自2013年以来，我国实施了多项空气治理政策，如《大气污染防治行动计划》（“ 大气十条”）和《“蓝天保卫战”三年行动计划》等，使得全国绝大部分地区(如关中地区，Zhao et al., 2021）空气质量得到了明显改善。碳气溶胶作为大气PM2.5的重要组成部分，其浓度也呈现大幅度下降趋势。那么，这些空气治理措施对我国城市碳气溶胶的来源有多大程度的影响呢？ 为此，中国科学院地球环境研究所周卫健院士团队以北京市作为京津冀地区的典型代表、以西安市和临汾市作为汾渭平原的典型代表，分析了三个城市连续一年PM2.5样品中的元素碳（EC）、有机碳（OC）、左旋葡聚糖（Lev）、稳定碳同位素（13C）和放射性碳同位素（14C）变化，并结合拉丁超立方体抽样技术研究了源解析结果的不确定性；以此来研究空气治理措施对我国北方典型内陆城市碳气溶胶来源的影响。
源解析结果表明（图1），非化石源已成为北京市（55±11%）和西安市（54±10%）碳气溶胶的主要来源。自从“大气十条”实施以来，北京市碳气溶胶化石源的贡献比之前下降了6-16%（图2），这验证了“大气十条”措施对空气治理的有效性。由于城市机动车保有量的增加，北京市和西安市机动车尾气对总碳（TC）的贡献（29.3±12.7%；24.9±18.0%）已经大于煤炭燃烧的贡献（15.5±8.8%；20.9±14.5%）；两个城市机动车尾气对碳气溶胶的贡献较“大气十条”实施前有所上升，其中北京市机动车尾气在化石源中的贡献上升了32%（图2）。西安市碳气溶胶来源的另一个明显特征是较高的生物质燃烧（ECbb+OCbb）贡献（24.1±18.0%）。对于煤炭资源型城市临汾市而言，碳气溶胶中化石源的贡献仍然较高（67.8±14.0%），其中煤炭燃烧的贡献（42.9±19.4%）仍大于机动车尾气的贡献（20.9±12.3%）。
因此，针对不同城市，团队建议将来实施不同的大气环境治理措施。在北京和西安等特大城市进一步控制机动车尾气排放，在煤炭资源型城市推动煤炭的清洁利用，在关中地区加强生物质燃烧的管控。
相关成果已发表在环境科学与大气科学领域的国际著名期刊《Atmospheric Chemistry & Physics》和《Urban Climate》上，中国科学院地球环境研究所赵卉伊褶博士为第一作者，牛振川研究员和周卫健院士为共同通讯作者。研究得到生态环境部大气攻关项目、国家自然科学基金、中国科学院项目等联合资助。
论文链接见：
[1] https://doi.org/10.5194/acp-22-6255-2022
[2] https://doi.org/10.1016/j.uclim.2021.100877
图1北京市（BJ）、西安市（XA）和临汾市（LF）碳气溶胶的来源解析。1为14C与Lev示踪OC与EC的源解析结果；2为14C与13C示踪TC的源解析结果。
图2 近二十余年北京（BJ）和西安（XA）碳气溶胶中化石源的贡献比例变化(a)和北京市燃煤和机动车尾气贡献比例的变化(b)。
