Picarro | 棕色碳發色團光(guang)學性質和化學成(cheng)分之間的聯系(xi)
日期:
2024-09-30
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?棕(zong)(zong)色碳(tan)(BrC)是(shi)一類在近(jin)紫外和(he)可見光(guang)區吸(xi)收光(guang)輻射的(de)有(you)機碳(tan),不(bu)僅(jin)對大氣造成(cheng)輻射強迫,更(geng)(geng)是(shi)對大氣光(guang)化學(xue)反應(ying)速率(lv)有(you)著重(zhong)要作用。BrC不(bu)僅(jin)影響著大氣的(de)輻射平(ping)衡和(he)氣候變化,還(huan)直接關(guan)系(xi)到區域空氣質(zhi)量與公眾(zhong)健康。本論深(shen)入探(tan)討了棕(zong)(zong)色碳(tan)發色團的(de)光(guang)學(xue)性(xing)質(zhi)與化學(xue)成(cheng)分(fen)之間的(de)密切關(guan)聯,為更(geng)(geng)準確(que)地評(ping)估其在環境系(xi)統中的(de)行為和(he)影響提供了科(ke)學(xue)依(yi)據(ju)。
棕色碳發色團光學性質和化學成分之間的聯系
棕(zong)色(se)碳(BrC)是(shi)大氣(qi)有(you)(you)機氣(qi)溶膠(jiao)的重要組(zu)分,在紫外到近紅(hong)外波段具(ju)有(you)(you)較強(qiang)的吸光(guang)(guang)能力,對(dui)全球(qiu)氣(qi)候變化和(he)大氣(qi)化學過(guo)程具(ju)有(you)(you)重要影響。BrC結構復雜、種類眾多、來源(yuan)廣泛。大量研究表(biao)明生(sheng)物質燃燒(shao)(shao)、煤(mei)燃燒(shao)(shao)、機動車(che)尾氣(qi)、生(sheng)物排放以及二次有(you)(you)機氣(qi)溶膠(jiao)等是(shi)BrC的重要來源(yuan)。芳香族揮發性(xing)有(you)(you)機化合物,如苯同系物和(he)衍生(sheng)物,也可能是(shi)BrC發色(se)團的重要前體。但(dan)是(shi),不(bu)同源(yuan)排放的BrC進入大氣(qi)后,受到復雜的大氣(qi)化學過(guo)程,其光(guang)(guang)學性(xing)質和(he)化學結構會發生(sheng)很大的變化。
2018年冬(dong)季(ji)高污(wu)染期,在機動車影響區和生物質燃燒影響區來(lai)調查BrC發色團的化學組分(fen)和光吸(xi)收性質。利(li)用(yong)Picarro SI2103氨(an)氣分(fen)析儀(yi)測(ce)量(liang)NH3。將環境相對濕度(du)、溫(wen)度(du)、固相無機物和NH3作為輸入參數(shu),利(li)用(yong)ISORROPIA II 熱(re)動態模(mo)型計(ji)算氣溶膠液態水,進而計(ji)算其含(han)量(liang)。
對(dui)苯二甲(jia)酸、硝基(ji)苯酚和硝基(ji)兒茶酚是BrC的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要組(zu)成(cheng)物質,占識別的(de)(de)(de)(de)發色團(tuan)濃度的(de)(de)(de)(de)50%以上。硝基(ji)苯酚和硝基(ji)兒茶酚對(dui)300~400 nm之(zhi)間BrC吸光度的(de)(de)(de)(de)貢獻超過50%。生物質燃(ran)燒相(xiang)關產物和人(ren)為揮發性有(you)機化合(he)物的(de)(de)(de)(de)氧化產生了類似的(de)(de)(de)(de)BrC發色團(tuan),這(zhe)意(yi)味著(zhu)這(zhe)些功能化的(de)(de)(de)(de)芳香族化合(he)物在這(zhe)兩種環境中(zhong)都起著(zhu)重(zhong)要作(zuo)用。與生物質燃(ran)燒影(ying)響區(qu)(22%)相(xiang)比(bi),機動車影(ying)響區(qu)功能化芳香族化合(he)物對(dui)BrC的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)比(bi)例更(geng)高(25%)。