難熔黑碳（refractory Black Carbon,rBC）是大氣細粒子（PM2.5）的重要組分,由化石、生物質等含碳燃料的不完全燃燒產生。rBC具有極強的直接吸收太陽輻射的能力,能夠改變太陽輻照平衡,進而影響區(qū)域氣候乃至全球氣候。rBC排放到空氣中后,已存在于環(huán)境大氣中的各種物質（包括有機物及無機鹽）會通過物理或化學過程包覆在其表面,伴隨rBC排出并附著其上的初始一次組分也會緩慢氧化,進而改變含rBC的顆粒物的結構,吸光性質以及吸濕性質等。老化的含rBC氣溶膠的包覆層通常較厚,通過所謂的“棱鏡效應”,可增強rBC核的吸光能力,影響地球輻射平衡,進而引起區(qū)域及全球氣候變化。rBC被親水性物質包覆后,還能夠作為云凝結核,改變云的物理和化學性質,影響降雨及太陽輻射等。此外,受不同區(qū)域的產業(yè)布局及環(huán)境等要素影響,不同區(qū)域的rBC的排放源以及大氣老化過程會存在較大的差異。因此,研究不同區(qū)域的含BC氣溶膠的排放源,化學組成,混合狀態(tài)及其光學吸收能力的變化等是準確評估BC的氣候效應及制定有效的大氣灰霾控制政策等的關鍵。本研究以一臺黑碳氣溶膠質譜儀（Soot-Particle Aerosol ... 

【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１透射電鏡下ｒＢＣ的結構＿??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｏｉｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ?ｂｌａｃｋ?ｃａｒｂｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ＴＥＭ??

１．１．３黑碳的結構??１９圓顯??圖１．１透射電鏡下ｒＢＣ的結構＿??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｏｉｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ?ｂｌａｃｋ?ｃａｒｂｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ＴＥＭ??由ｒＢＣ的定義可知其結構主要為納米單質碳小球組成的聚集體，因此其結構呈不規(guī)??則的鏈狀或分枝狀（見圖１．１），粒徑也隨不同的燃燒條件各異。新鮮ｒＢＣ的結構與其??燃燒源及燃燒條件相關，其結構的的不規(guī)則度定量可用分形維數(shù)（Ｆｒａｃｔａｌ?ｃＨｍｅｎｓｉｏｎ）??來表示。例如，由于生物質燃燒生成的ＨＢＣ表面常伴有較多的有機物及無機鹽（ＫＣ１??等），因此生物質燃燒產生的ｒＢＣ—般較機動車尾氣中的ｒＢＣ的不規(guī)則度低，ｒＢＣ由于??受這些附著ＩＣＭｓ的影響，呈現(xiàn)更緊湊的團狀結構，其粒徑通常也相對較小。??１．１．４黑碳的光學屬性??碳（Ｃ）有多種同素異形體，如無定型碳，富勒烯，石墨烯及鉆石等，無定型碳，??富勒烯和石墨烯可強吸收可見光

包覆效應（包覆物主要由各種有機物及無機鹽組成，如硫酸銨及硝酸銨等），使其結??構和光學性質可能在包覆物存在的情況下演變，導致了〃ＢＣ的質量吸收截面（Ｍａｓｓ??Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ，ＭＡＣ）的增加，通過所謂的“棱鏡”效應（見圖１．３），增強??ｒＢＣ的吸光效應另外，ｒＢＣ如被親水物質包覆，還能改變其吸水性從而作為云??凝結核（Ｃｌｏｕｄ?Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?Ｎｕｃｌｅｉ，?ＣＣＮ），來改變云的微物理過程、光學特性以及??降水效率等［３９］。含〃ＢＣ氣溶膠的包覆物化學組分及內部混合狀態(tài)等將隨其在大氣中的??老化過程不斷變化，ｒＢＣ的光學屬性也伴隨著不斷變化。??喊??＼??圖１．３“棱鏡＂效應??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?“ｌｅｎｓｉｎｇ?ｅｆｆｅｃｔ”??據政府間氣候變化專門委員會（Ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ?Ｐａｎｅｌ?ｏｎ?Ｃｌｉｍａｔｅ?Ｃｈａｎｇｅ，?ＩＰＣＣ）??２０１３年的報告（見圖１．２），／－ＢＣ對地球的輻射強迫為０．６４?Ｗｍ＿２，且存在較高的不確定??性［４２］，這主要由于ｒＢＣ的排放源及強度不同，在不同大氣條件下的老化機制也不同。??然而，目前多數(shù)氣候模型計算的含ｒＢＣ氣溶膠的輻射強迫值基本上是基于核－殼球模型??（（Ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]NO2在黑碳表面的非均相反應及碳—硝酸內混合顆粒物的外場觀測[D]. 沈利娟.南京信息工程大學 2013



本文編號：3095179