城市污垢暴露在阳光下会释放有害污染物

来自加拿大的大气化学家发现,当暴露在阳光下时,城市建筑和窗户上肮脏的表面可能会将臭氧前体释放到大气中。这项工作可能会挑战目前的科学共识,因为人们普遍认为城市污垢会捕获氮氧化物化合物,而不是释放它们。

在繁华的市中心,肮脏的窗户和建筑物是很常见的,来自汽车和工业中心的污染物使城市建筑变黑。但令人惊讶的是,人们对这些化合物在表面捕获时如何相互作用知之甚少。

他说,化学成分在很大程度上被忽视了詹姆斯·唐纳森来自多伦多大学,在250th美国波士顿ACS全国会议及博览会.“主要是构图,主要是在理解窗户是如何变脏的,以及建筑物是如何退化的背景下。”

根据唐纳森的说法,化学学界一致认为,污垢是氮氧化物的聚集地,会刺激臭氧的产生,这意味着它们不能参与城市大气过程。“这些污垢表面的硝酸盐可能以氮的形式沉积下来2O5或者硝酸铵或硝酸,”他解释道。“因此,我们实际上是在从对流层循环中去除氮氧化物。”

唐纳森和他的同事们认为,这些空气中的硝酸盐颗粒可能会滞留在地面上,这一想法启发了他们进行了一项相当简单的实地研究。唐纳森说:“我们对这项特殊的实地研究感兴趣的是——在同一地点,同一时间——比较颗粒和污垢表面。”

艾莉森Baergen

研究人员使用玻璃珠在阳光下和阴凉处捕获氮氧化物化合物

在六周的时间里,研究小组从德国莱比锡的两个样本表面收集了污垢,其中含有玻璃珠,既可以模拟窗户,又可以增加捕获的表面积。一个表面直接暴露在阳光下,而另一个表面放在下面,以捕获阴影中的污垢。他们还记录了空气中颗粒的数量和类型。

研究人员很快注意到,污垢样本中铵和硝酸盐的含量远远低于空气采样器检测到的水平。唐纳森认为,这可能是阳光刺激硝酸铵蒸发的结果。

但当直接比较亮的和暗的污垢时,有趣的结果出现了。唐纳森说:“在光照下,硝酸盐的含量比在黑暗中要少。”

这一结果表明,阳光正在从污垢中释放氮化合物,这一结果得到了唐纳森和他在多伦多的同事先前实验室工作的支持。研究小组捕获了城市污垢,并将其暴露在人工阳光下,以确定氮化合物是否逃逸到表面。

唐纳森解释说:“我们打开灯,硝酸盐就会消失。”“事实证明,它消失得非常非常快——比在水溶液中快10000倍。”

利用紫外光谱法,研究人员还确定了亚硝酸是排放的主要化合物。这可能有助于解释为什么一些大气化学家在过去发现了主要城市气溶胶中酸的含量升高。

基督教的乔治法国催化与环境研究所的大气化学家,他认为这项工作的影响可能是巨大的。他说:“这挑战了现有的知识,在即将到来的城市中心空气质量模拟中必须考虑到这一点。manbetx手机客户端3.0化学世界。

费耶·麦克尼尔哥伦比亚大学他同意乔治的观点,并对这种相互作用将如何在其他表面上发挥作用感到好奇。麦克尼尔说:“看看这些反应是否也发生在其他环境表面,如气溶胶颗粒上,这将是很有趣的。”“空气表面的活性越强,这些过程对空气质量的潜在影响就越大。”