在全球和区域尺度上，湿沉降（主要是降水）被认为是大气有机碳（OC）重要的汇，是大气OC向地表转移的关键路径之一。通过降水过程，大气OC以溶解有机碳（DOC）的形式沉降至地表，输入地表水系统，进而对陆地与海洋生态系统中碳的生物地球化学循环产生潜在影响。近年来，随着城市化进程的加快，能源消费、交通运输和工业活动等人为排放强度持续增强，导致大气OC的排放水平显著上升，城市地区逐渐成为了大气OC的排放热点。沿海城市作为陆-海交错带的重要组成部分，兼具密集人类活动与频繁大气物质交换的双重特征，被视为大气OC的重要沉降区。中国东部沿海地区近几十年来经历了前所未有的城市化进程，区域大气环境负荷持续上升，尤其是在降水充沛、人为排放强度大的城市，其大气降水中DOC的沉降过程、控制因素和物质来源亟需系统分析与定量识别。

在此背景下，贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室曾杰特聘教授指导课题组硕士研究生马青，对我国东南沿海大城市福州开展了为期一年的降水DOC研究，阐明了沿海城市热点地区降水DOC的现状、变化、来源和沉降通量。取得的主要认识包括：（1）连续性降水过程对雨水的DOC浓度具有显著的稀释效应。降水稀少的月份，降水过程对大气污染物的清除率降低，导致大气中有机碳的潜在累积增高，进而在降水初期形成较高的DOC浓度。而在降水频繁且强度较大的月份，尽管大气OC的总清除量可能增加，但降水中DOC浓度处于较低水平。（2）基于化学计量方法、多元统计分析方法和受体模型等识别并量化得出工业活动、化石燃料燃烧和交通运输排放等人为源贡献了93.7%的降水DOC（图1和2）。（3）DOC通量与降水量呈显著的共变趋势，降水量主导了大气OC的湿沉降强度，初步估算了大气降水过程向台湾海峡贡献了1.82×10⁵ t yr^-1的OC，达外源DOC总输入的67%。

图1  福州降水DOC浓度和特征离子比NH₄⁺/NO₃^- (a)及SO₄^2-/NO₃^- (b)的关系

图2 基于Spearman相关系数和PMF模型的福州降水DOC来源识别与量化

上述成果发表于地球科学与水资源领域国际SCI期刊Journal of Hydrology: Regional Studies（TOP期刊，IF=4.7）。贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室硕士研究生马青为第一作者，曾杰特聘教授为通讯作者。贵州大学吴起鑫教授、王万发特聘教授等也参与了本研究。本研究得到了国家自然科学基金青年项目和地区项目（42403054、42467032），贵州省基础研究（自然科学）项目（黔科合基础-ZK[2024]一般 104），贵州省“百层次”人才项目，以及贵州大学一流学科特区人才引进项目（202246）等的联合资助。

论文信息: Ma Qing, Zeng Jie, Wu Qixin. Wang Wanfa, Mao Shijun, Liu Zixuan, Chen Jingwen, Ma Zhiheng, Wang Zhong-Jun, He Xinyi, Zhang Jie, Ge Xin. Dissolved organic carbon of rainfall in coastal urban hotspot area, southeast China: Variations, determinants, and sources. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2025, 58: 102300.

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102300