第七届青年地学论坛

草酸是二次有机气溶胶(SOA)的主要成分，常用于评估大气中SOA的老化过程。外场观测和实验室模拟针对草酸的液相形成做了大量的研究，明确了液相反应中的一些影响因素，例如液态含水量、pH值、醛酮化合物浓度和光化学反应等。尽管这些研究阐明了草酸的部分液相形成过程，但实际大气中气溶胶化学组分复杂，草酸的液相形成过程不是单一的，其它化学组分与草酸和醛酮类化合物的共存也会影响到气溶胶的理化性质。外场观测中发现草酸经常与金属处于内混合状态，金属对草酸液相生成过程的影响尚不明确。通过2015-2016年广州市四季单颗粒采样结果的分析，发现55.2% 的草酸颗粒与金属锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、铜(Cu)和钒(V)处于内混合状态。相比于总颗粒物中草酸的占比(3.4%)，草酸占各类金属颗粒的5-26%，表明草酸显著富集在金属颗粒中。在草酸-金属颗粒中硫酸盐和硝酸盐的占比为94-98%，显著高于二者在总采集颗粒中的占比(77%和47%)，硫酸盐和硝酸盐混合比例的增加表明草酸-金属颗粒的吸湿性可能增强，有利于醛酮化合物的气固分配，进而促进草酸的液相形成过程。通过5类草酸-金属颗粒中草酸和醛酮化合物的含量及比例分析，发现含Fe和含V颗粒中草酸的富集主要来自于夜间液相化学反应的增强，Fe和V可能通过增加OH自由基的生成促进草酸的液相形成过程。含Zn、含Pb和含Cu颗粒中草酸的富集可能来自于气态草酸与金属的络合反应，通过影响草酸的气固分配过程促进气溶胶中草酸的浓度增加。此外，草酸与金属络合物的光降解对白天草酸颗粒中草酸含量的降低有显著贡献，是草酸降解的重要途径。综上，金属的存在显著影响草酸的液相生成与降解过程，同时也可能影响其他有机气溶胶的生成过程，因此在金属含量较高的大气环境中应该综合评估金属对气溶胶浓度增长与老化过程的贡献。

单颗粒，草酸，金属，液相反应