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npj 기후 및 대기 과학 5권, 기사 번호: 47(2022) 이 기사 인용

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기후 변화와 대기 질에 미치는 영향을 평가하려면 해양에 대한 유기 에어로졸(OA)의 화학적 특성과 출처에 대한 지식이 필요합니다. 여기에서는 사중극자 에어로졸 화학 종 분석기(Q-ACSM)와 단일 입자 에어로졸 질량 분석기(SPAMS)를 동시에 사용하여 PM1의 화학 조성, 혼합 상태 및 산화 유기 에어로졸(OOA)의 산화 정도를 조사했습니다. 2017년 6월 3일부터 27일까지 동중국해(ECS). 두 에어로졸 질량 분석기는 육지 공기 질량이 지배적인 기간 동안 생성된 것보다 해양 공기 질량이 지배적인 기간(MDP) 동안 에어로졸 입자의 OOA의 더 높은 산화 상태가 생성될 수 있음을 보여주었습니다. 기간 (LDP). 반휘발성 산화 유기 에어로졸(SV-OOA)과 저휘발성 산화 유기 에어로졸(LV-OOA)을 포함한 두 가지 OOA 요인은 Q-ACSM을 기반으로 구별되었습니다. 유기 마커의 명백한 신호를 갖는 검출된 총 입자 중 57%가 SPAMS를 통해 산화된 유기 탄소(OOC) 입자로 식별되었으며, 더 낮은 산화 유기 탄소(LOOC) 입자와 더 산화된 유기 탄소(MOOC) 입자로 분류되었습니다. 모든 OOC 함유 입자는 7개의 입자 하위 그룹으로 클러스터되었습니다. EC 및 K 하위 그룹은 육지 기단에 의해 제어되는 기간 동안 각각 LOOC 및 MOOC 입자를 지배했으며 이는 주목할만한 OOC 형성이 대륙 소스의 영향을 받았음을 나타냅니다. 산소 상태가 더 높은 OOA는 항구 근처에서 지배적인 것으로 나타났습니다. 이는 ESC에 대한 OOA 화학적 특성이 대륙, 선박 및 항구 배출에 의해 심각하게 영향을 받으며, 이는 태양 복사 전달 및 구름 과정에 미치는 영향을 평가할 때 시너지적으로 고려해야 함을 시사합니다.

산화된 유기 에어로졸(OOA)은 주변 에어로졸1,2,3,4의 중요한 구성 요소이며 반응 생성물의 가스-입자 분배, 전구체 휘발성 유기 화합물(VOC)의 산화 및 응축상 반응을 통해 생성될 수 있습니다. 분위기1,5. OOA는 포화 증기압이 크게 감소하는 것이 특징이므로 새로운 입자 형성과 새로 형성된 입자가 구름 응축 핵(CCN) 크기로 성장하는 데 크게 기여합니다6. OOA는 또한 폐 깊숙이 침투하여 호흡기 및 심혈관 질환의 위험을 증가시킬 수 있기 때문에 인간의 건강에 부정적인 영향을 미칩니다7,8. 또한, 특정 화학 성분은 독성, 돌연변이 유발성, 발암성을 가지며 아직 완전히 발견되지 않은 채 인간에게 심각한 건강상의 위험을 초래합니다9.

OOA의 형성 과정과 특성은 전구체의 유형과 양, 전구체와 산화 생성물의 반응성, 산화 및 기타 반응 생성물의 응축 경향에 의해 영향을 받습니다10. 또한, 산화제 농도[예: 수산기(OH), 오존(O3), 질산염(NO3)] 외에 온도(T), 상대습도(RH), NOx 수준 등의 기상 매개변수, 입자 pH 및 에어로졸 액체 수분 함량(ALWC)은 모두 OOA 형성에 영향을 미칠 수 있습니다. 높은 시간 분해능으로 인해 에어로졸 질량 분석기(AMS) 및 에어로졸 화학 종 분석 모니터(ACSM) 장비는 에어로졸 화학 조성 측정에 널리 사용되어 화학적 조성, 공급원 및 2차 공정을 조사합니다11,12,13,14,15 ,16,17,18,19,20,21,22,23. 일반적으로 OA 유형은 질량 스펙트럼 신호에 따른 PMF(Positive Matrix Factorization)를 통해 분해할 수 있으며, OA는 POA(Primary Organic Aerosol)[예: 탄화수소 유사 OA(HOA), 요리 OA(COA)]로 분류할 수 있습니다. ), 바이오매스 연소 OA(BBOA)] 및 OOA는 산화도[예: SV-OOA 및 LV-OOA]13에 따라 추가로 해결될 수 있습니다. OA에 대한 OOA의 기여는 넓은 공간 분포를 나타내며 배경 및 농촌 지역에서 높은 비율이 발생하는 반면 주로 인위적으로 생성될 수 있는 POA의 상당한 기여로 인해 도시 및 교외 지역에서는 훨씬 낮은 비율이 관찰되었습니다. 방출. 예를 들어, OA에 대한 OOA의 기여도는 칭하이-티베트 고원24에서는 75%, 베이징25에서는 41%에 달했습니다. OA에서 OOA 부분의 공간적 분포와 유사하게 LV-OOA의 기여도는 일반적으로 도시/교외에서 배경/원격 사이트로 증가하는 추세를 보이며, LV-OOA는 후지산에서 60.7%의 기여로 OA 구성을 지배했습니다. 우지26. 이는 도시 및 교외 사이트에서 배경 사이트로 LV-OOA 기여도 및 OC 값이 점진적으로 증가한다고 보고한 이전 연구와 일치합니다.