模拟揭示有机空气污染物的分子足迹

加入全球遏制空气污染的努力，德克萨斯 A&M 大学的研究人员开发了计算工具来准确评估某些有机大气污染物的足迹。他们的模拟在《环境科学与技术》杂志上有所描述，可以帮助政府机构更密切地检查碳基污染物的人造来源。

“人类活动导致气溶胶等有机空气污染物大幅增加，导致全球多地空气质量恶化，甚至导致气候变化，”扎克瑞系副教授齐颖博士说土木与环境工程。“但通过特定标记化合物更好地估计有机气溶胶，我们可以制定更好的排放控制措施，为所有人提供更清洁的空气。”

根据已发表的报告，低层大气中 20-40% 的颗粒物来自有机气溶胶。这些化合物造成的空气污染是一种持续的威胁，会影响气候、健康和能见度。例如，根据气溶胶的类型，一些可以改变进入大气的热量，而另一些则影响离开的热量。此外，有机气溶胶很容易被吸入，如果以足够高的浓度存在于体内，可能会使许多健康问题恶化，从哮喘到慢性阻塞性肺病。这些化合物还可以通过引起混浊而降低能见度。

有机气溶胶以挥发性化合物的形式进入大气，从各种自然和人为来源(例如燃烧化石燃料和车辆排放)释放到空气中。这些前体气溶胶然后与氧化剂反应并凝结在大气中的现有颗粒上，形成二次有机气溶胶。因此，从空气质量管理的角度来看，Ying 说有必要知道哪些前体有助于二次有机气溶胶的积聚，以便可以减少它们的具体来源。

某些前体气溶胶的范围是根据一种称为 2,3-二羟基-4-氧代戊酸 (DHOPA) 的标记分子的丰度与来自现场实验的空气样本中二次有机气溶胶的量之比来计算的。从历史上看，这个比率是使用实验室测试室来确定的，其中保持非常受控的大气条件。然而，该比率可能不适合在现场不同的大气条件下使用。

“我们真的不知道这个比例是固定的还是开放环境中的变化，”应说。“在环境空气中，湿度、温度和其他气候因素不断变化，这反过来又会影响对二次有机气溶胶浓度的估计。”

为了克服这个缺点，研究人员使用德克萨斯 A&M 高性能研究计算设施的超级计算机，根据东亚(包括中国、和韩国)的环境条件模拟大气化学。作为输入，模拟获得了有关排放来源、排放率和不同地点的气象数据的信息。模拟的重点是有多少二次有机气溶胶是由不同的前体形成的，尤其是那些包含分子特征 DHOPA 的前体。

在运行模拟时，研究小组发现该比率随环境温度和空气中有机气溶胶的含量而变化。他们还观察到，从先前的舱室研究中确定的比率将导致在未经校正的情况下估计二次有机气溶胶的重大错误。然而，对于空气污染水平相当的地区，对比率的修正保持不变。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！