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苏杭教授课题组与德国马克斯普朗克化学研究所科研人员合作,在新一期的 Science 子刊《科学·进展》(Science Advances)上发表了题为《Temperature effect on phase state and reactivity controls atmospheric multiphase chemistry and transport of PAHs》的研究论文。该研究首次揭示了实际大气中的温度变化对重要污染物多环芳烃的多相反应过程及其区域和全球长距离传输产生巨大影响。

大气中的多环芳烃(例如苯丙芘)具有很强的致癌性,是重要的环境污染物,但当前学界对其大气分布与传输过程的认识还较为匮乏。苯并芘在大气中主要通过与臭氧的多相反应得到降解并去除,目前大气模式中采用的相关反应速率参数为实验室常温条件下获得,对其在颗粒相中的扩散效应考虑也过于简单,导致模拟结果与观测事实间存在巨大鸿沟,特别是在偏远地区(例如北极),模拟与观测的差距可达几个量级。为了更好地描述苯并芘的大气分布与传输过程,苏杭教授课题组与合作者创新性地将相态、扩散率和反应速率的温度湿度影响的动力学机制耦合进化学传输模式中,完美解决了以往模式中从源区到输送受体区域苯并芘模拟不准确问题。他们发现,实际高空大气的低温和低湿会显著增苯并芘的大气生命时间(从过去认为的几个小时增加到几十天),使苯并芘在大气中的传输距离更远,扩散范围更大。项研究表明,温度湿度对于大气污染物相态和反应速率可能产生巨大影响,正确考虑其效应对于污染物大气行为过程的评估具有重要意义

 该项目得到国家自然科学基金委《中国大气复合污染的成因、健康影响与应对机制》重大研究计划重点项目的资助(项目号:91644218)。

文章链接:http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaap7314.full