基于分子水平组分测量的北京大气新粒子生长机制研究
编号:3483 访问权限:私有 更新:2023-04-16 14:53:21 浏览:179次 口头报告

报告开始:2023年05月07日 09:00(Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会场:[14A] 14A、气溶胶与大气环境 [14A-2] 14A-2 气溶胶与大气环境

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摘要
大气新粒子的生成速率(J)和生长速率(GR)是表征新粒子生成对环境影响的两个重要参数。在我国城市大气环境中,J1.5nm可高达1000 cm-3 s-1,比相对清洁环境中的J1.5nm (0.1–10 cm-3 s-1)高1–4个数量级;然而,城市环境中新生成颗粒物的GR与清洁大气中相近,甚至更低。以北京为例,其大气新粒子GR仅为1–8 nm h-1。目前,北京新粒子生长的机制及其关键气态前体物尚不明晰,其生长缓慢的原因也有待探究。本研究首次使用静电捕集热脱附化学电离质谱(TDCIMS)测量了北京新粒子生长期间8、15、25和40 nm新粒子的分子水平组分变化特征,并结合对气态前体物硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)和高含氧有机气体(OOMs)的测量对GR和新粒子组分进行模拟。TDCIMS的直接测量结果表明,北京大气新粒子生长过程8–40 nm颗粒物中有机组分(80±8%)和硫酸盐(13±7%)主导。随着新粒子粒径从8 nm增长到40 nm,有机组分的占比升高,而硫酸盐的占比降低,这主要是由气态前体物H2SO4和OOMs的日变化以及颗粒物的粒径效应两方面导致的。H2SO4和OOMs的冷凝生长理论上可贡献的GR与实际观测到的GR接近,由该机制预测的颗粒物组分随粒径变化也与观测的组分变化一致,因此推测其为新粒子生长的主要机制。北京地区H2SO4和OOMs的浓度相比于清洁地区总体较高,但北京地区由于较高的NOx对低挥发性OOMs生成的抑制作用,导致北京大气OOMs中仅有~18%可贡献新粒子生长,因此北京的新粒子生长速率比清洁地区更低。低生长速率导致北京大气新粒子的存活率非常低,部分抵消了高新粒子生成速率对大气颗粒物数浓度和空气质量的最终影响。
 
关键词
新粒子;生长机制;在线质谱;化学组分;高含氧有机物
报告人
李晓晓
特聘副研究员 武汉大学

稿件作者
李晓晓 武汉大学
李雨阳 清华大学
蔡润龙 University of Helsinki
鄢超 南京大学
刘永春 北京化工大学
KulmalaMarkku University of Helsinki
郝吉明 清华大学
SmithJames N. University of California; Irvine
蒋靖坤 清华大学环境学院
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  • 会议日期

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    2023

    05月08日

    2023

  • 03月31日 2023

    初稿截稿日期

  • 05月25日 2023

    注册截止日期

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