城市地區有機和黑碳氣溶膠的來源問題一直是全球變化、大氣科學和環境科學的研究焦點。近來，中國科學院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學國家重點實驗室（LAPC）研究員傅平青、孫業樂與南京信息工程大學大氣環境中心教授章炎麟共同主導，聯合瑞士和日本等研究機構，通過氣溶膠不同含碳顆粒的微量放射性碳（14C）測定和氣溶膠高分辨質譜等手段，揭示了北京地區亞微米顆粒物（空氣動力學直徑不大于1微米的顆粒物，PM1.0）中含碳氣溶膠的來源和形成過程，在有機氣溶膠來源研究上取得了突破進展。該研究成果High Contribution of Nonfossil Sources to Submicrometer Organic Aerosols in Beijing， China 近日在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）上發表。

研究發現，非化石源（如生物質燃燒、植物排放和烹飪等一次和二次排放源）是北京地區PM1.0中的重要來源，貢獻比例在28%和72%之間（平均值是52%）；而化石源（如機動車和燃煤)對黑碳（或元素碳）的貢獻率可以達到67%-96%（平均值為82%）。這些重要的非化石源有機氣溶膠主要來自于生物質燃燒、烹飪源和植物排放等過程產生的一次和二次有機氣溶膠。

經過14C源解析模型、氣溶膠質譜-正交矩陣模型（AMS-PMF）兩者的結合，研究進一步發現冬季和春季非化石源氣溶膠主要來自生物質燃燒和烹飪源排放的一次氣溶膠，而氧化性有機氣溶膠（主要為二次有機氣溶膠）則主要來自化石源。而化石源產生的一次有機氣溶膠中，燃煤（56%-62%）的貢獻要略大于機動車（38%-44%）。

論文還將北京的研究結果與全球大氣氣溶膠14C-源解析結果進行對比，結果表明非化石源對有機氣溶膠的重要性不僅在背景地區和郊區中被發現，而且在北半球城市地區也普遍存在。除生物質燃燒和烹飪源等一次排放外，城市非化石源二次有機氣溶膠成因機制研究仍需加強多手段、多目標的外場觀測和實驗機理理論研究，以進一步揭示人為源和非化石源排放污染物的交互作用機制。該研究得到了國家基金委、中科院和中組部千人計劃青年項目的資助。

北京地區PM1.0中有機碳和黑碳的來源