新鲜制动系统产生的超细颗粒物排放：在定制的高强度制动循环下温度的影响

《Atmospheric Environment: X》：Ultrafine particle emissions from a fresh brake system: effect of temperature under a customized high intensity braking cycle

干旱后重湿显著提升城市环境中BVOC及OVOC浓度，单萜烯和羟基丙酮增幅达8.6倍和14倍，影响二次气溶胶形成及空气质量。

　　

Sujan Shrestha|Fangzhou Guo|Manisha Mehra|Shan Zhou|Sergio Alvarez|Subin Yoon|Chun-Ying Chao|James H. Flynn|Yuxuan Wang|Robert J. Griffin|Rebecca J. Sheesley

美国德克萨斯州韦科市贝勒大学环境科学系

摘要

生物源挥发性有机化合物（BVOCs）在大气臭氧和气溶胶形成中起着重要作用。尽管BVOC的排放受到多种环境因素的影响，但关于环境变化（尤其是长期干旱后重新湿润）如何调节城市环境中BVOC浓度的实地研究仍较为有限。鉴于未来干旱事件频率的预计增加，研究干旱后对BVOC排放的影响变得至关重要，尤其是在空气质量较差且未达到空气质量标准的地区。在这项研究中，我们比较了2017年和2021年春季在圣安东尼奥进行的两次野外研究（SAFS）中获得的BVOC和氧化VOC（OVOC）的观测数据。初步分析显示，2017年和2021年之间的BVOC和OVOC浓度存在显著差异，而人为来源的VOC变化相对较小。这促使我们进一步探讨影响BVOC和OVOC变化的环境因素。2021年的研究期间恰逢严重干旱，随后在采样初期出现了大量降雨，这与2017年的情况不同。2021年的干旱后重新湿润导致BVOC排放显著增加，异戊二烯和单萜类化合物的浓度分别增加了2倍和8.6倍。在这些条件下，OVOC也显示出显著增长，例如羟基丙酮的浓度增加了约14倍。干旱后的重新湿润增加了与BVOC相关的OH反应活性，尤其是单萜类化合物，表明其在二次有机气溶胶形成和城市空气质量中的潜在作用。

章节摘录

引言

陆地生态系统在光合作用过程中吸收的碳有一部分以异戊二烯和萜类等高度还原形式的挥发性有机化合物（VOCs）释放到大气中。在全球范围内，地球植被每年自然向大气中释放约1 Pg的生物源VOCs（BVOCs）（Guenther等人，2012年），其中异戊二烯占全球VOC总量的约70%（Sindelarova等人，2014年）。这些BVOCs对空气质量和对流层过程具有重要影响。

野外研究地点

在2017年和2021年进行的圣安东尼奥野外研究（SAFS）中，移动监测实验室设在Travelers' World RV Resort（TW；北纬29.374°，西经98.482°），位于圣安东尼奥市中心东南部（Guo等人，2021年；Shrestha等人，2023年、2022年）。TW位于几条主要州际公路附近：东侧约1.5公里处是I-37公路，西侧约3公里处是I-35公路，北侧约2公里处是I-10公路。

2017年和2021年SAFS期间VOCs、痕量气体和气象参数的比较

为了评估2017年和2021年之间VOCs、痕量气体（CO、NO_x）和气象参数的差异，我们比较了这两年的日间和夜间浓度，并分析了时间序列和昼夜变化。图1展示了选定VOCs、痕量气体和气象参数的时间序列，表S3总结了两年中每个参数的中值（±一个标准差）（2017年为4周，2021年为2周）。

我们的分析揭示了一些显著趋势

结论

我们将2021年SAFS期间观察到的BVOCs和OVOCs的增加解释为生态系统对干旱后重新湿润事件的综合响应，这与先前控制实验室研究中的机制一致。由于我们没有直接观测到植物尺度的生理变量（如气孔导度或光合速率），因此无法明确区分干旱胁迫的直接影响与重新湿润后的补偿反应或物种特异性响应。

作者贡献声明

Manisha Mehra：撰写、审稿与编辑、数据分析。Fangzhou Guo：撰写、审稿与编辑、数据分析。Sergio Alvarez：撰写、审稿与编辑、数据分析。Shan Zhou：撰写、审稿与编辑、数据分析。Robert J. Griffin：撰写、审稿与编辑、资源协调、数据获取、资金申请。Yuxuan Wang：撰写、审稿与编辑、资金申请。Sujan Shrestha：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、软件应用。

数据获取

本研究使用的数据可通过以下公开链接获取：https://doi.org/10.18738/T8/SSZEYN

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

资金支持

本研究的准备工作得到了德克萨斯州通过德克萨斯州环境质量委员会（TCEQ）的资助，该委员会由德克萨斯大学奥斯汀分校能源与环境资源中心（CEER）通过空气质量研究计划（AQRP）管理。资助编号分别为：582-17-71581-12、582-18-82485-03和582-18-81339。内容、发现、观点和结论仅代表作者本人，并不一定代表其他机构的立场。

致谢

作者感谢TCEQ和AQRP对本研究的资助。同时，我们也衷心感谢贝勒大学的Sascha Usenko在野外研究设计和实施过程中提供的指导，以及他在数据分析方面的宝贵帮助。