科学家们发现了有关二次有机气溶胶颗粒对气候和健康影响的新线索

根据不列颠哥伦比亚大学化学家的一项新研究，凝视常见的大气颗粒内部为它们对气候和健康的影响提供了重要线索。

二次有机气溶胶(SOA)颗粒在大气中无处不在，对空气质量和气候起着重要作用。它们会增加空气污染并损害肺部，并有助于偏转太阳辐射或帮助形成云。

不同类型的SOA可以在单个粒子中混合在一起，它们对环境的影响取决于新粒子的物理和化学特性，特别是它可以存在的相数或状态数。

在《大气化学与物理学》上发表的一封新研究信中，一个国际研究小组发现，当不同类型的SOA混合时，会形成具有两相的粒子。这一发现可能有助于改进当前预测SOA气候和健康影响的模型。

“到目前为止，模型通常假设当SOA类型混合到同一个粒子中时，它们只有一个阶段。但我们发现情况并非总是如此，这意味着当前模型可能无法正确捕捉其中的一些影响，”主要作者说FabianMahrt，PaulScherrer研究所和UBC化学系的博士后研究员。

研究小组发现，大气中常见的两种SOA类型的15种混合物中有6种会产生两相颗粒。重要的是，他们还发现相数取决于给定SOA类型之间平均氧碳比的差异。这是一种在模型中表示此类效果的相当简单但可能非常强大的方法。当这种差异为0.47或更高时，研究人员发现粒子将具有两个阶段。

“现在我们可以处理非常复杂的有机分子，计算一个参数，为我们提供有关特定SOA混合物特性的信息，然后可能绘制出相当大规模的影响，”气溶胶科学家和资深作者艾伦伯特伦说，他是UBC化学系。

Mahrt解释说，这种SOA混合可能发生在当SOA颗粒羽流(已经在大气中存在了一段时间)从农村环境吹到正在排放新产生的SOA颗粒的城市时。

“如果我们假设这种羽流混合形成单相颗粒，我们可能会高估这些区域的总有机颗粒质量，以及对这些人健康的影响。”科学家团队希望这一发现有助于改进模型，并最终确保政策和法规建立在严格的科学理解之上。

在之前的工作的基础上，研究人员在他们当前的实验中使用荧光显微镜观察混合SOA颗粒的内部，向它们注入一种染料，使颗粒相根据它们的极性发出不同颜色的光。然后研究人员使用这些颜色直接推断混合物的相数，提供多相的直接视觉证明。

“这项研究证明，我们需要更仔细地研究这一现象以了解全貌。我们还有一块拼图，但我们还不一定完成拼图，”马赫特说。研究小组希望其他科学家现在将通过实验扩大SOA混合物的数量，并将这些发现纳入未来的大气模型中。

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