图:不同成因碳质气溶胶有机碳(OC)与元素碳(EC)的14C组成与演化

  碳质气溶胶作为大气污染的重要组成形式,对环境、气候、人类健康造成了巨大的危害。其主要组成成分有机碳和元素碳对人类健康影响和全球变化(太阳辐射)响应具有明显的差异。放射性碳同位素(14C)的半衰期为5730年,可有效区分碳质气溶胶的化石燃料和生物质两大来源,因此气溶胶14C放射性碳示踪是一种判定大气气溶胶(颗粒物)来源的重要手段。然而,由于技术设备条件的限制,在我国一直很少有大气气溶胶放射性碳(14C)示踪的应用研究报道。仅有的应用实例,也主要利用国外的技术平台,这在很大程度上制约了放射性碳(14C)示踪技术在我国大气环境污染研究的应用前景。

  近期,以中科院广州地球化学研究所沈承德研究员和张干研究员为核心的研究团队,成功建立了我国首个大气气溶胶有机碳和元素碳14C分析制样系统。该系统利用气溶胶中有机碳和元素碳热化学性质差异,对有机碳和元素碳进行了热分离,并在线将其转化成CO2,最终通过“锌密封法”制成石墨靶,从而可以进行14C测定。该成果已于近日正式发表于Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B(Zhang et al. 2010. NIMB)上。