同位素大气环境章炎麟课题组研究成果Atmospheric chemistry of oxalate: Insight into the role of relative humidity and aerosol acidity from high-resolution observation 于2022年1月发表在大气学科权威期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》,研究使用高分辨率在线技术连续观测2016-2017年冬季和夏季PM2.5样品,并分析不同相对湿度和酸度条件下典型大气氧化剂对草酸盐分布的影响。耶鲁-南京信息工程大学大气环境中心杨池、周叔鑫、张春燕、于鸣媛、曹芳和章炎麟共同完成本项工作。该研究得到国家自然科学基金(41977305,42192512)支持。

草酸及其盐类(以下简称草酸盐)是对流层气溶胶中含量最丰富的二羧酸,对云凝聚核和酸雨具有重要影响。尽管许多研究表明气象条件(如相对湿度、水含量和混合边界层高度)对大气中草酸盐水平有重要影响,然而草酸盐在不同相对湿度下,典型大气氧化剂在草酸盐产生和消除中的作用和pH值对草酸盐转化过程的影响仍然存在争议。

通过高分辨率在线观测发现,不同相对湿度下的典型氧化剂对大气颗粒物中草酸的影响有显著差异:典型大气氧化剂O3、HONO和OX(=NO2+O3)在冬季和夏季都有较高的浓度,在RH>80%时对大气中草酸水平影响最大。其中,对于NO2,在RH<30%下,在冬季和夏季时都有助于草酸的生成;对于HONO,在30%<RH≤80%和RH>80%时,冬天和夏天均影响草酸盐分布,但夏季相对较大;对于夜间的主要氧化剂OX,冬季和夏季不同的相对湿度对大气颗粒物中草酸水平均有重要影响。其中,在30%<RH≤80%和RH>80%条件下影响最大。此外,光化学活性氧化剂Cl,铁-光化学体和矿尘对大气中草酸盐水平也有重要影响,尤其是矿尘对冬夏季大气草酸盐化学的影响。同时,观测结果也显示了pH值对草酸盐分布的影响:夏季高pH值有利于RH>80%时草酸的形成,而冬季高pH值有利于RH<30%时草酸的形成。本研究分析了不同RH和pH条件下典型氧化剂对大气中草酸盐水平的影响,有助于我们了解大气中典型氧化剂对草酸盐分布规律的影响。

文章链接:Atmospheric Chemistry of Oxalate: Insight Into the Role of Relative Humidity and Aerosol Acidity From High-Resolution Observation https://doi.org/10.1029/2021JD035364