Picarro—棕色碳發(fā)色團光學性質和化學成分之間的聯系
棕色碳（BrC）是一類在近紫外和可見光區(qū)吸收光輻射的有機碳，不僅對大氣造成輻射強迫，更是對大氣光化學反應速率有著重要作用。BrC不僅影響著大氣的輻射平衡和氣候變化，還直接關系到區(qū)域空氣質量與公眾健康。本論深入探討了棕色碳發(fā)色團的光學性質與化學成分之間的密切關聯，為更準確地評估其在環(huán)境系統(tǒng)中的行為和影響提供了科學依據。
背景介紹
棕色碳（BrC）是大氣有機氣溶膠的重要組分，在紫外到近紅外波段具有較強的吸光能力，對全球氣候變化和大氣化學過程具有重要影響。BrC結構復雜、種類眾多、來源廣泛。大量研究表明生物質燃燒、煤燃燒、機動車尾氣、生物排放以及二次有機氣溶膠等是BrC的重要來源。芳香族揮發(fā)性有機化合物，如苯同系物和衍生物，也可能是BrC發(fā)色團的重要前體。但是，不同源排放的BrC進入大氣后，受到復雜的大氣化學過程，其光學性質和化學結構會發(fā)生很大的變化。
研究方法
2018年冬季高污染期，在機動車影響區(qū)和生物質燃燒影響區(qū)來調查BrC發(fā)色團的化學組分和光吸收性質。利用Picarro SI2103氨氣分析儀測量NH3。將環(huán)境相對濕度、溫度、固相無機物和NH3作為輸入參數，利用ISORROPIA II 熱動態(tài)模型計算氣溶膠液態(tài)水，進而計算其含量。
結 論
對苯二甲酸、硝基苯酚和硝基兒茶酚是BrC的主要組成物質，占識別的發(fā)色團濃度的50%以上。硝基苯酚和硝基兒茶酚對300~400 nm之間BrC吸光度的貢獻超過50%。生物質燃燒相關產物和人為揮發(fā)性有機化合物的氧化產生了類似的BrC發(fā)色團，這意味著這些功能化的芳香族化合物在這兩種環(huán)境中都起著重要作用。與生物質燃燒影響區(qū)（22%）相比，機動車影響區(qū)功能化芳香族化合物對BrC的吸收比例更高（25%）。
