沈潇雨,郭照冰*­­,姜文娟,王瑾瑾,柏 杨,任 杰



生物质室内燃烧产物的碳质特征及EC同位素组成

沈潇雨1,2,郭照冰1,2*­­,姜文娟1,2,王瑾瑾1,2,柏 杨1,2,任 杰1,2

(1.南京信息工程大学环境科学与工程学院,江苏南京 210044；2.江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室,江苏南京 210044)

选取南京地区典型的生物质种类(水稻、芦苇、玉米、梧桐、桂花和白玉兰)进行室内模拟燃烧实验,同时采用Model 2001A热/光碳分析仪和元素分析-同位素质谱仪(EA/IRMS)分别对不同粒径段颗粒物中OC、EC的浓度和生物质燃烧的不同产物EC同位素组成进行了测定.结果表明,除芦苇秸秆外,其他各类生物质燃烧产生的OC排放因子均在<0.43μm粒径段内达到最大;EC排放因子除梧桐和桂花树叶以外,最大值均分布在<0.43μm和0.43~0.65μm粒径段内,其中,玉米秸秆燃烧产生的OC、EC排放因子均为最高.6种生物质燃烧产物中的碳质(OC、EC)浓度最大值均主要集中在<0.43µm的亚微米粒径段上.玉米秸秆燃烧所产生的烟尘和烟灰中EC的同位素组成均高于其他生物质,除了生物质自身的组分会影响同位素分馏以外,燃烧过程的温度较高,也会促进秸秆和树叶发生热解从而形成碳同位素分馏.

生物质燃烧；元素碳；碳同位素

随着经济的快速发展,近年来南京市空气污染日益严重,生物质燃烧排放出的烟尘颗粒物和气态污染物被认为是大气颗粒物、温室气体和大气气态污染物的一个重要来源[1-7].目前,生物质秸秆的露天焚烧现象在全球范围内随处可见,尤其是发展中国家[8],中国每年有上亿t的秸秆被露天焚烧,其中水稻、小麦和玉米等作物秸秆所占比例最大.

研究发现,生物质燃烧排放的一大重要产物是元素碳EC[9-10],国外学者Bird等[11]对植物秸秆在热解条件下生成的元素碳EC开展过稳定碳同位素组成研究,结果发现秸秆燃烧产物中的EC可随烟尘等直接或间接的排到大气中.而目前,我国在秸秆、树叶等生物质燃烧排放的颗粒物对环境的影响研究方面尚不完善.国内学者刘……