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胡敏和郭松课题组在ES&T Letters发文 探究中式餐饮源排放生成二次有机气溶胶机制

发布时间:2020-12-15 浏览次数:260 来源:北京大学新闻网 作者:管理员

2020年11月11日,环境领域综合期刊EnvironmentalScience & Technology Letters在线发表了胡敏教授和郭松研究员课题组的最新研究成果“Secondary Organic Aerosol from Typical Chinese Domestic Cooking Emissions”。该研究基于气溶胶生成潜势反应器与气溶胶质谱仪,首次探究了在城市居民家庭生活中,中式餐饮源排放生成二次有机气溶胶的过程。

最近的研究表明,两种典型城市生活方式源——机动车和餐饮排放,是城市大气有机气溶胶的主要贡献者。餐饮源一次排放有机气溶胶的研究较多,但对其产生的二次有机气溶胶的氧化特征与生成机理尚不清楚,因此,评估餐饮源对大气环境质量、气候效应和健康风险存在着较大的不确定性。

本研究选取了城市居民家庭烹饪中具有代表性的宫保鸡丁、煎豆腐、手撕包菜、炸鸡块4种菜品作为研究对象,利用气溶胶生成潜势反应器对稀释后的烟气进行氧化,模拟餐饮源排放在环境大气中的老化过程。重点探讨了餐饮烟气在不同氧化程度下生成二次有机气溶胶的潜势、氧化程度、氧化途径和质谱特征。研究发现,餐饮烟气通过形成醇羟基与过氧化物等加氧过程生成低氧化性的二次有机气溶胶(less oxidized oxygenated OA, LO-OOA),氧碳比仅为0.29—0.41。不同氧化程度下,餐饮源排放对一次与二次有机气溶胶的贡献呈现动态变化,二次有机气溶胶生成潜势较低,餐饮源一次排放与二次生成的有机气溶胶含量相当。本研究最终确定了餐饮源二次有机气溶胶的质谱特征在 m/z 28, 29, 41, 43, 44, 55, 57处,获得的餐饮源二次有机气溶胶谱图可作为有机气溶胶源解析的通用源谱,以实现环境大气中餐饮源二次有机气溶胶的来源解析。

研究团队长期致力于餐饮源排放特征和大气颗粒物源解析技术研究,本研究是在已有工作基础上(参见ES&T、ACP、AE、JES上的文章),在餐饮源排放生成二次有机气溶胶机制上的突破。环境科学与工程学院2018级硕士生张子睿和博雅博士后朱雯斐为该文共同第一作者,指导和合作导师是胡敏和郭松。该研究受国家自然科学基金、国家重点研发计划、多相复杂系统国家重点实验室开放研究基金支持。