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乙醚的大气氧化化学
我们报告了二乙醚(DE)大气自氧化反应速率系数的估算结果。二乙醚是一种简单的脂肪族醚类化合物,可作为醚类化合物的代表,而醚类化合物属于一类重要的挥发性化学产物(VCPs)。我们通过实验室实验,测定了由羟基自由基(OH)氧化二乙醚产生的过氧自由基(RO2)的H-位移反应速率系数,并将其与过氧自由基与HO2反应的速率系数进行了比较。同时,我们也对完全氘代化的二乙醚(DE-d10)的这些速率系数进行了估算。在解释这些速率系数时,我们采用了基于多构象过渡态理论的计算方法。在常温(294 ± 1 K)下,二乙醚与过氧自由基(RO2)反应的H-位移速率系数约为0.09 ± 0.06 s–1,而二乙醚-d1
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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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
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
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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室内环境中驱蚊香散发物质的影响及其老化过程
驱蚊香(MRI)的燃烧是全球范围内普遍存在的室内空气污染源,会持续释放细颗粒物(PM)、挥发性有机化合物(VOCs)和杀虫剂。尽管这类产品被广泛使用,但其燃烧过程中产生的主要污染物仍缺乏足够的研究,而这些污染物在室内的化学老化过程也尚未被阐明。通过控制实验室实验和实地测量,我们系统地研究了MRI燃烧产生的主要污染物及其在臭氧作用下的转化情况。燃烧1克驱蚊香会释放6.3 ± 2.1毫克直径≤1纳米的PM1颗粒、25微克的氟氯氰菊酯以及8.5 ± 4.3毫克的VOCs。许多VOCs具有不饱和结构,容易与臭氧发生反应。在臭氧的作用下,气溶胶的质量浓度增加了12%(主要是硝酸盐和含氧有机化合物),半挥
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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中国东部高海拔地区的大气汞变化:温度驱动的自然源贡献的重要作用
人为活动和自然来源都可能影响大气中的汞浓度;然而,它们的贡献尚未被准确量化。在这里,我们展示了中国东部一个高海拔山顶(海拔1545米)的总气态汞(TGM)的在线测量数据。在寒冷季节(2.35 ± 0.65 ng m–3)、2022年北京冬奥会期间(2.09 ± 0.43 ng m–3)和温暖季节(3.61 ± 1.78 ng m–3),观察到TGM浓度存在统计学上的显著差异。大多数空气污染物通常从寒冷季节减少到温暖季节,而TGM浓度却随着温度的升高而明显增加。通过训练得到的广义加性模型发现,在寒冷季节,人为排放是TGM变化的主要因素;而在温暖季节,东风-南风方向以及受温度驱动的自然来源与长距离
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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闷烧桉树烟雾产生的粘度变化:从高粘度的焦油球到低粘度的有机气溶胶
澳大利亚桉树林中失控的野火会释放大量烟雾,这些烟雾主要由生物质燃烧产生的有机气溶胶(BBOA)组成。尽管其他燃料的BBOA粘度已经过研究,但桉树的BBOA粘度尚未得到明确测定。在这项研究中,我们通过在管式炉中闷烧桉树叶和木材来生成BBOA,并利用光学显微镜、透射电子显微镜以及光漂白后的荧光恢复技术对其粘度进行了测量。桉树叶在燃烧初期会形成非吸湿性的焦油球,其粘度超过8 × 1010 Pa s;而桉树叶在燃烧后期以及木材在燃烧的各个阶段都会产生吸湿性的BBOA,其粘度低于3 × 103 Pa s——低了7个数量级。这些结果表明,BBOA的粘度受到燃料类型和燃烧阶段的显著影响,这些因素应在大气模型
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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量化硫酸盐、羟甲基磺酸盐及其他四价硫(S(IV))化合物对冬季气溶胶颗粒的贡献
