Science杂志发表题为《氮氧化物控制夜间二次有机气溶胶形成的证据》(Evidence for NOx Control over Nighttime SOA Formation)的文章指出,二次有机气溶胶在夜间会以惊人的速度增加,且多数是由人为氮氧化物(NOx)排放生成的硝酸根(NO3)所导致。
有机气溶胶(OA)在对流层中约占亚微米颗粒物总量的一半,对气候和人类健康有着显著的影响。OA可通过微粒直接排放到大气中(一次有机气溶胶,POA),也可在大气中通过挥发性分子氧化形成(二次有机气溶胶,SOA)。SOA是通过挥发性有机化合物(VOCs)与羟基自由基(OH)、臭氧(O3)和硝酸根(NO3)的气相化学反应形成。尽管实验室研究已建立NOx影响大气OA生成的一些化学途径,但这些影响还未直接在外界自然环境OA中监测到。
研究人员开发了一种快速、灵敏和精确测量颗粒总烷基和有机硝酸盐(pΣANs)的仪器,并使用该仪器在加利福尼亚贝克斯菲尔德观测了pΣANs及主要前体物(NO2、O3、VOC)和气溶胶特性。结果表明,pΣANs和pΣANs/OA在贝克斯菲尔德的夜间快速增加。通过夜间硝酸根化学过程形成的SOA是颗粒物(PM)的一个重要来源,这经常导致夏季OA的日均浓度最大。夜间高浓度的NO2和O3导致NO3的高生成率。但来自山谷和周围山区的生物挥发性有机化合物(BVOCs)的浓度经常很高,抑制了pΣANs的形成,表明pΣANs前体物的反应性低于主要的VOCs。NO3生成速率与pΣANs有很好的相关性。因此,减少NOx的排放量可降低贝克斯菲尔德及周边地区有机气溶胶的浓度。
(信息来源:中国科学院)