Un evento de niebla en Gucheng, Provincia de Hebei en invierno de 2018. Crédito:ZHAO Xiaoxuan
Los estudios actuales de contaminación del aire se basan en gran medida en espectrómetros de masas en aerosol, la mayoría de los cuales solo pueden medir aerosoles submicrónicos (PM 1 ) especie:material particulado con un diámetro aerodinámico inferior a 1 μm.
En muchos estudios, PM 1 Por tanto, las especies de aerosoles se utilizan para validar las de PM 2.5 (partículas con un diámetro aerodinámico inferior a 2,5 μm) en modelos de transporte químico, y estimar la acidez de las partículas (pH) y el contenido de agua en aerosol, que son parámetros clave en el estudio de reacciones heterogéneas.
Sin embargo, ¿Existen diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 ? ¿Las diferencias traerán incertidumbre a los estudios de contaminación del aire? especialmente en un ambiente altamente contaminado?
El profesor Sun Yele y su equipo del Instituto de Física Atmosférica (IAP) de la Academia de Ciencias de China intentaron responder estas preguntas caracterizando las diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 en un ambiente altamente contaminado en el norte de China en invierno utilizando un PM recientemente desarrollado 2.5 Monitor de especiación química de aerosoles de tiempo de vuelo. Su estudio fue publicado en Cartas de investigación geofísica .
Descubrieron que los cambios en PM 1 /PM 2.5 las proporciones en función de la humedad relativa (HR) fueron muy diferentes para las especies de aerosoles primarios y secundarios.
"Si los orgánicos son el componente dominante (> 50%) de material particulado y la HR es inferior al 80%, las especies químicas en PM 1 estaría altamente correlacionado con los de PM 2.5 . PM 1 puede ser representativo de PM 2.5 , "dijo SUN, el primer y correspondiente autor de este estudio.
"Sin embargo, si sulfato, nitrato, y los aerosoles orgánicos secundarios que se forman a partir de la formación secundaria son componentes dominantes, habría grandes diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 en RH> 60%. La razón principal es que estas especies secundarias tienen mayor higroscopicidad y pueden absorber más agua durante períodos de HR más altos. " él dijo.
Sun también evaluó los impactos de las diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 sobre las predicciones de pH y contenido de agua en aerosol con modelado termodinámico. Según el estudio, las diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 tienen impactos insignificantes en la predicción del pH, pero tienen un gran impacto en la predicción del contenido de agua en aerosol hasta en un 50-70%.
"Nuestros hallazgos son importantes porque los estudios actuales de contaminación del aire en un ambiente altamente contaminado, Particularmente durante eventos de neblina severa con alta HR, se deben considerar las diferencias químicas entre PM 1 y PM 2.5 , "dijo SUN, "La validación de simulaciones de modelos en modelos de transporte químico también debe considerar tales diferencias".
