Химия вторичных органических аэрозолей

Как окисление летучих органических соединений приводит к образованию низколетучих продуктов, которые конденсируются, формируя значительную долю мелкодисперсных частиц.

Definition

Вторичный органический аэрозоль — это твердые частицы, образующиеся в атмосфере, когда продукты окисления летучих органических соединений переходят в конденсированную фазу.

Scope

Охватывает окисление биогенных и антропогенных летучих органических соединений, образование полулетучих и низколетучих продуктов, газово-частичное распределение, многоступенчатое старение органических аэрозолей, концепцию набора базисных летучестей и вклад вторичных органических аэрозолей в глобальную нагрузку на атмосферу частицами.

Core questions

• Как окисление превращает летучие органические вещества в конденсируемые продукты?
• Что контролирует распределение органических соединений между газовой и твердой фазами?
• Почему вторичные органические аэрозоли так распространены и химически сложны?

Key theories

Газово-частичное распределение органических веществ

Окисление снижает летучесть органических соединений, позволяя им переходить в частичную фазу пропорционально существующей органической массе, при этом набор базисных летучестей описывает континуум летучестей продуктов.

Mechanisms

Летучие органические соединения, выделяемые растительностью и в результате человеческой деятельности, окисляются гидроксильным радикалом, озоном и нитратным радикалом, образуя спектр продуктов с пониженной летучестью. Полулетучие и низколетучие вещества конденсируются на существующих частицах в соответствии с их концентрациями насыщения, процесс, описываемый набором базисных летучестей. Продолжающееся окисление, или старение, как газофазных, так и частичных органических веществ добавляет кислород и дополнительно снижает летучесть, поэтому органические аэрозоли становятся более окисленными по мере старения воздушных масс.

Clinical relevance

Вторичные органические аэрозоли составляют значительную долю мелкодисперсных частиц, влияющих на здоровье и климат, а их сложная химия является серьезной проблемой для моделей качества воздуха и климата.

History

Важность вторичных органических аэрозолей стала очевидной благодаря камерным экспериментам и полевым измерениям с 1990-х годов, а появление аэрозольной масс-спектрометрии, обобщенное Хименесом и коллегами, а также Холлквистом и коллегами, преобразило понимание химии органических частиц.

Key figures

• Mattias Hallquist
• Jose-Luis Jimenez

Seminal works

• hallquist2009
• jimenez2009

Frequently asked questions

Чем вторичный органический аэрозоль отличается от первичного аэрозоля?

Первичный органический аэрозоль выбрасывается непосредственно в виде частиц, тогда как вторичный органический аэрозоль образуется в атмосфере, когда газообразные органические соединения окисляются до низколетучих продуктов, которые конденсируются.