肯塔基大学 美国国家海洋和大气管理局/美国国家航空航天局的索米号核动力源卫星在9月20日捕捉到了这张美国的真彩色图像
2020年5月15日，展示了西部的大火，大火产生的烟雾飘到了全国各地，几场飓风在莎莉登陆时汇合
信用:美国国家海洋和大气管理局/美国国家航空航天局 自然发生的野火会产生巨大的烟柱，这些烟柱被带到数百英里外的大气中，使许多人暴露在影响公共健康的污染物中
每年，全球数千公顷的土地被森林大火吞噬
就在2020年的前三个季度，超过2
美国西部有600万公顷土地被大火吞噬
当树木、灌木丛、草地和泥炭中的生物量被燃烧时，大量的烟雾、煤烟和其他污染物被排放到大气中
然后，烟雾会上升到几公里的高度，并蔓延到大片的大陆地区，污染远处地区的空气
例如，加利福尼亚州、华盛顿州和俄勒冈州的许多居民最近都经历了烟雾弥漫的恶劣空气质量
肯塔基大学的化学教授马塞洛·古兹曼领导着一个国家科学基金会的研究项目，该项目正在研究包括野火在内的生物质燃烧产生的排放物如何随着时间在大气中变化，从而产生影响社会健康和地球气候的新化学物质
古兹曼和研究生索赫尔·拉纳在实验室里仔细研究了甲氧基苯酚的非均相大气化学，甲氧基苯酚是生物质燃烧过程中释放的最丰富的分子之一
研究小组强调，当甲氧基苯酚在界面上反应时，我
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例如在云和雾水的表面以及来自污染的气溶胶粒子上，电子和质子转移过程有利于将芳香分子快速转化为高度水溶性的产品
当你观察这些甲氧基酚在大气传输过程中暴露于背景臭氧气体和羟基自由基时所经历的机制时，你可以开始解释多功能羧酸作为我们呼吸的空气中大量粒子中的丰富物种的常见观察
“该报告确定了独特的反应渠道，可以用来区分大气处理生物质燃烧排放物对多功能羧酸其他可能来源的贡献，”教授说
古兹曼
这项工作不仅从根本上令人感兴趣，而且确定了森林火灾释放的甲氧基苯酚在大气中老化时发生日间转化的具体特征
' 为了做到这一点，研究人员在实验室使用了一种特殊的仪器，在空气和微米大小的水滴的界面上复制了生物燃烧的甲氧基酚标记和臭氧气体之间的快速反应
然后，他们在实验中改变浓度和酸度，以观察界面化学在环境中不同条件下的变化
“我们正试图了解甲氧基苯酚在大气中从烟雾中的主要转化，确定它们的寿命，并确定它们在界面上的化学演变，”教授说
古兹曼
我们希望对它们对人类健康和气候的影响有新的认识
老化的分子毒性更大吗？分子的结构变化是如何产生与阳光相互作用影响气候的粒子的？' 这项工作的一个关键发现是，从森林火灾中释放出来的物质在两周内会变得更易溶于水，而且很可能是有毒的，因为烟雾可以在大气中传播
当在空气中时，烟雾中的甲氧基苯酚与臭氧和羟基自由基反应，变成氧化的和高活性的
吸入这些反应性化合物的人会遭受细胞氧化损伤，尤其是在呼吸道和肺部
此外，这些活性化合物会使一些人更容易出现其他健康问题
教授
古兹曼还指出，对野火和家庭木材燃烧造成的污染进行化学处理，有助于确定火灾排放的烟灰中所谓的棕色碳是否有助于吸收更多的太阳热量
他说，虽然棕色碳中的许多小分子可以很快被光漂白，但较大的分子更具抵抗力，可能有助于温暖大气
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