Sekundär organisk aerosolkemi

Hur oxidationen av flyktiga organiska föreningar producerar produkter med låg flyktighet som kondenserar för att bilda en stor del av fina partiklar.

Definition

Sekundär organisk aerosol är partiklar som bildas i atmosfären när oxidationsprodukterna av flyktiga organiska föreningar partitioneras till den kondenserade fasen.

Scope

Omfattar oxidationen av biogena och antropogena flyktiga organiska föreningar, bildandet av semivolatila och lågflyktiga produkter, gas-partikel-partitionering, den multigenerationella åldrandet av organisk aerosol, ramverket för volatilitetsbaserad uppsättning, och bidraget av sekundär organisk aerosol till globala partikelbelastningar.

Core questions

• Hur omvandlar oxidation flyktiga organiska ämnen till kondenserbara produkter?
• Vad styr partitioneringen av organiska föreningar mellan gas- och partikelfaser?
• Varför är sekundär organisk aerosol så riklig och kemiskt komplex?

Key theories

Gas-partikel-partitionering av organiska ämnen

Oxidation sänker flyktigheten hos organiska föreningar, vilket gör att de kan partitioneras till partikelfasen i proportion till befintlig organisk massa, där volatilitetsbaserad uppsättning beskriver kontinuumet av produktflyktigheter.

Mechanisms

Flyktiga organiska föreningar som emitteras av vegetation och mänsklig aktivitet oxideras av hydroxylradikalen, ozon och nitratradikalen, vilket producerar ett spektrum av produkter med reducerad flyktighet. Semivolatila och lågflyktiga arter kondenserar på befintliga partiklar enligt deras mättnadskoncentrationer, en process som fångas av volatilitetsbaserad uppsättning. Fortsatt oxidation, eller åldrande, av både gas- och partikelfasorganiska ämnen tillför syre och sänker ytterligare flyktigheten, så organisk aerosol blir mer oxiderad när luftmassor åldras.

Clinical relevance

Sekundär organisk aerosol utgör en stor del av fina partiklar som påverkar hälsa och klimat, och dess komplexa kemi är en stor utmaning för luftkvalitets- och klimatmodeller.

History

Betydelsen av sekundär organisk aerosol blev tydlig genom kammarförsök och fältmätningar från 1990-talet och framåt, med tillkomsten av aerosolmasspektrometri, sammanfattad av Jimenez och kollegor samt Hallquist och kollegor, vilket förändrade förståelsen av organisk partikelkemi.

Key figures

• Mattias Hallquist
• Jose-Luis Jimenez

Seminal works

• hallquist2009
• jimenez2009

Frequently asked questions

Hur skiljer sig sekundär organisk aerosol från primär aerosol?

Primär organisk aerosol emitteras direkt som partiklar, medan sekundär organisk aerosol bildas i atmosfären när gasformiga organiska föreningar oxideras till lågflyktiga produkter som kondenserar.