大气HCHO光谱学探测技术研究进展
2021-12-14吴涛胡仁志谢品华王家伟刘文清
吴涛,胡仁志,谢品华,3,4*,王家伟,刘文清,3,4
(1中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031;2中国科学技术大学,安徽 合肥 230026;3中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心,福建 厦门 361000;4中国科学院大学,北京 100049)
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甲醛(HCHO)是一种无色、带有刺激性气味的有毒气体,美国国家安全和健康管理局规定了8 h工作时间所允许的甲醛暴露限值(PEL)平均为0.75×10-6(体积比浓度),15 min以上的短期甲醛暴露限值(STEL)平均为2×10-6[1]。代表美国宇航局在国家科学院工作的委员会对HCHO的毒性进行了广泛的研究[2],对于7~180天的太空任务,建议上限暴露范围从0.4×10-6缩小至短期(1 h)0.04×10-6。
此外,在大气环境污染物中,羟基化合物(包括醛酮类化合物)是对流层广泛存在的一类化合物,也是光化学烟雾的重要组成成分之一[3-6]。而HCHO是大气中含量最高的羰基化合物[7,8],其一次来源包括天然源和人为源[9]。一般来说,在城市地区,大气HCHO的一次来源主要是机动车尾气排放。二次来源是大气中HCHO的主要来源途径[10,11],例如植物所排放的异戊二烯[12]与O3以及OH自由基发生大气化学反应,会产生甲醛、甲基丙烯醛和甲基乙烯酮等物质[13-15]。大气HCHO的生命周期较短,通常只有几个小时,其主要清除途径有光解消耗及与OH自由基反应[16]。在光照下,HCHO快速光解所生成的HO2能迅速与NO反应转化成活泼的OH自由基,最终导致O3、PAN(过氧乙酰基硝酸酯)等光化学产物的形成,因此HCHO成为一种重要的大气反应活性指示剂以及城市大气气溶胶的前体物,影响着对流层中的氧化容量[16-19]。……
