本研究期间，PM 2.5中的有机碳（OC）平均浓度为6.92±3.75μg·m-3，元素碳（EC）的平均浓度为1.53±0.97μg·m-3。考虑到上海有机气溶胶中的高含氧量，有机物（OM）总量以OM=2.0×OC估算［63，64］。由此算得的OM占PM 2.5质量的28.8%。中国城市的OC／EC比值基本在3左右［65］，OC／EC平均值在本研究期间为4.4±0.7。大气颗粒物中的有机碳来源于一次排放源和二次源。一次排放源包括矿石燃料和生物质燃烧（通常为细颗粒）、植物孢子和花粉、植物碎片、老化的橡胶以及土壤中有机碳等直接进入大气中（这些通常为粗粒子）。有机碳的二次源包括挥发性有机气体的气-固转化或凝聚。元素碳主要是矿石燃料和生物质不完全燃烧的产物。EC难以发生化学反应，加之EC和一次有机碳往往有相同的来源（特别是在细粒子中），因此EC可作为一次人为源的示踪物，并被用于二次有机碳的估算［66，67］。对于某一地区，如果各源排放相对稳定，一次排放的OC、EC比值（OC／EC）pri应该相对稳定。如果实测的OC／EC比值高于（OC／EC）pri，那么较多的OC会被认为是二次有机碳。B.J.Turpin和J.T.Huntzicker基于这种假设，提出二次有机碳的估算方程［68］：
其中，OCpri、OCsec和OCtol分别指一次有机碳、二次有机碳和总有机碳。不同排放源排放的颗粒物OC／EC不同，这使某地区的（OC／EC）pri有一定的不确定性。（OC／EC）pri受气象条件的影响大，会有日夜和季节的变化［66］；在实际分析中也不可能将颗粒物中一次有机碳和二次有机碳分离。因此，（OC／EC）pri实际上无法测定。Turpin和Huntzicker［68］在没有阳光、有间歇小雨、低O 3浓度、不稳定的气团条件下监测了OC和EC浓度，其比值OC／EC的平均值为2.2±0.2。这样的气象条件下，发生光化学反应少，所形成的二次有机碳可忽略，因之可假设所得OC／EC比值的平均值是一次的（OC／EC）pri。L.M.Castro等［69］提出，如果非燃烧性的一次源排放的有机碳很少，半挥发性有机物的含量相对于总有机碳可以忽略，而碳质颗粒物的来源及各源的相对贡献率又相对稳定，则可以用实测的环境样品中最小的OC／EC比值（OC／EC）min代替一次OC／EC比值，来计算二次有机碳，于是24-1式也就可写成根据以上方法估算，本研究中的（OC／EC）min值为3，如图24-23所示。可以根据此值来估算二次有机气溶胶的含量。计算得到OCsec的平均浓度为2.1±1.7μg·m-3，二次有机碳占OC的平均百分比为31.2%±8.9%，与以往的研究结果比较吻合［14］。OC与EC相关系数达到0.9以上，两者高度相关，说明OC与EC具有相似来源。在上海，两者主要来自机动车尾气排放［15］。
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图24-23 OC和EC之间的相关性以及本研究的OC／EC最小值
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