Picarro | 棕色碳发色团光学性质和化学成分之间的联系
日期：
2024-09-30
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棕色碳（BrC）是一类在近紫外和可见光区吸收光辐射的有机碳，不仅对大气造成辐射强迫，更是对大气光化学反应速率有着重要作用。BrC不仅影响着大气的辐射平衡和气候变化，还直接关系到区域空气质量与公众健康。本论深入探讨了棕色碳发色团的光学性质与化学成分之间的密切关联，为更准确地评估其在环境系统中的行为和影响提供了科学依据。
棕色碳发色团光学性质和化学成分之间的联系
棕色碳（BrC）是大气有机气溶胶的重要组分，在紫外到近红外波段具有较强的吸光能力，对全球气候变化和大气化学过程具有重要影响。BrC结构复杂、种类众多、来源广泛。大量研究表明生物质燃烧、煤燃烧、机动车尾气、生物排放以及二次有机气溶胶等是BrC的重要来源。芳香族挥发性有机化合物，如苯同系物和衍生物，也可能是BrC发色团的重要前体。但是，不同源排放的BrC进入大气后，受到复杂的大气化学过程，其光学性质和化学结构会发生很大的变化。
2018年冬季高污染期，在机动车影响区和生物质燃烧影响区来调查BrC发色团的化学组分和光吸收性质。利用Picarro SI2103氨气分析仪测量NH3。将环境相对湿度、温度、固相无机物和NH3作为输入参数，利用ISORROPIA II 热动态模型计算气溶胶液态水，进而计算其含量。
对苯二甲酸、硝基苯酚和硝基儿茶酚是BrC的主要组成物质，占识别的发色团浓度的50%以上。硝基苯酚和硝基儿茶酚对300~400 nm之间BrC吸光度的贡献超过50%。生物质燃烧相关产物和人为挥发性有机化合物的氧化产生了类似的BrC发色团，这意味着这些功能化的芳香族化合物在这两种环境中都起着重要作用。与生物质燃烧影响区（22%）相比，机动车影响区功能化芳香族化合物对BrC的吸收比例更高（25%）。