Picarro | 棕色碳發(fa)色團光學性質和化學成分之(zhi)間(jian)的聯系
日期:
2024-09-30
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棕色(se)碳(BrC)是一類在(zai)近(jin)紫(zi)外(wai)和可見光(guang)(guang)區吸收光(guang)(guang)輻(fu)射(she)的有(you)機碳,不僅對(dui)大氣(qi)造(zao)成輻(fu)射(she)強(qiang)迫,更是對(dui)大氣(qi)光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反應速率有(you)著重要作用(yong)。BrC不僅影響(xiang)(xiang)著大氣(qi)的輻(fu)射(she)平(ping)衡和氣(qi)候變化(hua)(hua),還(huan)直接關系到區域(yu)空氣(qi)質(zhi)量與公(gong)眾健康(kang)。本論(lun)深入探(tan)討了棕色(se)碳發(fa)色(se)團的光(guang)(guang)學(xue)性質(zhi)與化(hua)(hua)學(xue)成分之(zhi)間的密切關聯,為更準確地評(ping)估其在(zai)環境系統中的行為和影響(xiang)(xiang)提供(gong)了科學(xue)依據。
棕色碳發色團光學性質和化學成分之間的聯系
棕色(se)碳(tan)(BrC)是大(da)氣(qi)(qi)(qi)有(you)(you)機氣(qi)(qi)(qi)溶膠的(de)(de)(de)重要(yao)組分,在紫外到近紅外波段具有(you)(you)較強的(de)(de)(de)吸光能力,對全球氣(qi)(qi)(qi)候變(bian)化和(he)大(da)氣(qi)(qi)(qi)化學過(guo)程(cheng)具有(you)(you)重要(yao)影響。BrC結(jie)構復雜、種類眾(zhong)多、來(lai)源廣泛。大(da)量研(yan)究(jiu)表明生(sheng)(sheng)物質燃燒、煤(mei)燃燒、機動車尾氣(qi)(qi)(qi)、生(sheng)(sheng)物排放以及二(er)次有(you)(you)機氣(qi)(qi)(qi)溶膠等是BrC的(de)(de)(de)重要(yao)來(lai)源。芳香族(zu)揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機化合物,如苯同系物和(he)衍(yan)生(sheng)(sheng)物,也(ye)可能是BrC發色(se)團(tuan)的(de)(de)(de)重要(yao)前(qian)體。但是,不同源排放的(de)(de)(de)BrC進入(ru)大(da)氣(qi)(qi)(qi)后(hou),受到復雜的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)化學過(guo)程(cheng),其光學性(xing)質和(he)化學結(jie)構會發生(sheng)(sheng)很大(da)的(de)(de)(de)變(bian)化。
2018年(nian)冬季高污染期(qi),在機動(dong)車(che)影(ying)響區和(he)生物質(zhi)燃(ran)燒影(ying)響區來調查BrC發色團的化學組分(fen)和(he)光吸收性質(zhi)。利用(yong)Picarro SI2103氨氣分(fen)析儀測量NH3。將環境相(xiang)對濕度(du)、溫度(du)、固(gu)相(xiang)無機物和(he)NH3作為輸入參數,利用(yong)ISORROPIA II 熱(re)動(dong)態模型計算(suan)氣溶膠(jiao)液態水(shui),進(jin)而計算(suan)其含量。
對苯(ben)二甲酸(suan)、硝(xiao)基苯(ben)酚(fen)和(he)硝(xiao)基兒茶酚(fen)是BrC的(de)主要(yao)組成物(wu)(wu)(wu)(wu)質,占識(shi)別的(de)發(fa)色團濃(nong)度的(de)50%以上。硝(xiao)基苯(ben)酚(fen)和(he)硝(xiao)基兒茶酚(fen)對300~400 nm之間BrC吸光度的(de)貢獻超過50%。生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)質燃(ran)燒相關產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)人為(wei)揮發(fa)性有機化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)氧化(hua)產(chan)生(sheng)了類似的(de)BrC發(fa)色團,這(zhe)(zhe)意味著這(zhe)(zhe)些功能化(hua)的(de)芳(fang)香(xiang)族(zu)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)在這(zhe)(zhe)兩種(zhong)環(huan)境(jing)中都(dou)起著重要(yao)作用(yong)。與生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)質燃(ran)燒影(ying)響區(22%)相比,機動車影(ying)響區功能化(hua)芳(fang)香(xiang)族(zu)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)對BrC的(de)吸收(shou)比例更高(25%)。