基于超高分辨率质谱研究大气棕碳气溶胶光学示踪物的化学组成与来源

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41877408
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    61.0万
  • 负责人：
    黄汝锦
  • 依托单位：
    中国科学院地球环境研究所
  • 学科分类：
    D0707.环境地球化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Brown carbon is light-absorbing particulate organic matter. Its potential impact on climate was highlighted for the first time in the 5th assessment report of the IPCC in 2013. Since then, the optical properties, molecular composition, and sources of brown carbon have been recognized as one of the most active fields and are in the forefront of earth environment research. In this project, we plan to develop ultra-high resolution mass spectrometric and UV-Vis absorption methods to investigate the link between molecular composition and optical properties of brown carbon. This will include the study of primary brown carbon emitted directly from biomass burning and coal combustion and secondary brown carbon from aging of these direct emission exhausts in smog chamber. We will take field measurements at several typical regions in China. The concentrations and optical properties of bulk brown carbon will be quantified to investigate their spatial and temporal distribution. The molecular composition of brown carbon will be studied to get insights into the relationship between the chemical component and absorption of brown carbon. By combining the ambient and laboratory studies, the atmospheric evolution of chemical and optical properties of brown carbon will be investigated. The receptor model combined with fingerprint of brown carbon composition will be used to quantify the contributions of different sources and atmospheric processes to brown carbon in ambient air.
棕碳气溶胶是吸光性大气有机颗粒物。在2013年IPCC第五次评估报告中首次将棕碳的气候效应列为重点关注对象后，研究棕碳光学性质、化学组成和来源成为国际上地学研究的热点领域之一。本项目拟通过建立超高分辨率质谱和光谱分析方法，从分子水平上研究生物质燃烧和燃煤排放的一次棕碳和烟雾箱老化生成的二次棕碳的化学成分及吸光性质的定量关联,获得棕碳吸光示踪物的化学组成信息；通过在我国数个地区开展外场观测，获得不同地区、不同大气环境下棕碳气溶胶化学成分和光学性质的时空分布特征；结合外场观测数据和源排放与老化实验结果，探讨棕碳气溶胶化学成分和吸光能力的大气演化过程，定量各个主要排放源对实际大气棕碳气溶胶的贡献。

结项摘要

棕碳气溶胶是吸光性大气有机颗粒物。在2013年IPCC第五次评估报告中首次将棕碳的气候效应列为重点关注对象后，研究棕碳光学性质、化学组成和来源成为国际上地学研究的热点领域之一。本项目围绕大气棕碳气溶胶光学示踪物的化学组成与来源这一目标，建立以液相色谱-超高分辨率质谱-吸收光谱联用技术为核心的棕碳测量体系，通过开展燃烧源排放及烟雾箱老化实验，获得棕碳吸光示踪物的化学组成信息，及其与吸光性质间的定量关联；同时在西安、北京和石家庄地区开展外场观测，获得这些地区不同大气环境下棕碳气溶胶化学成分和光学性质的时空分布特征；结合外场观测数据和源排放与老化实验结果，揭示了棕碳气溶胶化学成分和吸光能力的大气演化过程，定量各个主要排放源对实际大气棕碳气溶胶的贡献。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（6）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Chromophoric Fingerprinting of Brown Carbon from Residential Biomass Burning
住宅生物质燃烧产生的棕色碳的发色指纹
  • DOI：
    10.1021/acs.estlett.1c00837
  • 发表时间：
    2021-12-30
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY LETTERS
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    Huang, Ru-Jin;Yang, Lu;Li, Yong Jie
  • 通讯作者：
    Li, Yong Jie
Measurement report: PM2.5-bound nitrated aromatic compounds in Xi'an, Northwest China: Seasonal variations and contributions to optical properties of brown carbon
测量报告：中国西北地区西安 PM2.5 结合的硝化芳香族化合物：季节变化及其对棕碳光学性质的贡献
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Atmospheric Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Yuan W.;Huang R. J.;Yang L.;Wang T.;Duan J.;Guo J.;Ni H.;Chen Y.;Chen Q.;Li Y.;Dusek U.;O'Dowd C.;Hoffmann T.
  • 通讯作者：
    Hoffmann T.
Characterization of the light absorbing properties, chromophores composition and sources of brown carbon aerosol in Xi'an, Northwest China
西安棕碳气溶胶光吸收特性、发色团组成及来源特征
  • DOI：
    10.5194/acp-2019-1100
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Atmos. Chem. Phys.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yuan W.;Huang R. J.;Yang L.;Guo J.;Chen Z.;Duan J.;Wang T.;Ni H.;Han Y.;Li Y. J.;Chen Q.;Chen Y.;Hoffmann T.;O'Dowd C.
  • 通讯作者：
    O'Dowd C.
Water-Insoluble Organics Dominate Brown Carbon in Wintertime Urban Aerosol of China: Chemical Characteristics and Optical Properties
中国冬季城市气溶胶中以棕碳为主的非水溶性有机物：化学特征和光学性质
  • DOI：
    10.1021/acs.est.0c01149
  • 发表时间：
    2020-07-07
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Huang, Ru-Jin;Yang, Lu;Hoffmann, Thorsten
  • 通讯作者：
    Hoffmann, Thorsten

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其他文献

其他文献

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有机气溶胶
  • 批准号：
    41925015
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    400 万元
  • 项目类别：
    国家杰出青年科学基金
大气有机颗粒物的在线源解析与动态定量方法体系建立
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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