溶解的二氧化硫(SO2)与醛类反应会生成羟基烷基磺酸盐,包括羟甲基磺酸盐(HMS)、羟乙基磺酸盐(HES)、二羟乙基磺酸盐(DHES)和羟基乙酰甲基磺酸盐(HAMS)。最新研究表明,在低温条件下,水相颗粒中HMS的生成量会增加;然而,关于HES、DHES和HAMS的存在情况知之甚少。2022年1月至2月期间,在阿拉斯加费尔班克斯市,通过单颗粒质谱技术对340,877个气溶胶颗粒中的这些羟基烷基磺酸盐进行了鉴定和定量分析。在0.1–1.0 μm粒径范围内,HMS占颗粒总数的27 ± 3%。其中约94%的含HMS颗粒的主要来源是住宅供暖(木材和石油燃烧)。这些含HMS颗粒中的HMS平均质量分数为7
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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揭开北京冬季雾霾的形成与演变之谜:来自颗粒尺寸分布和气溶胶成分垂直测量的新见解
了解雾霾形成的动态对于解决大城市的空气质量与公共卫生问题至关重要。在这项研究中,我们记录了2018至2019年冬季北京雾霾期间,城市中不同高度(地面、140米和240米)的颗粒物浓度及气溶胶成分的垂直分布数据。通过分析这些不同高度的气溶胶特性,我们揭示了雾霾事件的垂直分布规律、颗粒物的生长过程及其化学变化。研究结果表明,气溶胶特性存在显著的垂直梯度,尤其是直径小于100纳米的微小颗粒物,其浓度随高度变化明显;而较大颗粒物的分布则相对均匀。有机气溶胶(OA)占总颗粒物PM2.5的44–45%,其中二次有机气溶胶(SOA)占比高达82–86%,并且在较高海拔地区其光化学转化过程更为活跃。我们观察到
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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利用双碳同位素揭示西印度地区碳质气溶胶的起源和形成过程中的季节性变化
本研究调查了印度西部快速发展的城市艾哈迈达巴德市中PM2.5的来源和特征。该城市位于污染严重的印度-恒河平原与纯净的阿拉伯海之间。研究采用了化学分析、光学分析以及双碳同位素(13C和14C)分析方法来研究碳质气溶胶(CAs)。PM2.5样本采集时间为2020年11月至2021年6月,涵盖了季风后、冬季、春季和夏季四个季节。在这些季节中,碳质气溶胶分别占PM2.5质量的42 ± 10%、53 ± 11%、55 ± 12%和29 ± 6%。根据放射性碳分析结果,其中64 ± 3%、64 ± 3%、56 ± 3%和49 ± 4%的PM2.5来源于生物质燃烧(BB)或生物源(fbio)。稳定碳同位素比
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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固态硝基多环芳香化合物的光解机制及其产生的活性氮物种,以及对环境的影响
硝基芳香化合物(NACs)是颗粒有机物的组成部分,可以通过光解释放出HONO(羟基硝基氧化物)。然而,由于对颗粒表面有机产物的分析有限,NACs光解产生HONO的具体机制尚不清楚。在这项研究中,我们探讨了普遍存在的固态硝基多环芳香化合物(NPACs)光解过程中HONO的形成及其表面产物。在固态NPACs的光解过程中,HONO和NO是主要的气态活性氮物种,NPACs光解生成HONO的速率(JN→HONO)和NO的速率(JN→NO)分别为(0.24–4.22)× 10–5 和(0.03–1.64)× 10–4 s–1。光解过程中还生成了多酚和酮类等脱氮产物,这表明NPACs在光解过程中失去了−NO
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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非洲生物质燃烧产生的主要水溶性有机气体的化学特性分析
野火和其他生物质燃烧(BB)事件会向大气中释放大量水溶性有机(WSO)气体,这些气体随后会分解为云水和气溶胶水。尽管非洲本土植物材料占全球生物质燃烧排放量的近一半,但与其他地理区域相比,对其的研究却严重不足。本研究在闷烧条件下,通过实验室燃烧八种非洲本土生物质燃料(金合欢、万扎、穆库西、莫塞特拉、莫帕内、草原草、莫卡拉和橄榄),分析了其中的主要WSO气体排放情况。WSO气体通过雾室收集,并使用反相液相色谱法结合高分辨率四极杆飞行时间质谱仪进行分析。结果显示,金合欢、穆库西、莫卡拉和草原草的主要WSO气体碳排放因子最高,而万扎的碳排放因子最低。我们研究了在相同燃烧条件下,NOx和WSO气体排放与
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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在疫情前和疫情中期阶段,中国引入超低排放标准后,钢铁行业的排放量大幅减少
