2016年6月10日,大气环境领域权威期刊Atmosphere Environment发表了题为“Concentration and size distribution of particulate oxalate in marine and coastal atmospheres — Implication for the increased importance of oxalate in nanometer atmospheric particles”(海岸及海洋大气中颗粒态乙二酸粒径分布特征 — 纳米粒径大气颗粒物中乙二酸的重要性)的论文,阐明了海岸及海洋(包括近岸边缘海—黄渤海,远海—西北太平洋)大气气溶胶中颗粒态乙二酸的浓度水平、空间分布及粒径分布特征,通过计算乙二酸与硫酸盐的分粒径摩尔比,揭示了不同粒径乙二酸对云凝结核生成的贡献及其对环境及气候重要的潜在影响效应,进而强调了大气中颗粒态乙二酸在纳米粒径段研究的重要性。
低分子量二元羧酸是气溶胶中有机化合物含量最多的一类。低分子量的二元羧酸及相关化合物(含氧酸及-羰基化合物)普遍存在于对流层大气颗粒物中。其中,乙二酸是主要的有机种类,其次是丙二酸和丁二酸。在我国的沿海地区,伴随着经济快速发展,出现了区域霾、空气质量下降等大气环境问题。而亚洲季风携带内陆的大气污染物横跨中国近海沿岸、边缘海,可传输至中纬度北太平洋等区域。因而研究海岸、近岸边缘海及西北太平洋海域大气颗粒物中乙二酸的来源及形成机制对进一步了解二次有机气溶胶及其对人体健康和气候环境的影响具有十分显著的科学意义,同时也能够为今后的各项同类研究提供具有一定参考价值的理论基础。
图1 2014及2015年黄海、渤海及西北太平洋海域大气颗粒物PM1.8中颗粒态乙二酸质量浓度的空间分布(a:2014年春季;b:2015年春季)
Figure 1 Geographical distributions of oxalate in mass concentration in PM1.8 measured over the YS, BS and NWPO in 2014 and 2015 (a: Spring, 2014; b: Spring, 2015)
本研究使用MOUDI分粒径气溶胶采样器, 2012-2015年在近岸青岛、中国近岸边缘海海域以及西北太平洋海域进行8次气溶胶采样。通过分析不同采样区域大气气溶胶中乙二酸的浓度分及粒径分布(特别是纳米粒径范围),探究了分粒径乙二酸的来源及形成路径。在小于100nm的分级气溶胶样品中,乙二酸与硫酸盐的当量比升高了1-2个数量级。故纳米粒径范围颗粒态乙二酸可作为潜在的云凝结核,对气候和环境产生重要的影响。该研究为进一步认识近岸、近岸边缘海及西北太平洋海域大气中乙二酸对区域气候的影响奠定基础。
该研究主要由海洋环境与生态教育部重点实验室高会旺教授团队完成,硕士研究生郭天锋为第一作者,姚小红教授、朱玉娇博士为通讯作者,并得到国家重点基础研究项目 (973计划:2014CB953700) 和国家自然科学基金 (41376087)的支持。
论文引用:
Guo, T., Li, K., Zhu, Y.*, Gao, H., & Yao, X.* (2016). Concentration and size distribution of particulate oxalate in marine and coastal atmospheres – Implication for the increased importance of oxalate in nanometer atmospheric particles. Atmospheric Environment, 19-31
论文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231016305453
通讯员:
张潮