吸收提高大约1.39倍。我们指出，在目前的气候辐射强迫模型中应考虑二次无机组分对POA颗粒的透镜效应，并且政府应继续在农村地区推广清洁能源，以有效减少一次排放。
 

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