PM2.5(颗粒物空气动力学直径≤2.5μm)是一种重要的空气污染物,由自然和人为来源排放,其组成复杂,包括水溶性无机物(离子成分)、有机物(包括有机碳:OC和元素碳:EC)和微量金属元素。黑碳(BC)是化石燃料或者生物质燃料不完全燃烧排放的产物,通常被认为是主要的吸光颗粒物,是仅次于二氧化碳的第二大升温物质。黑碳质量吸收截面(MAC)是描述黑碳光学性质的重要参数,受到黑碳排放来源、化学成分、气溶胶老化等因素的影响。由于气溶胶的老化,新鲜排放的黑碳与非吸光物质混合形成包裹物。该包裹物会增加黑碳的质量吸收截面(MAC),从而造成黑碳的吸光增强效应,用黑碳吸光增强因子(Enhancement of MAC,EMAC)进行表征。黑碳与其他气溶胶混合后的吸光增强效应很难被气候模式准确的参数化。气候模式预测黑碳表面的非吸光包裹物可能会增加黑碳的吸光效率,但黑碳的吸光增强因子还未得到实际大气观测的验证。因此,急需建立有效的观测方法来直接测定大气环境中黑碳的吸光增强效应。此外,不同排放源产生的污染物与黑碳混合后会导致吸光强度有不同程度的增强。然而,迄今为止没有有效的方法能定量解析这些不同来源的污染物对黑碳的吸光增强作用,这种不确定性影响大气模式的气候评估。因此,为了探究大气PM2.5化学成分和主要来源,黑碳吸光增强特征以及其主要来源。本研究在中国沿海城市——青岛市和南黄海开展了一次密集采样活动,2018年8月和1 1月至12月,同步采集了青岛市夏季、秋冬季和南黄海大气PM25样品并对其化学成分进行了调查——测定了其中的7种水溶性无机离子(Na+,NH4+,K+,Ca2+,Cl-,NO3-和 SO42-),13 种金属元素(Fe,Mn,V,Zn,Be,Co,Cr,Ni,Cu,Rb,Cd和Pb),碳质组分(有机碳和元素碳)。同时利用正定因子矩阵模型(PMF)分析了 PM2.5的主要来源与变化特征。在此基础上,我们通过气溶胶滤膜过滤系统(AFD)两步法去除黑碳包裹物,将黑碳从气溶胶中分离,得到大气环境中“纯黑碳”。通过对比AFD处理前/后黑碳的质量吸收截面(MAC),从而计算得出气溶胶包裹物对黑碳的吸光增强因子(EMAC)。最后,利用PMF定量评估各种污染源对黑碳吸光增强因子的贡献。主要结果表明:(1)二次无机离子(SIA)是PM2.5最大的组成成分,约41-61%。秋冬季的NO3-/SO42-比值较高(～2.06),说明相比固定源,移动源对PM2.5的贡献更大。OC/EC 比值变化范围为3.71～5.56,说明此研究区域受到较为严重的二次有机污染。(2)通过两步法溶解过滤系统(AFD)处理样品膜,去除了黑碳表面的可溶性成分和有机包裹物而得到了较为纯净的黑碳。进而计算得出黑碳的吸光增强系数,发现青岛夏季、秋冬季和南黄海分别为1.96±0.68、1.64±0.38、2.40±0.76。(3)正交矩阵分解法(PMF)模型确定了 PM2.5和EMAC的六个来源因子,分别为:二次气溶胶(贡献27.9%和29.2%),煤炭燃烧(24.9%和20.2%),工业排放(15.2%及25.4%,海盐(6.9%及9.6%)、交通尾气(12.1%和10.9%和土壤扬尘(13.0%和 4.7%)。(3)这些污染源的黑碳吸光增强因子数值分别是:1.25±0.11(二次气溶胶),1.21±0.20(工业排放),1.17±0.08(煤炭燃烧),1.09±0.07(交通尾气),1.08±0.17(海盐)和 1.04±0.10(土壤扬尘)。(4)根据PM2.5和EMAC来源贡献的相关性,我们估计二次气溶胶、工业排放和煤炭燃烧在中国区域范围的光吸收增强系数约为74.8%。EMAC的来源分配为每个源提供了关于来自各个排放部分气溶胶模拟的新诊断。