阳宇翔, 彭加仙, 傅玉珍, 张国华, 林钦浩,李 磊, 代 新, 毕新慧, 王新明

基于单颗粒质谱研究云雾水和降雨中颗粒物的化学成分

阳宇翔1,2, 彭加仙3, 傅玉珍1,2, 张国华1,4*, 林钦浩5,李 磊6, 代 新7, 毕新慧1,4, 王新明1,4

(1. 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 广东省环境保护与资源利用重点实验室, 广东 广州 510640; 2. 中国科学院大学, 北京 100049; 3. 上海大学 环境与化学工程学院, 上海 200444; 4. 中国科学院 广州地球化学研究所 粤港澳环境污染过程与控制联合实验室, 广东 广州 510640; 5. 广东工业大学 环境科学与工程学院 环境健康与污染控制研究院, 广东 广州 510006; 6. 暨南大学 质谱仪器与大气环境研究所, 广东 广州 510632; 7. 广州禾信康源医疗科技有限公司, 广东 广州 510700)

气溶胶可作为云凝结核或冰核参与云雾和降水的形成。然而, 现有研究大多以云雾水和降雨中的水溶性组分为研究对象, 对于难溶性组分的认识还十分有限。本研究于2017年5～6月在广东天井山观测站(24°41′56″N, 112°53′56″E, 海拔1690 m)采集了21个云雾水和9个雨水样品, 利用单颗粒气溶胶质谱直接分析其中的单颗粒化学成分。通过聚类分析发现: (1)海盐、矿尘颗粒和生物气溶胶对云凝结核和冰核的贡献较高(数量占比为67.3%～75.1%)。结合气团轨迹分析发现, 海盐气溶胶经长距离的内陆输送后仍是重要的云凝结核和冰核; (2)云雾水和雨水中颗粒类型差异较大, 云雾水中海盐(35.7%)、有机物(12.1%)、有机胺(8.0%)及Fe(6.4%)的贡献更大, 而雨水中矿尘(35.6%)、与有机物混合的黑碳颗粒(18.9%)的贡献高, 反映了气溶胶形成暖云和混合相云过程的差异。……