黑碳物质（black carbon, BC）是一大类物质的集合体，以高度稠合芳香结构为其基础特征。BC可视为从部分焦化的木材（Char），到木炭（charcoal）、焦油（Tar）、烟炱（Soot）的连续体。各类BC的芳香度和稠合度存在差异，但其确切定义和区分边界，目前尚无共识。BC是地表系统中碳的主要存在形式之一，广布地球各圈层介质，占地表总有机碳（TOC）的10-30%，在全球碳循环中占据重要地位，且BC一直被认为是地表系统中碳循环中的惰性/慢循环物种。BC的地球化学行及其效应，与全球碳循环、气候变化、环境污染和生命健康等重大战略需求息息相关。

在此方向上，我们主要先后获国家自然科学基金重点项目“大气颗粒物中多环芳香有机质（POM）化学组成与毒性的分布和演化”（42030715，2022-2026）、重大项目“黑碳物质的地球化学行为与效应”（42192510，2021-2025）的资助。研发苯多羧酸（BPCA)及其单体双碳同位素（δ¹³C-Δ¹⁴C）技术，运用于地表系统中不同圏层、不同介质、不同形态的BC物质的一致性量化表征和同位素示踪研究（怡欣、耿晓飞、刘俊文、林勃机）。探究大气颗粒物中稠环芳香物质（POM）与颗粒物遗传毒性的关联（姚楚鑫）；量化大气颗粒物中不同形态POM对其吸光性的影响（莫扬之）；在流域尺度刻画不同圏层BC物质的成因、来源与跨圏层生物地球化学通量（耿晓飞、胡峙成、姜帆）；探查“嫦娥五号”月壤中的稠环芳香物质（钟广财、张干）等。

就BC研究，我们和复旦大学陈颖军教授、北京大学郑玫教授、南京信息工程大学章炎麟教授、暨南大学刘俊文副教授等研究团队具有紧密的合作关系。