大气颗粒态有机硝酸酯的转化机制、测量技术及应用

李 伟,黄 山*,袁 斌,郭 松,邵 敏 (.暨南大学环境与气候研究院,粤港澳环境质量协同创新联合实验室,广东 广州 5443；.北京大学环境科学与工程学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,教育部区域污染控制国际合作联合实验室,北京 0087)

大气环境中的气溶胶对全球空气质量[1]、气候辐射强迫[2]以及人类健康[3]有着重要影响.大气重污染事件中,二次组分可贡献 PM2.5质量的 30%～77%,其中二次有机气溶胶(SOA)与二次无机颗粒物所占比例相近[4].有机硝酸酯是高氮氧化物(NOx)排放情况下 SOA 中的关键组分[5–11],一般是指含有硝基基团(-ONO2)的酯类化合物及其一系列衍生物.挥发性有机物(VOCs)在 NOx存在条件下可经一系列反应生成气态有机硝酸酯,再通过气粒转化或多代氧化进入颗粒相[5,10–14].欧洲多个观测点的数据分析发现,受人为排放源影响,二次转化的有机硝酸酯对 PM1有机组分的平均贡献可达 42%[15];在美国东南部城市地区,有机硝酸酯占比为 9%～25%,乡村地区为5%～12%[6];在我国北京,有机硝酸酯的这一占比可达25%[16].

有机硝酸酯是当前大气化学机理研究中的热点和难点物质,其大气行为可关联VOCs、NOx、氧化性自由基(如OH自由基和NO3自由基)及臭氧等.天然源是VOCs的主要贡献者之一, NOx通常由人为活动如工业活动和机动车尾气排放到大气中,因此,有机硝酸酯可反映天然源与人为源共同作用下大气二次生成转化过程,成为研究天然源 VOCs排放丰富且人口密集的地区(如我国珠江三角洲)或受人为排放影响严重的……