苯酚类、芳香族及杂环挥发性有机化合物（VOCs）在NO3氧化作用下产生的二次有机气溶胶：对生物质燃烧羽流的影响

《ACS ES&T Air》：Secondary Organic Aerosol Yields from NO3 Oxidation of Phenolic, Aromatic, and Heterocyclic VOCs: Implications for Biomass Burning Plumes

生物质燃烧二次有机气溶胶（BBSOA）形成中硝酸盐（NO3）的作用被气溶胶室实验研究，VWL校正后SOA产率提升30-41%。五类VOCs（苯酚、糠醛等）与NO3反应生成SOA，其中苯酚、糠醛及甲基糠醛的NO3氧化产物首次被报道。实验发现气溶胶浓度（5-500μg/m3）显著影响产率，最高产率达1.5（猫儿树脂）。EESI质谱分析确定硝基猫儿树脂产率为0.90±0.35，揭示了化学反应与蒸发过程对BBSOA组成的影响差异。

　　

生物质燃烧产生的二次有机气溶胶（BBSOA）已成为大气科学中的一个重要研究领域，这主要是由于全球范围内野火活动的增加。BBSOA可以由挥发性有机化合物（VOCs）和气相蒸发的一级有机气溶胶（POA）与大气中的氧化剂（如O₃、OH和NO₃）反应形成。虽然一些研究已经探讨了白天生物质燃烧过程中OH对SOA形成的影响，但很少有研究关注NO₃可能发挥的重要作用。在这项实验中，我们报告了五种已知生物质燃烧挥发性有机化合物（BBVOCs）在NO₃氧化作用下产生的SOA量，并对结果进行了蒸汽壁损失（VWL）校正：这些化合物包括儿茶酚、苯酚、苯乙烯、呋喃和甲基呋喃。据我们所知，此前尚未有研究报道苯酚、呋喃和甲基呋喃与NO₃反应生成SOA的情况。VWL校正后，SOA的产量在约5至约500 μg m^–3的浓度范围内增加了30–41%，这一浓度范围涵盖了从稀薄到浓烈的生物质燃烧羽流。在OA = 100 μg m^–3时，儿茶酚产生的SOA量最高（为1.5），其次是呋喃（0.17）和苯乙烯（0.17），而苯酚（0.08）和甲基呋喃（0.10）的产量最低。我们还通过一个野火案例研究来说明蒸发作用和化学反应在理解生物质燃烧气溶胶组成中的重要性，不过它们的相对重要性很大程度上取决于氧化剂浓度、温度和稀释速率。最后，使用提取电喷雾软电离质谱仪（EESI）获取了每个实验中潜在分子种类的数据，并确定儿茶酚与NO₃反应产生的硝基儿茶酚的质量比为0.90 ± 0.35。