Stable carbon isotope ratios of ambient secondary organic aerosols in Toronto
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. A method to quantify concentrations and stable carbon isotope ratios of secondary organic aerosols has been applied to study atmospheric nitrophenols in Toronto, Canada. The sampling of five nitrophenols, all with substantial secondary formation from the photooxidation of aromatic volatile organic compounds (VOCs), was conducted in the gas phase and particulate matter (PM) together and in PM alone. Their concentrations in the atmosphere are in the low ng m−3 range and, consequently, a large volume of air (> 1000 m3) is needed to analyze samples for stable carbon isotope ratios, resulting in sampling periods of typically 24 h. While this extended sampling period increases the representativeness of average values, it at the same time reduces possibilities to identify meteorological conditions or atmospheric pollution levels determining nitrophenol concentrations and isotope ratios. Average measured carbon isotope ratios of the different nitrophenols are between −34 and −33 ‰, which is well within the range predicted by mass balance. However, the observed carbon isotope ratios cover a range of nearly 9 ‰ and approximately 20 % of the isotope ratios of the products have isotope ratios lower than predicted from the kinetic isotope effect of the first step of the reaction mechanism and the isotope ratio of the precursor. This can be explained by isotope fractionation during reaction steps following the initial reaction of the precursor VOCs with the OH radical. Limited evidence for local production of nitrophenols is observed since sampling was done in the Toronto area, an urban center with significant anthropogenic emission sources. Strong evidence for significant local formation of nitrophenols is only found for samples collected in summer. On average, the difference in carbon isotope ratios between nitrophenols in the particle phase and in the gas phase is insignificant, but for a limited number of observations in summer, a substantial difference is observed. This indicates that at high OH radical concentrations, photochemical formation or removal of nitrophenols can be faster than exchange between the two phases. The dependence between the concentrations and isotope ratios of the nitrophenols and meteorological conditions as well as pollution levels (NO2, O3, SO2 and CO) demonstrate that the influence of precursor concentrations on nitrophenol concentrations is far more important than the extent of photochemical processing. While it cannot be excluded that primary emissions contribute to the observed levels of nitrophenols, overall the available evidence demonstrates that secondary formation is the dominant source for atmospheric nitrophenols in Toronto.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».