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Picarro | 中國(guó)農(nóng)村地區(qū)大氣水溶性有機(jī)物的氣體-氣溶膠相劃分:NH3對(duì)SOA形成的增強(qiáng)作用

日期: 2023-02-09
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Picarro | 中國(guó)農(nóng)村地區(qū)大氣水溶性有機(jī)物的氣體-氣溶膠相劃分:NH3對(duì)SOA形成的增強(qiáng)作用

水溶性有機(jī)物(WSOC)以氣體和顆粒物的形式大量存在于大氣中,在大氣水反應(yīng)和云凝結(jié)核(CCN)形成中發(fā)揮著重要的作用,對(duì)全球和區(qū)域氣候變化有著重要影響。此外,某些WSOC是有毒的,它會(huì)影響人類(lèi)健康。WSOC可從源中直接排放或從氣態(tài)和顆粒有機(jī)質(zhì)(OM)的光氧化中二次產(chǎn)生。目前,只進(jìn)行了有限的測(cè)量來(lái)理解WSOC劃分機(jī)制。結(jié)果表明,氣體-顆粒物相劃分取決于很多因素,例如氣象參數(shù)、氣體物質(zhì)組成和凝結(jié)相性質(zhì)。將氣相WSOC(WSOCg)分配到氣溶膠相(WSOCp)是大氣二次有機(jī)氣溶膠的主要形成路徑。然而,WSOC劃分過(guò)程的基本機(jī)制尚不清楚。

基于此,在本文中,來(lái)自華東師范大學(xué)、上海市環(huán)境科學(xué)研究院和上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的研究團(tuán)隊(duì)于2019年冬季在長(zhǎng)江三角洲河口濕地生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀(guān)測(cè)站(31°44′N(xiāo),121°13′E)同時(shí)測(cè)量了氣體和顆粒物,包括NH3Picarro G2103),有機(jī)酸(草酸、甲酸和乙酸)、無(wú)機(jī)離子(陽(yáng)離子:Na+,NH4+,K+,Ca2+和Mg2+;陰離子:SO42?,NO3?和Cl?)和WSOC。為了全面理解WSOCp形成機(jī)制,作者還測(cè)量了300-550 nm WSOCp的光學(xué)吸收,同時(shí)測(cè)量了PM2.5并調(diào)查了氣體-氣溶膠相劃分的影響因素以全面理解中國(guó)大氣,尤其是嚴(yán)重冬季霧霾區(qū)的有機(jī)氣溶膠行為。


【結(jié)果】

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研究區(qū)主要污染物的時(shí)間變化。

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ALWC和pH對(duì)WSOCg劃分的影響。


Picarro | 中國(guó)農(nóng)村地區(qū)大氣水溶性有機(jī)物的氣體-氣溶膠相劃分:NH3對(duì)SOA形成的增強(qiáng)作用

NH3對(duì)中國(guó)不同區(qū)域WSOCp分布的影響。


【結(jié)論】

在干旱期(相對(duì)濕度(RH)<80%),wsocg主要?jiǎng)澐譃橛袡C(jī)相,而濕潤(rùn)期(rh)>80%)為氣溶膠液態(tài)水(ALW),表明該區(qū)域兩種不同的二次有機(jī)氣溶膠(SOA)形成過(guò)程。在干旱期,溫度是WSOCg吸收的主要驅(qū)動(dòng)力。而在濕潤(rùn)期,控制WSOCg吸收的因素為ALW含量和pH,兩者都會(huì)通過(guò)NH4NO3形成和有機(jī)酸中和過(guò)程被NH3顯著提高。此外,作者發(fā)現(xiàn),在全國(guó)范圍內(nèi),WSOCp與NH4NO3的相對(duì)豐度呈較強(qiáng)的線(xiàn)性相關(guān),其空間分布與NH3一致,進(jìn)一步表明NH3在WSOCp形成中的關(guān)鍵作用。由于WSOCp是SOA的主要組成部分,NH3通過(guò)增加ALW的形成和WSOCg的分配來(lái)促進(jìn)SOA的產(chǎn)生,這表明控制NH3的排放對(duì)于緩解中國(guó)霧霾污染特別是SOA是必要的。

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https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650316521&idx=1&sn=d87527517d9dad4336bb019785ea8a88&chksm=bee1b21689963b0027a43e540ed74e48b6a5039e1016562a47d41768902b0d44c7e6fa430bd5&token=969215875&lang=zh_CN#rd

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