在中国实施超低排放(ULE)标准后,钢铁行业在减少污染方面取得了显著进展。然而,污染减排的程度、对ULE标准的遵守情况以及影响这些因素的具体因素,尤其是在疫情前和疫情中期,仍缺乏足够的研究。本研究基于连续排放监测系统(CEMS)的实时数据,编制了2018至2020年中国钢铁行业的高分辨率、全国范围、基于工艺和设施级别的排放清单。这些排放清单涵盖了996家钢铁企业的空气污染物排放情况,这些企业占2018至2020年中国粗钢产量的87.98%至96.43%,涉及焦化、烧结、球团制造、高炉、碱性氧气炉、电弧炉和钢材轧制等关键生产流程。尽管产量增长了14.74%,但2020年钢铁行业的SO2、NOx和
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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基于卫星的船舶NOx排放量估算
由于船舶NOx排放量依赖于燃烧过程,其准确性仍不确定。在这里,我们提出了一种名为“基于卫星的船舶个体排放模型”(SISEM)的方法,利用2020年的卫星测量数据来估算单个船舶的NOx排放量。通过应用SISEM,我们得出了地中海中部141艘船舶的NOx排放率,并考虑了运输模式和化学衰减因素。与现有的船舶排放清单模型相比,按船舶类型平均后,SISEM的估算值存在-17%至+700%的差异,这可能部分归因于风等环境条件的影响。值得注意的是,顺风和逆风航行对NOx排放量的影响是不对称的,无法相互抵消。此外,当结合环境和船舶条件进行修正时,发现地中海地区的船舶NOx排放量减少了10%。这项研究表明,通过
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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综述:关于空气中的颗粒金属检测技术发展综述
空气中的颗粒金属,包括那些被归类为有害空气污染物(HAPs)的金属,由于其毒性、持久性和长距离传输能力,可能对人类健康和环境质量构成持续威胁。尽管几十年来一直使用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子体质谱/光学发射光谱(ICP-MS/OES)等离线分析方法进行监管监测,但在时间和空间覆盖范围上仍存在显著不足,尤其是在负担过重的社区和突发排放事件期间。为应对这一问题,新兴的检测技术现在提供了实时、可现场部署的能力,正在重塑颗粒金属监测的格局。本综述批判性地评估了传统实验室技术(如离线XRF、ICP-MS/OES、粒子诱导X射线发射(PIXE)、原子吸收光谱(AAS)和中子活化分析(NAA))以及
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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由α-蒎烯和β-蒎烯的羟基自由基及硝酸根自由基氧化反应生成的气态有机硝酸盐的快速光解
有机硝酸盐在大气化学中扮演着至关重要的角色,它们不仅是氮氧化物(NOₓ)和臭氧(O₃)形成过程中的关键中间体,还影响着大气氧化性与污染物的空间分布。研究这些有机硝酸盐的光解过程对于理解它们在大气中的生命周期以及对空气污染的贡献具有重要意义。本文通过创新性的双室实验方法,系统地探讨了气相单萜有机硝酸盐的光解行为,发现其光解速率可能在某些情况下成为主要的损失机制,从而影响区域和全球的空气质量。单萜是生物源挥发性有机化合物(VOCs)的重要组成部分,其年排放量高达162 Tg。单萜的氧化过程,无论是由羟基自由基(OH)还是硝酸盐自由基(NO₃)引发,都会生成大量有机硝酸盐。这些化合物在大气中广泛存在
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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野生地-城市交界区域(WUI)中小型住宅建筑替代物燃烧产生的非甲烷有机气体烟量
近年来,随着美国城市和郊区的发展不断向自然区域扩展,野火发生的频率显著增加,这使得野地-城市界面(WUI)火灾的风险也随之上升。WUI火灾的燃料来源不同于纯野火,还包括建筑物、车辆和室内家具等结构材料。住宅建筑作为重要的燃料来源,其燃烧产生的烟雾可能污染邻近区域甚至更远的建筑物,从而对空气质量与公众健康造成影响。因此,理解WUI火灾中燃烧产生的非甲烷有机气体(NMOGs)的排放特征对于评估火灾对人类健康的潜在影响至关重要。NMOGs是烟雾中关键的成分之一,对局部和区域范围内的室外及室内空气质量都有显著影响。尽管关于生物质燃烧所产生的NMOGs已有大量研究,但对于WUI火灾中结构材料燃烧所释放的
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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夏季纽约市D5氧化产物的气溶胶颗粒分布
