气溶胶中溶解性有机质(DOM)液相氧化

作者：陶冶; 陈彦彤; 李楠旺; 张歆宇; 叶招莲^*; 盖鑫磊^*

来源：环境科学, 2021, 42(06): 2659-2667.

DOI：10.13227/j.hjkx.202009162

• 液相光化学
• 溶解性有机质(DOM)
• 氧化特性
• 棕色碳
• 大气复合污染

许多实验研究都关注大气凝聚相中单一有机化合物的液相光化学,对于实际大气液相环境中溶解性有机质(DOM)的液相光化学氧化的研究还很少.为此,本文报道了模拟太阳光和紫外光辐照下,大气气溶胶水相萃取的DOM直接或·OH氧化的实验结果.不同光解阶段的产物的吸光、氧化特性采用UV-vis和黑炭气溶胶质谱仪(SP-AMS)分析.结果表明,紫外光体系中DOM得到不断降解,相应的产物f44值远低于太阳光体系;液相光解时会生成多种羧酸,草酸的生成量最高.太阳光照反应条件下吸光度和HULIS浓度变化不大;而UV和UV+·OH条件下,HULIS浓度随反应时间不断增加,UV+·OH中反应23 h时HULIS浓度约为初始的4倍,说明含羧基、羟基和芳香基等官能团的棕色碳的形成.综合研究结果表明,太阳光作用下实际DOM液相氧化时吸光性和棕色碳的形成速率不是很快,而紫外光作用下大部分DOM不断分解为HULIS或小分子物质,剩余的有机物的吸光性可能比较强,导致最终产物的单位质量吸收效率(MAE)比较高.本文首次探讨了实际膜液相氧化过程,结果对厘清大气复合污染的形成机制提供重要依据.

• 单位
  南京信息工程大学; 江苏理工学院; 环境科学与工程学院