洛桑联邦理工学院 信用:CC0公共领域 氧化有机气溶胶是环境颗粒物的主要组成部分,对气候、人类健康和生态系统产生重大影响
来自生物质燃烧的氧化气溶胶特别有毒,已知含有大量已知致癌的诱变剂
吸入燃烧生物质的颗粒也会导致氧化应激和一系列疾病,如心脏病、中风和哮喘
氧化气溶胶主要是由生物质燃烧等来源排放的挥发性和半挥发性化合物在大气中氧化形成的,其产物很容易形成颗粒物
现在使用的每一个模型都假设氧化气溶胶是在有阳光的情况下形成的,并且需要几天的大气处理才能达到在环境中观察到的水平
自然地,这意味着氧化气溶胶形成于白天,并且主要在阳光充足的时期,如夏季
然而,在冬季和世界各地光化学活性低的其他时期,通常是在剧烈燃烧生物量的时期,会形成大量的氧化有机气溶胶
模型低估氧化气溶胶水平的3到5倍
这一未解之谜对公共健康和气候有着重大的影响,因为生物量燃烧事件通常与人口暴露于非常高的颗粒物水平有关
鉴于全球木材燃烧(包括家庭燃烧和野火燃烧)的强度、持续时间和频率不断增加,这个问题在未来将变得更加重要
由教授团队领导的研究
研究和技术基金会化学工程科学研究所空气质量和气候变化研究中心的Athanasios Nenes和Spyros Pandis似乎已经发现了生物量预测不足的原因
他们的研究发表在《国家科学院院刊》上
研究表明,这种无法解释的氧化二次颗粒物来源于生物质燃烧排放物的夜间氧化
通过实验室测量和现场观察相结合,生物质燃烧的排放物在一夜之间迅速氧化,产生的气溶胶与冬季城市环境中观察到的非常相似
这一新发现的机制随后被引入到最新的空气质量模型中,以表明夜间生物质燃烧排放物的氧化可以显著影响整个美国的有机气溶胶水平
这项研究非常重要,原因有很多
首先,它毫无疑问地表明,快速产生大量氧化气溶胶不需要太阳光,这一发现重塑了对生物质燃烧污染是如何形成的理解
其次,这种机制可以解释在冬季雾霾期间城市环境中有机污染水平高的矛盾现象,比如在欧洲和中国
最后,这项工作极大地提高了生物质燃烧作为夜间、冬季和其他太阳活动低的时期空气污染源的作用,在这些时期,世界各地经常发生强烈的雾霾天气
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