[本站讯]近日,环境研究院李坤教授团队在《国家科学评论》(National Science Review,NSR, IF=20.6)发表了题为“Uncovering the dominant contribution of intermediate volatility compounds in secondary organic aerosol formation from biomass-burning emissions”的研究论文,揭示了中等挥发性有机物在生物质燃烧二次有机气溶胶形成中的显著贡献。李坤教授为本文第一作者和通讯作者,瑞士保罗谢尔研究所教授Andre Prevot为本文共同通讯作者。山东大学为第一完成单位和通讯作者单位。
以森林大火和居民取暖为代表的生物质燃烧会排放多种大气污染物,对环境产生一系列负面影响。生物质燃烧是全球最大的大气痕量气体和气溶胶来源之一,这些污染物在大气中的传输和演化影响着平流层臭氧、辐射平衡、云的形成等。随着全球变暖,森林大火的频率和强度逐年攀升,生物质燃烧对环境的影响变得越发重要。
生物质燃烧排放的有机气体与大气中的氧化剂反应可以生成二次有机气溶胶。传统观点认为,生物质燃烧排放的挥发性有机物(VOCs)是二次有机气溶胶的主要来源。虽然中等挥发性有机物(IVOCs)也占有不可忽略的比例,但它们对二次有机气溶胶的贡献并未被实验直接证实。
这项研究应用新开发的层流氧化反应器,首次直接证明了生物质燃烧排放中IVOCs对二次有机气溶胶生成的突出贡献。研究发现,生物质燃烧排放中IVOCs贡献了约70%的二次有机气溶胶,比VOCs的贡献高出两倍以上。此外,该研究对IVOCs的组成、浓度和二次有机气溶胶生成产率进行了详细分析。结果显示,生物质燃烧中的IVOCs生成二次有机气溶胶的潜力很高,其平均产率约为100%。该研究指出,以往开展的二次有机气溶胶生成研究可能严重低估了较低挥发性化合物(如IVOCs及其氧化产物)在复杂排放源中的贡献。这些研究结果对于更准确地模拟大气化学过程和理解复杂排放源的二次有机气溶胶形成机制具有重要意义。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、瑞士国家科学基金、欧盟玛丽居里学者基金等项目的资助。