本研究聚焦于城市环境中由个人护理产品释放的硅氧烷化合物对大气中二次有机气溶胶(SOA)的影响。研究对象为一种名为十甲基环戊硅氧烷(D₅)的化合物,它在大气中通过氧化反应生成多种氧化产物,如1-羟基壬基甲基环戊硅氧烷(D₄TOH)和进一步氧化生成的二硅氧醇、四硅氧醇等。这些氧化产物在气相和颗粒相之间的分布对理解其对空气质量的贡献至关重要,特别是在纽约市这样的高人口密度城市。D₅广泛用于香水、护肤品和除臭剂等个人护理产品中,因其高挥发性,它在产品使用后迅速进入大气。在城市和工业区,D₅的浓度通常较高,且其大气寿命为4至10天,这使得它能够进行长距离传输。即使在远离城市污染源的环境中,如南极洲,D₅
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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美国环境中环氧乙烷混合比例的分析
### 乙烷氧的环境影响与监测分析解读乙烷氧(Ethylene Oxide,简称EtO)是一种被广泛认为具有高度致癌风险的有害空气污染物。尽管其在工业和医疗领域的应用不可或缺,但其在环境中的存在及其对公共健康的潜在威胁仍然引起了科学家和政策制定者的高度关注。近年来,随着对EtO环境浓度变化及其影响因素的深入研究,科学家们发现EtO在不同时间和空间维度上表现出显著的变异性和复杂的行为特征。这些发现不仅揭示了EtO的环境行为模式,还强调了持续监测和深入研究的重要性。#### 乙烷氧的背景与风险评估乙烷氧是一种挥发性有机化合物(VOC),其化学式为C₂H₄O,分子量为44.05 g/mol,CAS编
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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利用Vocus蒸发进样器对亚微米级二次有机气溶胶的挥发性分布和相态进行同时表征,并结合化学电离质谱仪进行分析
大气有机气溶胶(OA)在环境科学中扮演着至关重要的角色,它们不仅影响空气质量,还在气候调控中发挥着重要作用。有机气溶胶主要分为一次和二次有机气溶胶(SOA),其中SOA是由挥发性有机化合物(VOCs)氧化生成的,是亚微米尺度气溶胶的重要组成部分,尤其在偏远地区如亚马逊森林中。SOA的形成和演变受到其挥发性和粘度等物理化学性质的深刻影响,而这些性质在环境研究中常常难以准确测量。本文介绍了一种创新的方法,通过结合Vaporization Inlet for Aerosol(VIA)和Vocus化学离子化质谱仪(Vocus-CIMS),并采用NH₄⁺作为加合离子,实现了对大气有机气溶胶化学成分、挥发
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-22
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直觉的分析模型:快速节俭启发式在管理决策中的应用与前景
在管理决策领域,长期存在着"理性分析"与"直觉判断"的二元对立。传统观点认为,最优决策应当遵循期望效用最大化原则,而直觉常常被贴上"非理性"的标签。然而现实世界充满不确定性和复杂性,完全理性的决策模式往往难以实施。这种矛盾促使研究者重新审视直觉在决策中的作用,探索将数学严谨性与人类直觉智慧相结合的新途径。Konstantinos V. Katsikopoulos与Gerd Gigerenzer在《IMA Journal of Management Mathematics》发表的研究,系统阐述了快速节俭启发式(Fast-and-Frugal Heuristics, FFH)作为直觉分析模型的理论
来源:IMA Journal of Management Mathematics
时间:2025-10-22
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基于Sentinel-2密集时间序列的年内塑料农业覆盖周期动态追踪研究
在当今全球粮食需求持续增长的背景下,集约化农业在满足食物供给的同时,也面临着有限耕地资源的压力。为了提升单位面积产量,塑料农业(Plasticulture)——即使用塑料薄膜覆盖作物和土壤的实践——已被广泛采用。这种实践通过调节土壤温湿度、降低病虫害风险来改善微气候条件,从而显著提高作物产量。自20世纪中期引入以来,塑料农业在全球范围内持续扩张。然而,塑料覆盖物(PCs)的广泛使用也引发了一系列环境担忧,包括塑料残留物在土壤中的积累、化学添加剂向环境的释放、温室气体排放增加以及土壤退化等。塑料覆盖物的使用形式多样(如温室、隧道和地膜覆盖),覆盖持续时间也因作物类型、气候和管理实践而异。根据年内
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-10-22