Descomposición fotosensibilizada del levoglucosano en partículas de aerosol de combustión de biomasa

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• Ciencias del medio ambiente
• Investigación de la quema de biomasa

Sus antecedentes:

• La quema de biomasa (BB) tiene un impacto significativo en la calidad del aire, y la actividad de los incendios forestales aumenta debido al calentamiento global.
• El levoglucosano (LEVO) es un marcador clave para las emisiones de BB, pero sus vías de degradación atmosférica no se comprenden completamente.
• La alta viscosidad en las partículas de aerosol orgánico de combustión de biomasa (BBOA) a baja humedad relativa (RH) limita la absorción de oxidantes en fase gaseosa como los radicales hidroxilo (•OH).

Objetivo del estudio:

• Investigar la vía de degradación menos reconocida de LEVO en las partículas de BBOA.
• Cuantificar la contribución de la fotosensibilización al decaimiento de LEVO.
• Mejorar la comprensión de la vida atmosférica de LEVO y sus implicaciones para el seguimiento de la quema de biomasa.

Principales métodos:

• Se estudió la degradación de LEVO en partículas de BBOA bajo luz.
• Investigó el papel de los estados excitados triplet (3BBOA*) en las reacciones de fotosensibilización.
• Se comparó la eficiencia de la fotosensibilización con la oxidación de •OH en partículas viscosas de BBOA a baja RH.

Principales resultados:

• La fotosensibilización, impulsada por los estados excitados triplet (3BBOA*), es una vía significativa para la degradación de LEVO en las partículas de BBOA.
• Este mecanismo de oxidación impulsado por la luz es eficaz incluso en partículas viscosas a baja RH, donde la absorción de •OH es limitada.
• La fotosensibilización representa aproximadamente el 50% de la desintegración de LEVO, reduciendo efectivamente a la mitad su vida atmosférica estimada a aproximadamente 1,8 días.

Conclusiones:

• La fotosensibilización es una vía de degradación crucial, previamente subestimada, para el LEVO en el BBOA.
• La generación de oxidantes dentro de las partículas, como a través de la fotosensibilización, es vital para comprender la química de los aerosoles atmosféricos.
• La evaluación precisa del destino atmosférico de LEVO es esencial para mejorar el seguimiento y la evaluación del impacto de los eventos de quema de biomasa.