城市环境研究所利用二次有机示踪物指示PM2.5污染来源和机制方面取得的进展
发布时间:2020-07-02来源:陈进生研究组
近日,中国科学院城市环境研究所大气污染控制化学研究组(陈进生研究团队)发表重要成果:“利用二次有机示踪物直观的反映沿海城市二次有机气溶胶的主要来源和形成机制”。研究成果以“Characteristics of PM2.5-bound secondary organic aerosol tracers in a coastal city in Southeastern China: seasonal patterns and pollution identification”为题发表在《Atmospheric Environment》上,刘涛涛博士生为第一作者,陈进生研究员和洪有为副研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院跨学科创新团队项目,国家自然科学基金(41575146),国家重点研究开发计划(2016YFC0112200 & 2016YFC02005),FJIRSM&IUE联合研究基金(RHZX-2019-006)和中国科学院城市环境研究所青年人才计划(Y8L0221B20)资助。
二次有机气溶胶(SOA)在全球气候变化和空气质量中起着重要作用,而SOA示踪剂可以最直接地表征SOA的来源和反应机理。 由于SOA前体物和形成机理的复杂性,且在高湿度、高植被覆盖率、显著亚热带特征,以及强烈大气氧化作用下的东南沿海地区,对SOA的化学组成,来源和生成机制的研究是空缺也是挑战。
在中国东南沿海城市进行了四个季节的SOA示踪剂观测。 使用GC-MS方法测量了PM2.5样品中14种SOA示踪剂,包括异戊二烯(SOAI),α/β-蒎烯(SOAM),β-石竹烯(SOAC)和甲苯(SOAA)。受前体物异戊二烯排放控制的SOAI示踪剂在夏季是主要成分,而生物质燃烧对SOAA的贡献在秋季最大。 结合火点图和气团后向轨迹,观察到三个灰霾事件。我们发现, SO42-和H+insitu通过盐化作用和酸催化反应来影响SOAI产物和SOAM产物的生成。灰霾期间,HO2通道是SOA生成的主要化学反应通道。 在区域传输的灰霾事件中,生物质燃烧烟羽促进了前体物排放和SOA的化学生成反应。 这些结论有助于了解沿海地区SOA的污染来源和形成机制。
图 1 大气污染物质量浓度与气象参数的时间变化序列
图 2 三次灰霾期间的火点图和后向轨迹
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