BC是PM2.5污染的主要成分之一，也是一种强效的短寿命气候污染物，吸收太阳辐射、加速全球变暖。BC主要来自化石燃料和生物质的不完全燃烧。为改善空气质量，我国自2013年起实施了《大气污染防治行动计划》，并取得了显著成效。在此期间，BC的减排效果如何？不同来源的贡献度是多少？无疑是评估相关治理政策BC减排效力的首要问题。已有研究主要依赖基于排放因子和源活动水平的“自下而上”的排放清单进行，其结果的准确性一直受到挑战。该研究针对珠三角2008-2018年连续11年间的大气颗粒物样品进行了系统的放射性碳同位素丰度（¹⁴C）和稳定碳同位素组成（δ¹³C）测量，揭示出大气BC的浓度和来源变化趋势。
研究结果显示：珠三角大气BC浓度在2008-2018年间呈显著下降趋势，尤其经“大气十条”的实施，BC浓度大幅降低了41% ，表明珠三角在BC减排上取得了重大成就。研究进一步对比了2008-2018年“自上而下”的同位素观测结果与“自下而上”的BC排放清单数据，发现两者存在显著的差异。其中，现有排放清单中生物质燃烧对BC的贡献仅为4%至9%，而双碳同位素源解析结果中生物质燃烧对BC的贡献则为21%至32% 。这意味着，当前评估空气质量改善和制定减排策略时所依赖的排放清单，可能在较大程度上低估了生物质燃烧对大气BC的贡献。
该研究利用双碳同位素技术，揭示了珠三角地区2008-2018年连续11年间大气黑碳（BC）浓度和来源变化，量化了我国《大气污染防治行动计划》执行以来燃煤、石油燃烧、生物质燃烧等三大类主要排放源对区域大气BC减排的贡献，发现当前广泛使用的排放清单系统性地低估了生物质燃烧对BC的贡献。这一研究对未来的空气污染治理和气候变化研究具有重要意义。
双碳同位素源解析结果（红色）与现有排放清单（蓝色）中生物质燃烧对BC贡献对比
基于Δ¹⁴C-δ¹³C观测的珠三角大气黑碳来源解析（左）及“大气十条”对不同来源BC的减排效果
核心PI
张干 |
中国科学院
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1、国家自然科学基金重大项目，黑碳物质的地球化学行为与效应，No.42192510（项目）, 2022.01-2026.12，1500万元，项目负责人；
2、国家自然科学基金重点项目，大气颗粒物中多环芳香有机质（POM）化学组成与毒性的分布和演化，No.42030715，2021.01-2025.12, 301万元，项目负责人；
3、大湾区毒害污染物多介质过程与风险管控，广东省基础与应用基础研究重大项目（首席科学家：彭平安院士）课题五，2023B0303000007，2024-2029，400万元，课题负责人；
文章信息：
上述研究成果发表于国际顶级期刊《PNAS》。暨南大学刘俊文副教授为论文第一作者，张干研究员为文章通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重大项目“黑碳物质的地球化学行为与效应”（42192510/11）等资助。
论文发表：
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