In der Atmosphäre werden die durch menschliche Aktivitäten emittierten Schadstoffe zu Sekundärschadstoffen oxidiert und nach und nach aus der Atmosphäre entfernt. Daher ist das Verständnis der atmosphärischen Oxidation für die Luftreinhaltung von großer Bedeutung.
Die Forschung zur Luftverschmutzung konzentriert sich derzeit hauptsächlich auf die Analyse der Konzentrationsänderung und gegenseitigen Umwandlung von Luftschadstoffen, und es gibt relativ wenige Studien zum Zusammenhang zwischen Luftoxidation und Luftverschmutzung.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Gao Xiaoqing vom Northwest Institute of Eco-Environment and Resources der Chinesischen Akademie der Wissenschaften schätzte mithilfe empirischer Gleichungen den Ausstoß primärer Schadstoffpartikel und die Bildung sekundärer Schadstoffpartikel in der Atmosphäre ab und analysierte die Veränderungseigenschaften der wichtigsten atmosphärischen Oxidationsmittel in Lanzhou.
Die Studie ist veröffentlicht in Wissenschaft der gesamten Umwelt.
Die Forscher untersuchten die möglichen Ursachen für die Veränderung der Schadstoffquelle und -konzentration bei stark verschmutztem Wetter und klärten den Mechanismus der atmosphärischen Oxidation auf, der die Sekundärbildung atmosphärischer Partikel beeinflusst.
Die Ergebnisse zeigen, dass die atmosphärische Oxidation einen Schwelleneffekt auf die Sekundärbildung atmosphärischer Partikel hat. Wenn die Konzentration des atmosphärischen Oxidationsmittels niedrig ist (MDA8 O3 ≤ 100 μg/m3), ist der Oxidationsprozess atmosphärischer flüchtiger organischer Verbindungen einfacher zu erreichen, wodurch mehr Sekundäraerosole erzeugt und die Bildung von Sekundärpartikeln gefördert werden.
Wenn die Konzentration des atmosphärischen Oxidationsmittels mehr als 160 μg/m3 beträgt, ist der Anteil des sekundären Feinstaubs geringer als der des primären Feinstaubs. Das gesamte Oxidationsmittel Ox (Ox=O3+NO2) korreliert negativ mit der Schwefeloxidationsrate und der Stickstoffoxidationsrate, was darauf hindeutet, dass die Bildungsrate von SO2 und NO2 durch die hohe Ox-Konzentration gehemmt wird.
Der Hochdruckrücken über Lanzhou blieb lange erhalten, was die Windgeschwindigkeit an der Oberfläche verringerte und den Transport und die Diffusion von Schadstoffen in Oberflächennähe schwächte. PM2,5 in der Atmosphäre von Lanzhou stammt hauptsächlich aus dem Hexi-Korridor-Gebiet und PM10 kommt hauptsächlich aus dem Südosten von Lanzhou.
Diese Studie vertieft das Verständnis der atmosphärischen Oxidation, die den Entstehungsmechanismus der Luftverschmutzung beeinflusst, und bietet eine Referenz für die Prävention und Kontrolle der Luftverschmutzung sowie die Verbesserung der Luftqualität in Lanzhou.
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Xiyin Zhou et al., Einfluss der atmosphärischen Oxidationskapazität auf die atmosphärische Partikelkonzentration in Lanzhou, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.169664