science >> Wetenschap >  >> Natuur

Realtime bewijs van morfologische veranderingen van stofdeeltjes als gevolg van interne vermenging met vervuiling

Vergelijking van stofgebeurtenissen en vervuiling. Foto's zijn gemaakt door de camera die bovenop de 325 m hoge IAP-uitkijktoren is geïnstalleerd. De foto links is gemaakt om 15.00 uur, 17 april 2017. Gemiddelde PM2,5:125 g/m3, PM10:341 g/m3. De foto rechts is genomen op 11 april 18 april, 2017. PM2.5:23 g/m3, PM10:104 g/m3. Krediet:IAP

Het veelvuldig voorkomen van zowel antropogene vervuiling als natuurlijk stof in Oost-Azië heeft grote gevolgen voor de regionale luchtkwaliteit, menselijke gezondheid en klimaat. Tot nu, hun interactie en het daaruit voortvloeiende effect op de stofmorfologie blijven statistisch onduidelijk, want hoewel de traditionele op filters gebaseerde bulkbemonsteringsmethode nauwkeurige chemische verbindingen kan opleveren, het kan de mengtoestand van chemicaliën met stofdeeltjes niet onderscheiden.

"Inspectie van één deeltje met behulp van elektromicroscopie kan gecoate/verontreinigde stofdeeltjes identificeren, " zegt Dr. PAN Xiaole van het Instituut voor Atmosferische Fysica, "maar realtime meten van de morfologische variatie van stofdeeltjes was moeilijk vanwege arbeidsintensieve handmatige handelingen." In een onlangs gepubliceerd artikel in Wetenschappelijke rapporten , PAN en zijn medewerkers uit China en Japan onderzochten de polarisatie van de oscillatierichting van het terugverstrooiingssignaal van afzonderlijke stofdeeltjes online met behulp van een nieuw ontwikkelde optische deeltjesteller op tafel.

In Noord-China werd voor het eerst een realtime afname van de Aziatische stofdepolarisatie waargenomen. PAN denkt dat dit alleen kan worden veroorzaakt door de afname van de aspectverhouding van de deeltjes, die werd weerspiegeld door de coating van een luchtverontreinigende stof, zoals het vervloeiende stof-nitraat Ca(NO 3 ) 2 . "Dit fenomeen was duidelijk toen de stofdeeltjes stagneerden in een vervuilde regio met een hoge relatieve vochtigheid, ", zegt PAN. De statistieken benadrukken het significante belang van intern gemengde "quasi-sferische" Aziatische stofdeeltjes, die meer hygroscopisch waren en waarschijnlijk als wolkencondensatiekernen (CCN) zouden werken.

Omdat de NOx-emissie in Oost-Azië de afgelopen tien jaar snel is toegenomen, hun bevindingen impliceren dat nitraat steeds belangrijker is geworden voor de morfologische verandering van Aziatisch stof en de daaropvolgende ruimtelijke toewijzing.

"Nitraat speelt een leidende rol bij regionale klimaatverandering, " concludeert PAN. Hij voegt eraan toe:"Veel processen die verband houden met de directe/indirecte effecten van stof-nitraat zijn nog onvoldoende begrepen, en dit vereist meer aandacht van het publiek en vormt een nieuwe uitdaging voor de observatie- en modelleergemeenschappen."

Hun bevindingen zijn gepubliceerd en online in Wetenschappelijke rapporten .