棕色碳(Brown Carbon,BrC)是一类具有吸光能力的有机碳,在波长靠近紫外区域时,BrC的吸光能力急剧增强。鉴于棕色碳在颗粒物中对气候变暖有重要正向贡献,所以得到了国内外学者的高度关注,但目前国内的研究还很不够。因此,研究上海市大气颗粒物中棕色碳的表征与污染特征,对于了解颗粒物对气候变暖的贡献有重要意义。本研究在华东理工大学徐汇校区和奉贤校区分别设置了采样点,采集PM2.5样品(滤膜)进行棕色碳分析,同时在奉贤校区设置七波段黑碳仪对黑碳进行连续观测,研究了棕色碳的浓度和光学性质测量方法并进行了比较,最终初步探讨了棕色碳的污染特征。尽管HULIS-C和BrC两者的结构和物理、化学性质理论上比较相似,但两者在定义和本质上仍有不同之处。当BrC中多环芳烃类物质较少,水溶性物质较多时,用HULIS-C浓度等效表征BrC浓度的方法将会更合理。以光学性质估算BrC浓度的方法较为简单,监测结果连续,在难以直接得到BrC浓度的前提下,可以使用这种方法进行估算,主要可以关注BrC浓度的变化规律与趋势,并得到BrC的光学性质。通过滤膜采样直接测量光学性质的结果表明,在近紫外至近红外的波长范围内,随着波长的增大,光学衰减度ATN都在减小。结果发现,冬季光学衰减度明显大于其它季节,与冬季碳气溶胶浓度高密不可分。对滤膜提取液光学性质进行测量,发现BrC吸收系数和质量吸收效率的最大值均出现在200 nm波长左右;当波长大于200 nm时,随着波长的增大,BrC的吸收系数和质量吸收效率不断减小。在相同波长处,BrC的吸收系数一般冬季最高,而质量吸收效率则是春季最高。BrC的吸收埃斯特朗指数A表明其来源有一致性,且上海地区棕色碳的来源较为复杂,同样也由一次源和二次源共同构成。在研究BrC的光学性质时,对其提取液进行测定与计算要优于直接测定滤膜的光学性质,但今后需考虑逐步提取更完整的BrC类物质。BrC的浓度测量和光学测量共同进行可得到其更完整的性质。HULIS-C、WSOC、OC和BC与BrC的相关性依次减弱。其中HULIS-C与BrC强相关性为用HULIS-C浓度表征BrC浓度的方法提供了实验依据。论文还对春节期间棕色碳污染进行了测定,发现燃放烟花爆竹会增大AQI、PM2.5和各类碳组分的浓度,其中各类碳组分的浓度增加的幅度更大,这与烟花爆竹中含有碳元素有关。燃放烟花爆竹会使BrC浓度升高,并且增强其对吸光作用中的贡献。禁止燃放烟花爆竹新规的实施能够有效降低上海市春节期间包括BrC在内的多项污染物浓度,改善上海市春节期间的空气质量。