原创:林煜棋

耶鲁-南京信息工程大学大气环境中心

为防止疫情扩散,全球多个城市进行“封城”政策。在封城期间,民众必须待在家里,所有的经济活动如大众运输、工业生产及大楼营建均因封城而全面停摆。该政策的实施将造成人为污染源排放量大幅减少,因此,在封城期间空气污染物浓度的降低和空气质量的改善是可被预期的。

之前国内外的研究多集中于封城政策对空气污染物化学组成、空气质量与污染来源影响进行调查,本研究从气溶胶吸光特性的角度切入,探讨南京市封城期间,大气碳质气溶胶浓度、吸光特性与污染来源的变化。结果显示,采样期间黑碳是南京市主要的碳气溶胶吸光物种,贡献量约75 %,其余的25 %主要来自于棕碳(BrC,主要为一次污染源的排放)的贡献。此外,与封城前的结果比较,发现在封城期间,BC、一次与二次BrC的光吸收分别减少了43、9及31 %。这种气溶胶光吸收的减少导致太阳能量吸收减少了36 %。另外,因为人为活动排放的减少,石化燃料对BC的贡献量从封城前的78 %下降至封城期间的71 % (如图1所示)。在封城期间,南京市BC、PM2.5与NO2分别减少了1.1 mg m-3、33 mg m-3及9.1 ppb,然而、臭氧却因NOx排放量的下降反而增加了9.0 ppb。最后,利用统计方法发现,封城期间BC、PM2.5与NO2浓度的降低有51-64 %主要由于人为污染源排放的减少,而剩余的36-49%主要来自于气象条件的影响(如图2)。本研究结果表明,若要降低大气污染物的浓度需共同考虑污染物的排放量和气象条件的影响,才能达到改善空气质量的目标。

此研究以”Substantial Decreases of Light Absorption, Concentrations and Relative Contributions of Fossil Fuel to Light-absorbing Carbonaceous Aerosols Attributed to the COVID-19 Lockdown in East China ”为题于2021年2月被《Environmental Pollution》接收(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749121001937),团队林煜棋教授为第一作者,章炎麟教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(项目号:41977305)及江苏省杰出青年基金(BK20180040)的支持。

图1 封城前、中、后石化燃料及生物质燃烧对南京市BC(a)贡献绝对浓度及(b)相对贡献量

图2 南京市封城期间气象条件(CM)与排放量减量(CE)对空气污染物浓度的影响